Асинхронный распределитель Советский патент 1991 года по МПК H03K17/00 

Фиг.1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в асинхронных устройствах управления.

Цель изобретения - повышение быстродействия асинхронного распределителя.

На фи1. 1 приведена структурная схема распределителя, а также схемы его первой и последней ячейки; на фиг. 2 - схема k-й ячейки распределителя (1 k п, где п - число ячеек распределителя); на фиг. 3 - временная диаграмма его функционирования.

Распределитель содержит ячейки 1, каждая из которых состоит из элементов И-НЕ 2-5. Выходы элементов И-НЕ 2-5 соединены с выходными шинами 6-9 соответственно ячейки, а входы во всех ячейках, кроме первой и последней, с соответствующими входными шинами 10-17. Входы 18 и 19 являются соответственно входом установки и управляющим входом распределителя, выходы 20, 21 - управляющими выходами распределителя, а вход 22 - входом начальной установки.

Асинхронный распределитель работает следующим образом.

Состояние ячейки 1 - значение на выходной шине 6 - соответствует: 1 - в ячейке записана единица, О-в ячейке записан нуль.

Наборы значений на входе 18 установки и управляющем выходе 20 соответствуют: 10 (01) - получено подтверждение о записи в первую ячейку значения единицы (нуля); 11 (00) - значение единицы (нуля), установленное на шине установки распределителя, еще не записано в первую ячейку.

Наборы значений на управляющем входе 19 и управляющем выходе 20: 00 (11) - получено подтверждение о записи в последнюю ячейку значения единицы (нуля); 10(01) -- нет подтверждения о записи значения единицы (нуля) в последнюю ячейку.

Пусть в начальном состоянии на входе 18 установки и управляющем входе 19 установлен набор 01 ,а на выходных шинах 6-9 всех ячеек распределителя зафиксировано значение 0111. Для приведения распределителя в указанное начальное состояние необходимо подать нулевой логический уровень на шину 22 начальной установки, в результате чего на выходах элементов И-НЕ 3, 4 каждой ячейки появятся значения логической 1, которые приведут к появлению О на выходной шине 6 и 1 на выходе элемента И-НЕ 5 каждой ячейки. После начальной установки в процессе функционирования распределителя на шине 22 начальной установки фиксируется логический уровень 1. В асинхронном распределителе установка k-й ячейки производится подачей единичного логического уровня на ее шину 12 установки. При этом на выходе

элемента И-НЕ 4 появится нулевое значение только в том случае, если на выходной шине 7 ячейки 1.k+1 и информационной выходной шине 6 ячейки 1.к-1 - единичный логический уровень. Появление О на выходе элемента И-НЕ 4 приведет к появлению 1 на выходе элемента И-НЕ 2 (выходной шине 6 ячейки 1 .k и шине 12 установки ячейки 1.К+1).

При этом, как только в ячейку 1.И 1 будет записано значение 1 (на выходной шине 6 - логический уровень 1 )и на выходной шине 7 ячейки 1.k-1 установится значение 1, выход элемента И-НЕ 5 изменится с 1 на 0, что свидетельствует о готовности к

началу фазы сброса ячейки 1 .k. Нулевое значение на выходе элемента И-НЕ 5 является причиной переключения выхода элемента И-НЕ 3 в 1 и в том случае, если на выходной шине 9 ячейки l.k-1 и выходной шине 8

ячейки 1.k+1 - значения 1, говорящие о том, что в ячейке 1.k начата фаза сброса, а в ячейке 1.k+1 фаза записи закончена (на ее выходной шине 6 установлено значение 1), на выходе элеменат И-НЕ 2 (выходной шине

6 ячейки 1 .k) появится значение О. Последнее приводит к изменению выхода элемента И-НЕ 5 с 0 на 1, что свидетельствует об окончании фазы сброса.

До тех пор, пока в ячейку 1.k записан О,

в ячейку 1.k-1 не может быть записан 0, так как нулевое значение на шине 6 ячейки 1.k удерживает выход элемента И-НЕ 5 ячейки 1.k-1 в единичном состоянии, что препятствует появлению 1 на выходах элемента

И-НЕ 3 ячейки 1.k-1 и, в свою очередь, не дает установиться нулевому значению на шине 6 ячейки 1.k-1. Аналогично можно показать, что единичное значение, записанное в ячейку 1.k, не позволяет записать

единичное значение в ячейку 1.k-1. Следовательно, при повторной инициации работы асинхронного распределителя до того, как завершится предыдущий цикл его работы, последующая волна установок ячеек не достигнет предыдущей, так как между ними всегда будет находиться по крайней мере одна ячейка в исходном состоянии, что обеспечивает правильное функционирование распределителя в мультипрограммном режиме.

Взаимодействие распределителя с входным и выходным устройствами управления осуществляется по принципу запрос- ответ.

Для инициации фазы записи (сброса) первой ячейки распределителя устройство управления входом устанавливает на входе установки 18 значение 1 (0). Сигналом окончания фазы записи (сброса) в первой ячейке является появление нулевого (единичного) значения на управляющем выходе 20. Аналогично появление нулевого (единичного) значения на выходе 21 распределителя свидетельствует о завершении фазы записи (сброса) в его последней ячейке, в соответствии с чем устройство управления выходом распределителя устанавливает на управляющем входе 19 нулевое(единичное) значение для подготовки последней ячейки к новой фазе функционирования. Таким образом, устройства управления входом и выходом распределителя могут быть промоделированы элементами 23 и 24 задержки (фиг. 1). Функционирование распределителя из пяти ячеек иллюстрируется временной диаграммой фиг. 2 (при построении диаграммы время реакции управляющих устройств принято равным нулю).

В предлагаемом асинхронном распределителе время прохождения одной микропрограммы составляет 8t, где t - задержка элемента И-НЕ.

Формула изобретения Асинхронный распределитель, содержащий ячейки, каждая из которых состоит из трех элементов И-НЕ, причем выход первого элемента И-НЕ соединен с первым входом второго элемента И-НЕ, выход которого является информационным выходом ячейки и соединен с первым входом первого элемента И-НЕ, во всех ячейках, кроме первой и последней, второй вход третьего элемента И-НЕ соединен с выходом первого элемента И-НЕ, а его третий вход во всех ячейках,

кроме первой, соединен с входом установки ячейки, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, в каждую ячейку дополнительно введзн четвертый элемент И-НЕ, первый вход и выход которого соединены соответственно с выходом и первым входом третьего элемента И-НЕ, выходы третьего и четвертого элементов И-НЕ соединены соответственно с вторыми входами второго и первого элементов И-НЕ

ячейки, во всех ячейках второй вход четвертого элемента И-НЕ соединен с информаци- онным выходом ячейки, в первой и последней ячейках вторые входы третьего элемента И-НЕ соединены с входом установки и управляющим входом распределителя соответственно, в каждой ячейке, кроме первой, третьи входы первого, второго, третьего и четвертого элементов И-НЕ соединены соответственно с выходами

тоетьего, четвертого, второго и первого элементов И-НЕ предыдущей ячейки, в каждой ячейке, кроме первой и последней, четвертые входы первого, второго, третьего и чет- вертого элементов И-НЕ соединены

соответственно с выходом четвертого, третьего, первого и второго элементов И-НЕ последующей ячейки, в первой ячейке третьи входы первого и второго, третьего и четвертого элементов И-НЕ соединены соответственно с выходом четвертого, третьего, первого и второго элементов И-НЕ последующей ячейки, выходы первых элементов И-НЕ первой и последней ячеек соединены соответственно с первыми и

5 вторыми управляющими входами распределителя, шина начальной установки соединена с входами первого и третьего элементов каждой ячейки, а также с входом четвертого элемента последней ячейки.

0

Изобретение относится к автоматике зычислительной технике и может быть использовано в асинхронных устройствах управления. Цель изобретения - повышение быстродействия асинхронного распределителя - достигается введением в каждую ячейку 1 четвертого элемента И-НЕ 5. Распределитель содержит также ячейки 1, каждая из которых состоит из элементов И-НЕ 2-4, выходные шины 6-9 ячейки, входные шины 10-17, вход 18 установки, управляющий вход 19, управляющие выходы 20, 21, вход 22 начальной установки. 3 ил.

22 Ю Л

12 13

4-ИГ.З