УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ Советский патент 1967 года по МПК H03K19/08 

В вычислительной технике известны универсальные элементы вычислительных сред, содержащие логические схемы и запоминающие элементы.

Предлагаемый элемент отличается от известных тем, что в нем выходы нервой, второй, третьей и четвертой ячеек хранения команд подсоединены соответственно к базам первого, второго, третьего и четвертого транзисторов, базы первого и второго транзисторов через сопротивления подключены к первой щине настройки и к первому и второму источникам логических сигналов, базы третьего и четвертого транзисторов через сопротивления подсоединены ко второй щине настройки и связаны через сопротивления с третьим и четвертым источниками логических сигналов, эмиттеры первого и четвертого элементов связаны с третьей шиной настройки, второго и третьего элементов - с четвертой шиной настройки, коллекторы транзисторов объединены и через сопротивления нодключены к источнику питания.

Это дает возможность увеличить логическую гибкость элемента.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема универсального элемента вычислительных мащин (вычислительных сред); на фиг. 2 - режим работы бистабильного диода и транзистора.

На рабочие входы элемента /-4 поступают сигналы с рабочих выходов соседних элементов 5-8 или извне (все выходы элемента отождествлены). По каналам 9-12 подаются сигналы перенастройки элемента на выполнение заданной функции. В качестве запоминающих элементов используются бистабильные диоды 13-IQ (двухполюсные приборы), об: адающие двумя устойчивыми состояниями «1

и «О («О соответствует состоянию проводимости, «I - состоянию непроводимости). Они управляют транзисторными инверторами Г/-20. Если диод, например 13, находится в состоянии проводимости, то запрещается прохождение сигнала с входа 1 на выход, т. с. инвертор 17 в этом случае не управляется со стороны входа /. Если диод находится в направляющем состоянии, то сигнал с входа 1 проходит на выходной полюс элемента. Диоды 13-16 вместе с транзисторными инверторами служат для выполнения логических функций, функций памяти, настройки и соединений между рабочими входами и выходами элемента.

Элемент реализует логическую функцию: z,( / + б) Ух; (t)y, (г 1, 2, 3, 4), где ,I| - информационные логические

управляющие входные переменУГ-

ные, которые подаются па шины 9, 10, У/ п 12;

,l} - выходные переменные, которые еннмаютея с выходов 5-8; б - задержка.

Сопротнвления 21-24 служат для нодачи входных переменных, еопротнвления 25-28, переходы база-эмиттер, а также шнны настройкн служат для задания состояний диодов 13-16, выполняющих функции запоминания информации о настройке элементов.

Настраивают универсальный элемент на выполнение той или иной функции следующим образом. Переключение диодов в неироводящие состояния осуществляется выключением источника цитания. Для переключения диода в проводящее состояние, например диода 13, нужно на эмиттер транзистора 17 и на сопротивление 25 подать отрицательные потенциалы, что приведет к увеличению отрицательного потенциала на катоде диода 13, и следовательно, к его переключению в проводящее состояние. Аналогично переключаются в проводящие состояния и остальные диоды 13-16.

Прохождение сигналов от входов /-4 па выходы 5-8 разрешается, если диоды находятся в непроводящих состояниях, и запрещается, если они находятся в проводящих состояниях.

Для лучшего согласования транзисторов с диодами на эмиттеры подан небольшой отрицательный потенциал (-0,28).

Транзисторы выполняют функции инверторов и могут находиться в открытом и закрытом состояниях, что обеспечивает стандартные выходные уровни напряжений Я/ и ЕО соответственно для закрытых и открытых состояний транзисторов.

Вольт-амперная характеристика (фиг. 2) иллюстрирует режим работы бистабильного диода и транзистора, где 29 - вольт-амперная характеристика бистабильного диода, 30 - вольт-амперная характеристика транзистора (входная), 5/ и 52 - нагрузочные линии соответственно для единичного (,i) и нулевого («) уровней входных сигналов.

Если бистабильиый диод находится в проводящем состоянии, то под де 1ствием входных сигналов его рабочая точка будет соответствовать точкам 33, если на вход схемы подан единичный уровень напряжения, или 34, если на вход схемы иодан нулевой уровень напряжения. Транзистор в обоих случаях закрыт.

Если бистабильный диод находится в непроводящем состоянии, то при подаче сигналов «1 и «О транзистор может находиться в открытом или закрытом состоянии в зависимости от того, где находится рабочая точка.

Точка 35 соответствует открытому состоянию транзистора, а точка 36 - закрытому.

Предлагаемый универсальный элемент вычислительных машин (сред) удовлетворяет

требованию полноты, прост по конструкции,

имеет малые габариты и обладает высокой

надежностью и технологичностью.

Предмет изобретения

Универсальный элемент вычислительных сред, содержащий логические ехемы и запоминающие элементы, отличающийся тем, что, с целью увеличения логической гибкости элемента, в нем выходы первой, второй, третьей

и четвертой ячеек хранения команд подсоединены соответетвенно к базам нервого, второго, третьего и четвертого транзисторов, базы первого и второго транзисторов через сопротивления подключены к первой шине настройкм и к первому и второму источникам логических сигналов, базы третьего и четвертого транзисторов через сопротивления подсоединены ко второй шине настройки и связаны че-. рез сопротивления с третьим и четвертым источниками логических сигналов, эмиттеры первого и четвертого элементов связаны с третьей шиной настройки, второго и третьего элементов - с четвертой шиной настройки, коллекторы транзисторов объединены и через

сопротивление подключены к источнику питания.

9 И

dj-i N л ;

cAJ I

-

/«

иг-2