ТАКТИРУЮЩИЙ АВТОМАТ Советский патент 1969 года по МПК G06F9/00 

Предложенное устройство относится к области вычислительной техники.

Тактирующий автомат может быть применен в устройствах управления электронных вычислительных машин в качестве программноуправляемого автомата, обеспечивающего заданную поСоТедовательность .микроонерацпй.

ТактируЕощий автомат, содержащий регистры на триггерах, соответствующие фазам син.хронизации, схемы «ИЛИ, комбинационные схемы, щины фазовой синхронизации и логических условий, известен.

Предложенное устройство отличается тем. что оно соде)жит два контрольных устройства, соединенных с выходами триггеров одиого ,регистра и состоящих из набора входных схем «PI, двух схем «ПЛИ и одной выходной схемы П, выход которой является выходом контрольного устройства; триггеры каждого регистра и связанные с ними схемы «ИЛИ разделены на две группы или на два поля, причем с выходами двух схем «ИЛИ из разных групп одного регистра соединен выход одной комбинационной схемы, из каждой группы входов в любой комбинационной схемы каждого регистра два входа соединены с единичными выходами двух триггеров из разных групи триггеров регистра противоположной фазы; входные схемы «П контрольного устройства также разделены на две группы, соответствующие двум группам триггеров контролируемого регистра, причем один вход каждой в.ходной схемы «П любой группы соединен с единичным выходом одного триггера из соответствующей группы триггеров контролируемого регистра, а остальные входы этой схемы «И соединены с нулевыми выходами веех остальных триггеров это группы, выходы всех входных exexi «П одной группы соединены со входами одной схемы «ИЛГ, и выходы обсм1х схем «ПЛП соединены со входами выходной схемы «П, с третьим входом которой еоедпнена щина синхронизации, фаза которой противсполсжиа фазе шины синхронизации, связанной с комбинационными схемами коитро.тируемого регис)ра.

Па фиг. 1 приведена схема тактирующего автомата; на фиг. 2 - комбннаи 1онная схема; на фиг. 3 - контрольное уетройство.

Автомат содержит шину TI первой фазы еинхронизации, щилу то второй фазы еинхронизацин, триггеры 7i, Го первого поля первого регистра, триггеры Гз-Т- второго поля первого региетра, триггеры 7о, Т- первого иоля второго регистра, триггеры второго поля второго регистра, схемы , «ПЛИ первого поля первого регистра, схемы «ПЛИ..;- «НЛП.-, второго поля первого регистра, схемы «ИЛ1Ь 6, первого поля второго регистра, схемы «ПЛИ -«11ЛИ 1(| второго поля второго регистра, комбинационные схемы ,; первого регистра, комбинационные схемы П-;-rii2 второго регистра, контрольные устройства / и 2 первого и второго регистра с выходами 3 и 4 соответственно, первое 5 и второе 6 поле первого регистра, первое 7 и второе 8 ноле второго регистра, шины 9-// логических условий, выходные шины 12-23 тактируюгцего автомата, группы входов 24-35 комбинационных схем первого регистра, группы входов 36-47 комбинационных схем второго .регистра, единичные выходы 48-52триг еров первого региетра, нулевые выходы 55-57 триггеров первого регистра, единичные выходы 58-62 триггеров второго регистра, нулевые выходы 63-67 триггеров второго регистра, входы 68-77 контрольного устройства /, входы 78-87 контрольного устройства 2.

Комбинационная схема (см. фиг. 2) включает схемы и , , входы групиы 24 (88-91 и входы группы 25 (92-95).

Контрольное уетройство (см. фиг. 3) содержит входные схемы «И ;;-«И 7, , «IiJlIi i;j и выходную ехему , первую 96 и вторую 97 группы входных схем «И контрольного устройства / с входами 98-101 входных схем «И группы 96 и входа.ми 102-110 входных схем «И группы 97.

Один вход каждой входной схемы «И любой группы соединен е единичным выходом одного триггера соответствующей группы триггеров первого регистра та.ким образом, что с различными входными схемами «И соединены единичные выходы различных триггеров, и остальные входы схем «И еоединены е нулевыми выходами всех остальных триггеров этого поля.

В приведенной на фиг. 1 схеме тактирующего автомата взято по пять триггеров в каждом региетре, из которых два триггера объединены в первую группу или первое ноле и три трцггера - во вторую группу или второе ноле, и еоответетвенно этому контрольное устройство 1 (см. фиг. 3) содержит в первой группе два и во второй группе три входных схемы «И. Выбранное число входных схем «И в группах контрольного уетройства и число триггеров в полях региетров, обеспечивающее двенадцать различных состояний тактирующего автомата и, следовательно, двенадцать различных сигналов на его выходных шинах, является достаточным для описания нредлагаемой структуры тактирующего автомата, но не ограничивает возможности его построения с любым числом состояний, т. е. с любым числом триггеров в каждом поле регистра и еоответетвенно с любым числом входных схем «И контрольного устройства. На фиг. 1 число групп входов комбинационной подсхемы показано для иллюетрации равным двум, а чиело щин логпчееких условий - тр-ем, одна.ко при конкретном задании тактирующего автомата эти числа люгут им.еть любые значения.

тором в каждом такте в одном из регистров в состоянии «1 находятся только два триггера, расположенные в разных полях. Поекольку к двум входам каждой группы любой комбинационной ехемы первого региетра подсоединены единичные выходы двух триггеров из разных групп второго регистра, то сигнал на выходе одной из этих ко-мбинационных схе.м возникает в момент действия на шине TI стробирующего еигнала еинхронизации тогда, когда в еостоянии «1 находятся именно те два триггера второго региетра, выходы которых подеоединены ко входам одной груииы этой комбинационной ехсмы, и на входе этой группы, приеоединенном к шине логичеекого условия, присутствует единичный еигнал. Сигнал с выхода комбинационной схемы иостуиаст на выходные шины тактирующего автомата и, пройдя параллельно через две схемы «ИЛН

из разных груип первого регнетра, устанавливает в состояние «1 два триггера, расположенных в разных нолях нервого регистра. Все остальные триггеры этого регистра под действием еигнала еинхронизации на шине т уетанавливаются в состояние «О. В следующем такте полярноеть еигналов на шинах синхронизации TI и Та изменяется на противоположную, благодаря чему состояние TpiirrepoB первого региетра фикеируется, а состояние триггеров второго региетра получает возможность изменяться.

Сигналы со всех единичных и нулевых выходов триггеров первого регистра поступают на вход .контрольного устройства 1, причем на

входные схемы «И первой группы поетупают еигналы е выходов триггеров первого поля, а на входные ехемы «И второй группы - сигналы с выходов триггеров второго поля. Благодаря стробирующему сигналу синхроннзации тз контрольное устройство 1 опрашивает сигналы триггеров первого регистра в те такты, когда их состояния зафиксированы. Если триггеры первого регистра установились вразрентенное состояние: в каждом поле в состояНИИ «1 находится по одному триггеру, а остальные триггеры - в состоянии «О, то в контрольном уетройетве / срабатывают две входные схемы «И, расположенные в разных груипах. Сигналы этих схем «И поступают через

схемы «ИЛ1Ь 12 на выходную схему , на выходе которой нод дейетвием стробирующего сигнала еинхронизации i-, появляется сигнал, сообщающий об отсутствии ошибки в устройстве. Если триггеры первого

региетра уетановилиеь в обнаруживаемое контрольным устройством запрещенное состояние, то в зависимости от кратности ошибки не сработакгг входные схемы «И либо в одной, либо в обеих группах. Следовательно, не сработает

и выходиая схема «М, что служит признаком ошибки.

Поскольку к двум входам каждой группы любой комбинационной схемы второго регистра подеоединены единичные выходы двухтригсигнал на выходе одной из этих комоинационных схем возникает в момент дейетвия на шине Та стробирующего сигнала синхронизации тогда, когда в состоянии «1 находятся именно те два триггера первого регистра, выходы которых подсоединены ко входам одной группы этой комбинационной схемы, и на входе этой группы, присоединенном к шине логического условия, присутствует единичный сигнал. Сигнал с выхода комбилационной схемы поступает на выходные шины тактируюшего автомата и, пройдя параллельно через две схемы «ИЛИ из |разных полей второго регистра, устанавливает в состояние «1 два триггера, расположенных в разных полях второго регистра. Все остальные триггеры этого регистра под действием сигнала синхронизации на шине TI устанавливаются в состояние «О. В следующем такте полярность сигналов на шинах синхронизации TI и Тз изменяется на нротиеоиоложную, благодаря чему состояние триггеров второго регистра фиксируется, а состояние триггеров иервого регистра получает возможность изменяться.

Контрольное устройство 2, проверяюшее второй .регистр, работает аналогичою.

В следующие такты цикл работы тактирующего автомата иовторяется.

Описанная структура и принцип действия тактирующего автомата позволяют обнаружить большинство его ощибочных состояний.

Иредмет изобретения

Тактирующий автомат, содерл ащий регистры на триггерах, соответствующие фазам синхронизации, схемы «ИЛИ, комб)нациоиные схемы, щины фазовой синхронизации и логических условий, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, он содержит два контрольных устройства, соединенных с выходами триггеров одного регистра и состоящих из набора входных схем «И, двух схем «ИЛИ и одной выходной схемы «И, выход которой служит выходом контрольного устройства;

триггеры каждого регистра и связанные с ними схемы «ИЛИ разделены на две группы, причем с выходами любых двух схем «ИЛИ,;,из разных групп одного регистра соединен выход одной комбинационной схемы, из каждой

труппы входов любой комбинационной схемы каждого регистра два входа соединены с единичными выходами двух триггеров из разных групи триггеров регистра иротивоположной фазы; входные схемы «II .контрольного устройства также разделены на две груииы, соответствующие двум группам триггеров контролируемого регистра, иричем один вход каждой входной схемы «И любой груипы соединен с единичным выходом одного триггера из соответствующей группы триггеров контролируемого регистра, а остальные входы этой «И соединены с нулевыми выходами всех остальных триггеров этой группы, выходы всех входных схем «И одной группы соединены со

входами одной схемы «ИЛИ, и выходы обеих схем «ИЛИ соединены ео входами выходной схемы «И, е третьим входом которой соединена шина синхронизации, фаза которой иротивоположна фазе шины синхронизации, связанной с комбинационными схемами контролируемого регистра.