ПАТЕЙТМО- .^п*^ T^JiaffECUAfi ^^БИБЛИОТЕКАР. П. Базилевич Советский патент 1970 года по МПК H03K3/29 

Устройство применяется в области автоматики и вычислительной техники.

Известны млогоустойчивые устройства, содержащие ячейки из триггеров, управляемых переключателей сигналов и логических элементов «И, «ИЛИ, «ПЕ.

Однако известные устройства характеризуются невозможностью получения большого количества устойчивых состояний, т. е. они имеют ограниченные функциональные .возможности.

Предложенное многоустойчивое устройство отличается от известных тем, что в нем ячейки включены в квадратную матрицу, причем управляющие входы триггеров ячеек одной строки подключены л управляющей шине этой же строки, управляющий вход триггера внутри ячейки соединен через элемент «НЕ с одним из входов одного элемента «И, один динамический ВЫХОД триггера соединен с другим входом этого же элемента «И и с одним из входов другого элемента «И, выход которого ооедИНбн с одним выходом переключателя сигналов прямого хода и сигнальным входом такого же переключателя предыдущей ячейки строки, другой выход переключателя сигналов прямого хода соединен с триггером ячейки, выход одного элемента «И соединен с одним выходом переключателя сигналов обратного хода и сигнальным входом такого же переключателя последующей ячейки строки, дру-. гой выход переключателя обратного хода -соединен с триггером; второй динамический выход триггера соединен..-с одним входом одного элемента «ИЛИ, выход которого соединен с другим входом такого же элемента, триггером и через элемент «НЕ, со вторым входом другого элемента «И находящейся выше ячейки, статический выход триггера соединен с индикагором состояния и одним входом другого элемента «ИЛИ, выход которого соединен с другим ВХОДОЛ1 такого же элемента и управляющими .входами переключателей сигналов находящейся выше ячейки.

Это позволяет расширить функциональные возможности устройства.

На фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - функциональная схема его ячейки.

Устройство состоит из п ячеек 1, образующих квадратную .матрицу п-го порядка. Ячейки каждой строки соединены в кольцевую схему и образуют элемент с устойчивыми.состояниями.

Каждая ячейка / содержит триггер 2 с двумя устойчивыми состояниями (рабочим и . нерабочим), управляемый переключатель 3 импульсов прямого хода, реализованный на двух логических элементах «И я одном логическом

импульсов обратного хода, реализованный аналогично переключателю 3, логические элементы «И 5 и 6, логические элементы «НЕ 7 и 8, логические элементы «ИЛИ 9 и 10, индикатор состояния //.

Триггер 2 имеет два входа для задания «ачального состояния: р для нерабочего состояния ,и г для рабочего состояния. Для всех ячеек, находящихся в главной диагонали (слева вниз направо), с шиной установления начального состояния ШНС- соединены входы г, для всех остальных ячеек с этой шиной .соединены входы р. Управляющие входы h всех ячеек одной строки (кроме нервой) соединены с шиной этой строки, служащей для подачи управляющих сигналов (шины УП1-2, VIII-3, ..., Vlll-rt). Управляющие входы h всех ячеек первой строки не используются. Вход /г каждой ячейки 1 соединен со входом триггера, служащим для подачи импульсов, переводящих триггер в нерабочее состояние, а также через элемент «НЕ 7 - с одним из входов элемента «И 6.

|Выход триггера, с которого снимается динамический единичный сигнал при переходе триггера с нерабочего состояния в рабочее, соединен с одним из входов элемента «ИЛИ 10. Выход элемента «ИЛИ 10 через клемму / рассматриваемой ячейки и клемму k находящейся щыше в том же столбце ячейки соединен € одним из входов такого же элемента «ИЛИ 10 последней ячейки и входом ее триггера, служащим для подачи сигналов, переводящих этот триггер в нерабочее состояние, а также через элемент «НЕ 8 - с элементом «И 5 этой же ячейки.

Выход триггера, с которого снимается динамический единичный сигнал при переходе триггера с рабочего состояния в нерабочее, соединен .с одним «3 .входов элемента «И 5 и «И 6.

Выход элемента «И 5 соединен с тем выходом переключателя 3, на котором имеется единичный сигнал при наличии таких же сигналов на сигнальном и управляющем входах этого переключателя, и через клем.му b рассматриваемой ячейки и разъем а следующей слева в одной строке ячейки - с сигнальным входом переключателя 3 этой ячейки. Если ячейка первая в строке, то ее клемма b соединена с клеммой а последней в одной строке ячейки.

Второй выход переключателя 3, на котором имеется нулевой сигнал (отсутствует единичный сигнал) при наличии единичных сигналов на сигнальном и управляющем входах этого переключателя, соединен со входом триггера, служащим для подачи сигналов, переводящих триггер в р.абочее состояние.

Выход элемента «И 6 соединен с тем выходом переключателя 4, на котором имеется единичный сигнал при наличии таких же сигналов на сигнальном и управляющем входах переключателя, и через клемму d рассматриваемой ячейки и клемму с следующей справа в

одной строке ячейки - с сигнальным входом переключателя 4 этой ячейки. Если же ячейка последняя в строке, то ее клемма d соединена с клеммой с первой в одной строке ячей.ки.

Второй выход переключателя 4, на котором имеется нулевой сигнал при наличии единичных сигналов на сигнальном и управляющем входах этого переключателя, соединен со входом триггера, служащим для подачи сигналов, переводящих триггер в нерабочее состояние.

Выход триггера, с которого снимается статический единичный сигнал, когда триггер находится в рабочем состоянии, соединен с одним из входов элемента «ИЛИ 9 и индикатором состояния 11. Выход элемента «ИЛИ 9 соединен через клемму л рассматриваемой ячейки и 1клемму т находящейся выше в одном столбпе ячейки с одним из входов элемента «ИЛИ 9 и управляющими входами переключателей 3 и 4 этой ячейки. Клеммы / и п первых (верхних) и k и т последних (нижних) во всех столбцах- ячеек не используются. Для установления начального состояния

устройства на шину ШНС подается сигнал. После этого устройство принимает состояние, которое можно представить выражением:

(1 2 3 ... I ... п) (123 ... / ... п)

В первой строке в рабочем состоянии находится триггер первой ячейки, во второй - второй ячейки и т. д.

Состояние устройства можно изменить подачей на произвольную из управляющих шип Vni сигнала. Допустим, что такой сигнал подан на шину i-й строки - VIII-i. В этой строке в рабочем состоянии находится только

триггер г-й ячейки. Следовательно, этот триггер вследствие попадания на вход h сигнала, будет переведен в нерабочее состояние. В результате такого перехода на входы элементов «И 5 и 6 попадает с динамического выхода триггера единичный сигнал. Однако этот сигнал пройдет только через элемент «И 5, так как па втором его входе тоже имеется единичный сигнал (на входе k сигнал отсутствует). Через клемму b ii-н ячейки и клемму а

i (i-1)-й ячейки образовавшийся сигнал поступит на сигнальный вход переключателя 3 последней ячейки. На управляющем входе этого переключателя не будет единичного сигнала, ибо триггеры всех ячеек (i-1)-го столбца, находящихся ниже t-й строки, будут в нерабочем состоянии. Единичный сигнал на управляющих входах переключателей 5 и 4 появляется только в том случае, когда какойлибо триггер ячеек одного столбца, находящихся ниже рассматриваемой ячейки, будет в рабочем состоянии. Следовательно, единичный сигнал появится также на выходе переключателя 3, соединенном со входом триггера, и переведет триггер в рабочее состояние. Вследстмическом выходе триггера, соединенном с элементом «ИЛИ 10, и пройдя через этот элемент, клемму / i (i-1)-й ячейки и клем.му k (i--1) (i-1)-й ячейки, попадет на вход триггера последней ячейки и переведет его с рабочего В нерабочее состояние. Это, в свою очередь, приведет к появлению единичного сигнала с выхода триггера на входе элемента «И 6, на втором входе которого тоже будет сигнал (на входе h сигнал отсутствует). Следовательно, сигнал пройдет через элемент «И 6, а также клемму d (i-1) (i-1)-й ячейки и клемму с (i-1) -й ячейки, к сигнальному входу переключателя 4 последней ячейки. Через этот переключатель сигнал попадет на вход триггера (i-1) i-н ячейки и переведет его в рабочее состояние. На этол цикл работы устройства закончится. В (-и строке в рабочем состоянии будет находиться триггер ячейки (i-1)-го столбца, а в (i-1)-й строке г-го столбца. Следовательно, устройство примет состояние:

(123 .... (/-2) (i-1) i (i+) .... п) (1 2 3 .... ((-2) i (/-) (f+1) .... п)

Если далее, к при.меру, подать сигнал на (i-1)-ю управляющую шину, то устройство примет состояние;

(123 .... (f-2) (1-1) i (i+) .... п) (1 2 3... i (1-2) (L-l) (i+1) ...n)

В отличие от лредыдущего случая, здесь в (f-1)-й строке ие может восстановиться (i-1)-е состояние, ибо это состояние имеет i-n строка, которая находится ниже (i-1)-й строки и блокирует это состояние для всех сгрок, находящихся выше г-й строки. Следовательно, сигнал, появившийся на входе b (i-1) t-й ячейки, пройдет через переключатель 3 (i-1) (i-1)-й ячейки, не изменяя состояния триггера последней, и переведет в рабочее состояние триггер (i-1) (i-2)-и ячейки. Аналогично, не изменяя состояния триггера (t-2) (/-1)-й ячейки, сигнал обратного хода от (г-2)

((-2)-и ячейки через переключатель 4 (i-2) (;-1)-й ячейки пройдет к (i-2) i-й ячейке и переведет триггер последней в рабочее состояние.

Общее количество возможных состояний устройства равно числу перестановок из п элементов, т. е. « 1.2.3....П.

Предмет изобретения

Многоустойчивое устройство, содержащее ячейки из триггеров, управляемых переключателей сигналов н логических элементов «И., «Р1оПИ, «НЕ, огличаю11(ееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в нем ячейки включены в квадратную матрицу, причем управляющие гзходы триггеров ячеек одной строки подключены к управляющей этой же строки, управляющий .вход триггера внутри ячейки соединен через

элемент «НЕ с одним из входов одного элемента «И, один динамический выход триггера соединен с другим входом этого же элемента «И и с одним из входов другого элемента «-И, выход которого соединен с одним выходом переключателя сигналов нрямого хода и сигнальным входом такого же переключателя предыдущей ячейки строки, другой выход переключателя сигналов прямого хода соединен с триггером ячейки, выход одного элемента «И соединен с одним выходом переключателя сигналов обратного хода и сигнальным входом такого же переключателя последующей ячейки строки, другой выход переключателя обратного хода соединен с триггером;

второй динамический выход тр 1ггера соединен с одним входом одного элемента «I-i-lH, выход которого соединен с други.м входом такого же элемента, триггером и через элемент «НЕ - со вторым входом другого элемента

«Ii находящейся ячейки, статический выход триггера соединен с иидикатором состояния и входом другого элеменга «ИЛИ, выход которого соединен с другим входом такого же элемента и управляющими

входами переключателе сигналов находящейся выше ячейки.

-ШНС

I пё

L

V-d

к тр h г .

б

о оо о6

к. тР h Г

Pus.2