УНИВЕРСАЛЬНЫЙ МНОГОЗНАЧНЫЙ ЭЛЕМЕНТ Советский патент 1973 года по МПК H03K3/14 

Изобретение относится, к области автоматики и цифровой вычислительной техники и касается задачи построения К-значных логических и запоминающих элементов

Известные многозн1ачные элемевты, содержащие гфеобразователь напряжения в фазу, сбла.дают незначительными функциональными воаможностями, а также недостаточными точностью и быстродействием.

Все это ограничивает перспективы их практического применения, в особенности при использовании современной интегральной технологии.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей при высокой технологичности изготовления.

Эта цель дост.(ггется благодаря тому, что в элементе применен преобразователь фазы в напряжение, выход и управляющий вход которого соединены соответственно с входом и выходом блока преобразования напряжения в фазу.

Дополнительная цель изобретения - повышение быстродействия и точности .гаогозна.чных элементов.

Достижение этой цели обеспечивается тем, что используемый в элементе преобразователь фазы в постоянное напряжение содержит последовательно соединенные компаратор, зарядно-разрядную цепь, запоминающий конденсатор li эмиттерный повторитель, выход которого соединен со входом компаратора, второй вход которого, в свою очередь, подключен к источнику вспо,могател,ьн:ого напряжения..

На фиг. 1 показана блок-схема элемента; на фиг. 2 - один из возможных вариантов принципиальной схемы. На обоих схемах обозначено: блок / -

преоб|ра3ователь напряжения в фазу, а блок 2 - преобразователь фазы в напрял ение.

Принцип работы элемента заключается в следующем. Прн зa кнyтoй обратной связи и ступенчатой форме вспомогательных имПульсных напряжений Us, и Us, элемент работает как много)стойчивый, т. е. м«огозначный запоминающий элемент. При это,м в блоке / осуществляется преобразование постоянного напряжения и в фазу импульсов ф, а в. блоке 2 - соответствующее обратное преобразование.

Положения равновесия, имеющие место благода1ря сдвигу фаз фо между вспомогательными напряжениями t/e, и t/ «,, в точках

их взаимного пересечения, характеризуются одновременно уровнями постоянного напряжения на потенциальном и фазами импульсов на динамическом выходах элемента.

При размыкании связи между в.ходо,м блока / и выходом блока 2 схема преобразуется

в потенциальНЫЙ млагозначвый логический элемент. В этом случае напряжение Uд остается ступенчатым, а напряжение f/e., имеет характер, определяемый реализуемой элементом логической функцией. Входной и выходной величинами элемента являются постоян:ные напряжения.

При размыкании связи между выходом блока / и входом блока 2 схема представляет собой фазо-импульсный многозначный ло-, гический элемент. Вспомогательвые напряжения остаются в этом случае такими же, как и1 в предыдуще.м случае, но в-ходной и выходной величинами элемента являются уже не ypoiBни на1пряжений, а фазы импульсных последовательностей. Взаимосвязь фаз входных я выходных импульсов определяется формой вспомогательного напряжения U

Рассмотренные элементы позволяют реализовать все функции, одного переменного, в том числе характеристические функции, которые совместно с логическими операциями обоощеяной коиьюнкции и дизъюнкции и функциями констант образуют функционально полную систему операций в многозначной люгике ( Россера-Тьюкетта.). Благодаря тому, что выполняемая элементами логическая функция полностью определяется видом подаваемого на них вспомогательного напряжения, приведенные логические элементы особенно перспективны для. использования в адаптивных систем ах. Наличие наряду с логическими элементами, многозначного запоминающего элемента, построенного по тому же принципу и получаемого путем замыкания обратной связи, позволяет проводить синтез автоматов Hi многозначном структурной алфавите.

Характерной особенностью рассматриваемых многозначных элементов является иаличие двух признаков состояний - статического и динамического. Это предопределяет существование в системе двух видов информационного сигнала, что создает дополнительные П|реимущества при необходимости осуществления связи с другими типам.и систем, в том числе систем с двоичным структурным алфавитом. В то же время это позволяет использовать в системе непосредственно другие виды логических элементов, например, выполняющих теорети1ко-множественные операции - объединение UK пересечение UK и операторы:

i. Ф .

где , , 1, ... , а Ф - пустое множество, что делает воз-можным при синтезе системы применять методы, основанные на теоретико-множественном подходе. Существенным фактором является унификация и технологичность элементов. При разнооб|разии выполняемых функций оказывается возможным использовать при построении системы только два типа схем, которые могут быть выполнены в интегральном исполнении. При интегральном исполнении, когда основную роль играет .не количество активных элементов, а число межэлементных связей и типов интегральных схем, прим.енение предлагаемых универсальных многозначных элементов является особенно перспективным.

Предмет изобретения

|1. Универсальный многозначный элемент,

содержащий пpeoбpaзoBiaтeль напряжения в фазу, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в нем дополнительно установлен преобразователь фазы в напряжение, выход и управляющий

вход которого соединены соответственно с входом и выходом преобразователя напряжения в фазу.

2. Универсальный мнюгоз ачный элемент по п. 1, отличающийся тем, что, с целью ловадшения точности и быстродействия, преобразаватель фазы е напряжение содержит последовательно соединенные компаратор, зарядноразрядную цепь, запоминающий конденсатор и эмиттернъш повторитель, выход ;которого

соединен с одним входом компаратора, другой вход которого подключен к источнику вспомогательного напряжения.

,/- Линамическии

1быход%