ПИРАМИДАЛЬНЫЙ ДЕШИФРАТОР Советский патент 1973 года по МПК G06F7/06 

1

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

Известны пирамидальные дешифраторы, построенные на дв|ухтактных феррит-диодных элементах с расщепленной и компенсирующей обмотками, .работающие по принципу коммутации тока.

Недостаток известного дешифратора состоит в появлении ошибки на выходе в момент смены кодовой комбинации на входе, что нарушает режим работы источника питания. Чтобы смена «ода не влияла на работу дешифратора, необьХОдимо в-ходной .регистр установить в нулевое состояние, а затем ввести новый код. Это понижает быстродействие дешифратора.

Целью изобретения является устранение ошибки дешифрации в момент смены кодовой комбинации.

Цель достигается за счет того, что в предложенном дешифраторе в феррит-диодные элементы вве,дена дополнительная канальная шина считывания, причем выходные сигнальные шины первого элемента /-ой и -ой пары д-ой ступени подключены к нагрузочны.м резисторам, подключенным к входу дополнительной шины считывания второго элемента /-ОЙ и й-ой пары п-ой ступени. Выходные сигиалыные шнны второго элемента j-ой и й-ой пары п-ой ступени подключены к нагрузочным резисторам, подключенным к входу дополнительной шины считывания первого элемента /-ой и й-ой пары п-он ступени; .выходы первого и второго элементов /-ой пары д-ой ступени подключены к входу дополнительной шины считывания первого элемента k-oii пары л-ой ступени и к входу дополнительной шины считывания второго элемента г-ой пары (п- 1)-ой ступени. Вы.ходы дополнительной шины считывания первого и второго элемента i-ой пары п-1)-ой ступени подключены к шине питания элементов.

Ца чертеже представлена принципиальная схе,ма дешифратора на феррит-диодных элементах.

Предположим, дешифратор выполнен на 16 выходов. Феррит-диодный элемент состоит из двух сердечников, верхнего и нижнего, и диодов 1-4. На сердечниках намотаны выходные обмопки 5-8, имеюш,ие выходы Р-12, Ехад заетиси (иервый) 13 и 14 соответственно нуля и единицы; вход считывания (второй) 15 и 16 соответственно е1диницы и нуля; Ш(И1НЫ записи 17-IS; 19 и 20 - соответственно вход и выход дополнительной кодовой шины считывания.

В дешифратор входят элементы: первая ступень 2/, .вторая ступень 22, 23; третья ступень 24-27; нагрузка дешифратора 28-31. Четыре выхода элемента разбиваются по два и .поступают на входы считывания 15 и 16 двух элементов следующей ступени. Кодовые шины записи элементов на каждой ступени соединены последовательно. Кодовая комбинация поступает на входы 32-35 дешифратора, вход 32 - для первого разряда, входы 33, 34, 35 - соответственно для второго, третьего и четвертого разрядов.

Рассмотрим принцип дейст1вия феррит-диодных элементов и работу дешифратора без дополнительных канальных шин считывания.

Феррит-диодный элемент коммутирует продвигающие и.мшульсы тока блатодаря запиранию диодов напряжением, наводимым в выходных Об.мотках леремагничивающихся сердечников. При работе элемента происходит перемагничивание одного из сердечников в соответствии с содержанием двоичной информации, поступающей на входы элемента, и выполняемой функцией. ЕСЛИ, например, на вход 14 или 13 информации записывается в первом такте, то ,в следующий (второй) такт информация поступает на вход 15 или 16 элемента, и одновременно результат реализованной операдии передается на один из выходов. По от1 ошению к первому в.ходу результат реализуеМОЙ функции задерживается на 1 такт (на половину периода). Если на первый вход приходит единица, то ток записи поступает по ветви 14-18; если приходит нуль, то ток поступает по ветви 13-17. На втором входе (входе считывания) единицы и нули поступают соответственно по шинам 15 и 16. Элемент можно представить как дешифратор на четыре вылода.

Рассмотрим работу первой ступени - элемента 21. Пусть на вход 33 поступил нуль, ток записи прошел по ветви 13-17. В этом случае нижний сердечник пере магничивается в состояние +Вг, а верхний сердечник со.хранит исходное состояние намагниченности с инду1кцией - Вг. Пусть на вход 32 также приходит нуль, т. е. в следуюший такт продвигаюший импульс поступит по ш.ине 15, при этом .нижний сердечник возвратится в исходное состояние с остаточной индукцией - Вг и, перемагничиваясь, наводит напряжение в выходной обмотке 7, которое запирает диод 3. Поэтому ток может пойти лишь на выхо.д 9 через открытый диод / (это соответствует коду 00).

Если по первому входу записа.н нуль, а на второй В(ход по шине 16 при.хо.дит единица, то перематничивается верхний сердечник, и ток ком.мухируется через диод на выход 10 (это соответствует коду 01).

Пусть на вход 33 поступила единица, т. е. ток записи .пришел по шине 14-18 и перемагнитил верхний сердечник в состояние +Вг, подтвердив в .нижнем сердечнике -Вг. Пусть в следующем такте .приходит на вход нуль, тогда током по шине 15 верхний сердечник возвращается в исходное состояние, диод 1

запирается и ток коммутируется через диод 3 на выход 11 (код 10). Если же на второй вход приходит единица, то продвигающий ИМпульс проходит по шине 16 через диод 4 на

выход 12 (код 11).

Совместно со второй ступенью дешифратор работает от трехразрядного кода. Работа эле.мента на каждой ступени аналогична on:iсанно.му. Например, при четырехразрядном

коде 0101 (число пять) ток коммутируется по выходу 9 элемента 21, вы.хо.ду // элемента 23, выходу 10 эле.мента 26 и через нагрузку 30. Пусть на вход дешифратора поступает нулевой код. Пр.и этом во всех элемента:Х нижние

сердечники на первом такте перемагннч.иваются в состояние +Вг. На втором коммутируемый ток проходит через эле.менты 21 (выход 9), 25 и 27 и перематничивает нижние сердечн.ики этих элементов в исходное состояН1ие -Бг и т. д. Этот процесс повторяется,

.пока не .измен.ится код на входе дешифратора.

Если на вход 34 приходит единица, в эле.мента.х 22 .и 23 перемагничиваются верхние

сердечники в состояние +Вг, а в элементе 22

оба сердечника на ходятся в состоянии -1-Вг. ЕСЛИ с выхода элемента 21 дри смене кода на его в.ходах поступит на вход считывания элемента 22 ком.мутируемый ток, то оба сердечника в это.м элементе одновременноперемагнитятся в исходное состоя.ние - Вг, и в выходных обгмотка-х наведется напряжение, направленное на запирание диодов. Следовательно, на вылод элемента 22 ток не пр01ходит. Цепь питан.ия прерывается. В элементы, через которые проходит эта цепь, ток не поступит и режим их ра-боты наруш.ится.

Чтобы этого избежать, необходимо после такта запли производить такт считывания. Для этого в элементы вводят дополнительную

канальную шину считыва.ния 19-20 и проп}скают через нее тактирующий ток после каждого такта записи, т. е. производят ка:К бы )становку нуля в эле.менте. Схема соединения этой Ш.ИНЫ в дешифраторе следующая: выходные шины «аж.дого элемента последней ступени пропускаются через нагрузку и объединяют в общую канальную шину. Канальные шины соединяют со ВХО.ДОМ дополнительной шины считывания элементов последней ступени следующим образом. С выхода нагрузки 28 канальная шина соединяется с дополнительной шиной элемента 25, а с выхода нагрузки 29- с дополнительной шиной эле.мента 24. Такое соединение производится в .каждой паре н.ижней ступени. Затем выходы 20 дополнительных ш.ин в каж.дой паре элементов 24 и 25, 26 и 27 объединяют в общую шину .к соединяют со ВХОДО.Л1 дополнительной шины элемента предыдущей ступени: от элементов 24 и 25

к элелгенту 23 от элементов 2(5 и 27 .к элементу 22. Вы.ходы дополнительных щин второй ступени объединяются и используются как каиальиая шина для питания элементов. Такое соединение дополнительных шин позволяет

К10;лпгути1рлющи.м TOKaiM стирать записанный код

в элементах, где не происходит считывания. Дополнительные шины считывания не связаны с выходом, поэтому на выходе этих элементов не появляется сигнал (нри перемагничивании сердечни:ка в выходной обмотке наводится напряжение, занирающее диод).

Предмет изобретения

Пирамидальный дешифратор, содержащий двухтактные феррит-Д1ИОД|Ные элементы с шинами записи и считывания, отличающийся тем, что, с целью повын1е)ия надежности работы и быстродействия, в феррит-диодные элементы введена дополнительная шина считывания, причем выходные сигнальные шины первого элемента /-ой и k-ou пары га-ой ступени подключены к нагрузочным резисторам, подключенным ко входу дополните чьной шины считывания второго элемента /-ой и /г-ой пары /г-ой ступени, а выходные сигнальные шины второго элемента /-ой и fe-ой нары д-ой ступени подключены к нагрузочным резисторам, подключенным ко входу дополнительной шины считывания первого элемента /-ой и /г-ой пары rt-ой стуоеии; выходы первого и второго элементов /-ой пары п-ой ступени нод«лючены к входу дополнительной шины считывания первого элемента А-ой пары «-ой ступени и ко входу дополнительной шины считывания второго элемента t-ой нары (п-1)-ой ступени; выходы дополнительной шлны считывания первого и второго элемента t-ой пары (л-1)-ой ступени подключены к шине питания.