БИБЛИОТЕКА \ Советский патент 1973 года по МПК H03K19/00 

1

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в цифровых устройствах, оперируюш.их с kзначными и, в частности с десятичными числами.

Известны многозначные логические элементы на основе многозначных физических схем, например на основе частотно-гармонических схем с внутренней обратной связью - спектротронов.

Цель изобретения - повышение быстродействия и расширение функциональных возможностей устройства.

Цель достигается тем, что многозначный логический элемент содержит блок преобразования входных частотно-кодированных сигналов в потенциальные сигналы с простанственным кодированием и блок функционального преобразования сигналов в соответствии с fe-значной функцией, причем выходы блока преобразования входных частотно-кодированных сигналов .в потенциальные сигналы с пространственным кодированием подключены к входам блока функционального преобразования сигналов, выход которого через дополнительную схему управления спекторотроном подключен к входу спектротрона.

На фиг. 1 приведена блок-схема многозначного логического элемента; на фиг. 2 - блоксхема блока 1 преобразования входных сигналов; на фиг. 3 -блок-схема одного из узлов блока / .преобразования входных сигналов; на фиг. 4 - схема управления спектротроном для предлагаемого устройства.

Устройство содержит блок / преобразования ВХОДНЫХ частотно-кодированных сигналов в потенциальные сигналы с простанственным кодированием, блок 2 функционального преобразования, блок 3 спектротрона, входные каналы 4, 5, v( 6 многозначного логического элемента, каналы 7, 8 л 9, через которые подключены выходы блока / ко входам блока 2, канал 10, соединяюший выход блока 2 со входом блока 3, выходной канал 11 многозначного логического элемента, схемы преобразования 12, 13 и 14 входных й-зпа-чных частотно-кодированных сигналов в й-значные пространственно-потенциальные сигналы, частотные фильтры 15, 16 и 17, .каждый из которых настроен на одну из частот основного спектра соо, шь -, aft-ь выпрямители 18, 19 и 20, каналы 21, 22 и 23, соединяющие фильтры 15, 16 vi 17 с. выпрямителями 18, 19 и 20, выходные каналы 24, 25 и 26 схемы преобразования 12 входных сигналов, входные каналы 27, 28 и 29 схему управления спектротроном, разисторы 30-35, диоды 36-38, добавочные емкости 39-41, .подключенные параллельно контуру спектротрона.

Блок / преобразования (фиг. 2) содержит

однотипные схемы преобразования 12, 13, 14 фо.рмы представления входных сигналов. Любая из схем преобразования 12, 13, 14 предназначена для преобразования входного А-значного (т. е. принимающего k различных значений) частотного сигнала, представляющего значение поступающей на вход элемента логической переменной, в fe-значный нространственно-потенциальный сигнал. Под /е-значным пространственно-потенциальным сигналом подразумевается сигнал, .появляющийся в канале, состоящем из k щин при условии, что некоторое фиксированное значение потенциала, отличное от «улевого, присутствует всегда только на .какой-то одной щине. На iBcex остальных шинах при этом потенциал равен нулю. Если все щины канала перенумерованы, то ц-ри таком представлении А-значной переменной значению «О соответствует ненулевое значение потенциала только на щине с номером «О, значению «1 -ненулевое значение потенциала на шине с номером «1 и т. д.

В соответствии с таким представлением входного и выходного сигналов схемы преобразования 12, 13 и 14 содержат по одному входному каналу (4, 5 w. 6 соответственпо) и по одному выходному (7, 8, и 9 соответственно) . Каждый входной канал состоит из одной шины, каждый выходной - из k шин.

Для пояснения возможностей технической реализации схем преобразования 12, 13, 14 на фиг. 3 приведена схема преобразования kзначного частотного сигнала ,в /г-значный пространственно-потенциальный сигнал содержащая k частотных фильтров 15, 16, 17 (для случая 3). Каждый из этих фильтров настроен на одну определенную частоту co, из k значений частот основного спектра соо (Oi, ... cuj ... cofe-i. Последовательно с каждым из фильтров включен выпрямитель (18, 19, 20). Выпрямители настроены так, что независимо от значения частоты на входе сигнал на выходе характеризуется фиксированным значением потенциала.

Схема, приведенная на фиг. 3, имеет один входной канал 4 к k выходных каналов 24, 25, 26. При поступлении на ее вход сигнала частоты Сиг, представляющего значение i 0,1, ..., k-1 входной переменной, отличный от нулевого значения потенциал появляется на tтом выходе. На всех остальных выходах схемы значение потенциала равно нулю.

Блок 2 функционального преобразования предназначен .для реализации некоторой заранее задаваемой функциональной зависимости значения выходного сигнала от значения входных сигналов. Именно на основе этой схемы реализуется та функция многозначной логики, для реализации которой предназначен логический элемент в целом. Блок 2 имеет столько входных каналов, сколько входов у элемента, число которых, в свою очередь, определяется числом переменных функций, реализуемых на основе элемента, и один выходной канал JO. Сигнал на выходе этого блока так же, как и входные сигналы, является й-значным и имеет пространственно-потенциальное представление. Поэтому выходной канал 10 так же, как и входные каналы 7, 8, 9, состоит из k шин.

Блок 3 представляет собой спектротрон с Внутренней обратной связью и схемой управления им. В этом случае управление спектро10 троном производится кратковременным изменением собственной частоты его контура, что может быть осуществлено при кратковременном подключении добавочной емкости ДС параллельно контуру спектротрона. Резонансная

15 частота контура при этом изменяется, и спекротрон перестраивается в новое состояние, которое ОН удерживает за счет действия обратной связи при отключении добавочной емкости. Таким образом, для перестройки

20 спектротрона в любое заданное из k состояний, необходимо иметь набор из k-,/ добавочных емкостей ACi, ДСа ..., ЛС,, ... , причем величины этих емкостей должы быть подобраны так, чтобы подключение емкости ACj перестраивало опектротрон в t-тое состояние. Эти емкости и схемы их подключения к контуру составляют схему управлания спектротроном, представленную на фиг. 4. При подаче управляющего сигнала положи0 тельной полярности на один из входных каналов 27-29 отпирается соответствующий диод 36-38 и подключается к контуру соответствующая добавочная емкость 39-41. Работа предлагаемого многозначного логи5 ческого элемента состоит в следующем.

&-значные частотные сигналы, представляющие входные переменные Xi, x.%, ..., х-, по каналам 4, 5, 6, подаются на блок 1 преобразования.

0 Пространственно-потенциальные сигналы, представляющие fe-значные переменные, с выходов блока 1 по каналам 7, 8, 9 подаются на входы блока 2 функционального преобразования. Па основе этого блока реализуется заданная функция /fe-значной логики. С выхода блока 2 пространственно кодированпый сигнал, представляющий значение реализуемой функции, по каналу 10 подается на управляющий вход спектротрона. Спестротрон устанавливается в состояние, номер которого соответствует значению реализуемой функции для фиксированного набора значений входных переменных. Частотный сигнал на выходе спектротрона и выходном канале 11 элемента в целом принимает значение, отвечающее этому значению функции.

Предмет изобретения

Многозначный логический элемент, содер0 жащий спектротрон, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и расширения функциональных возможностей, он содержит блок преобразования входных частотно-кодированных сигналов в потенциальные сигналы с пространственным кодированием и блок функционального преобразоваНИя сигналов IB соответствии с й-значной функцией, причем выходы блока .преобразования входных частотно-кодированных сигналов в потенциальные сигналы с пространственным кодиро- 5 спектротрона. ванием подключены к входам блока функционального преобразования сигналов, выход которого через дополнительную схему управления спектротроном подключен к входу

Фиг f

Фиг. 2