ЛОГИЧЕСКИЙ АВТОМАТ Советский патент 1974 года по МПК G06F7/00 

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в дискретных системах автоматизации и телемеханизации технологических процессов, например в горнодобывающей промышленности дяя i/правления подъемными установками, обменом вагонеток на поверхности и в шахте, поточно-транспортными системами механизмов, стрелками и сигналами на рельсовом транспорте.

В основном авт.св. № 276510 описан логический автомат, содержащий блок ввода переменных, блок памяти, блок задержек, программоноситель с вентилями, элемент 1/1, элементы ИЖ, НЕ, блок вывода, в котором каждый из выходов блока ввода переменных, блока памяти и блока задержек соединен-непосредственно и через элемент НЕ с двумя вентилями програгшоносителя, выходы которых через элемент ИЛИ соединены с одним из входов элемента И, выход элемента И через вентили программоносителя соединен со входами блока памяти, блока задержек и блока выхода.

Однако в случае появления отказа (неисправности) в блоках ввода переменных или программоносителя какого-либо из элементов или соединительных цепей, образуется ложный набор сигналов на входах логической части устройства элементе И, что при совпадении появившегося ложного набора сигналов с ожидаемым рабочим набором приведет к лонному срабатыванию - появлению управляющего воздействия на выходе устройства.

Цель изобретения - создание логического автомата, обладающего уменьшенной вероятностью подачи ложного управляющего воздействия при искажении входного набо433 pa переменных (сигналов) из-за возмоаной неисправности во внутренних каналах преобразования и передачи информации - в блоках ввода переменных в программоносителе. Для этого в предлагаемом логическом автомате, в который дополнительно введены элементы ИЛИ, НЕ и дв /хвходовая схема совпадения, один из выходов каждого блока ввода переменных через программоноситель соединен с одним из входов логического элемента И, а второй выход каждого блока ввода переменных через тот же программоноситель соединен с одним из входов дополнительно введенного логического элемента ИЛИ; выход элемен та И непосредственно и через допол нительно введенный элемент НЕ соединеи с одним из входов дополнительно введенной дв хвходовой схемы совпадения, а выход элемента ИЛ1/1 через- элемент НЕ и непосредственно соединен со вторым входом дв /хвходовой схемы совпадения, а ее выход через программоноситель с входами блоков памяти, задержек и выхода. На фигЛ показана схема стройства для реализации дизъюнктивной нормальной формы представлении логической ф:ункции; на фиг.2 - схе ма для реализации конъюнктивной нормальной формы ее представления Логический автомат содержит блоки I ввода переменн л,программоноситель 2. логические элеменжитель С% JiU-LICi ЧСОЛУ . tj;i.Uiviuii ты и 3, ИЛИ 4, НЕ 5, дв:ухвходов: ю cxeMi совпадения 6, блок памяти 7 блок задержек 8 и блок вывода 9, Каждый из блоков 1 ввода, количество которых выбирается, исхо дя из потребной информационной ем кости автомата, содержит элемент НЕ 10, предназначенный для полл;че ния 1шверсного значения входной переменной с одновременным согласованием уровней (формы, фазы), си гналов и повторитель II, которы обеспечивает блок;/ I ввода выход в программоноситель прямого значения входной переменной. Программоноситель 2 обеспечивает подсоединение выходов блока ввода, к входам логических элемен тов И 5 и ИЛИ , а также выхода схемы совпадения б к входам блока памяти 7, блока задержек 8 и блока вывода 9 согласно вхождения переменных в реализуемые jfCTpcH ст BDU mVHKUИИ. Программоноситель 2, элементы И 5, ИЛИ f, НЕ 5 и схема совпадения б составляют логический преобразователь 12 автомата, в котором выполняется преобразование входной информации по закону функционирования этого автомата. БЛОК памяти 7 и блок задержек 8 содержит каждый по несколько элементов соответствующего назначения. Принцип работы устройства заключается в следующем. При реализации, например, элементарных конъюнкций нормальных дизъюнктивных форм (ДНФ) описания переключательных функций вида : А. где Z - управляющее воздействие автомата на объект управления, входящее в конечное множество управляющих воздействий этого автомата и принимающее значение I из двух (0,1) значений только тогда, когда какая-либо из элементарных конъюнкций реализуемой функции имеет значение AT, А2, ... Pi п. --наблюдаемые на входе автомата переменные (аргументы функций управления, представляющие дискретную информацию из (0,1), благодаря наличию двух решающих логическое ynparjietiite каналов (первый - на 3;iet;;oiiTe и 3, второй - ИЛИ 4, НЕ 5), рассматриваемая конъюнкция 2 АтАр АП, реализуется автоматом в виде тождественной ей переключательной функции 1 г ) -(V Ар+А), в которой второй ее член Z получен из исходной конъюнкции 2 путем равносильных преобразований по правилу де-Моргана. Для реализации в автомате функции 3( , в отличие от ее исходной формы - элементарной конъюнкции, требуется одновременно использовать истинные значения переменн ых, вводимых в логический преобразователь 12 как с прямого, так и инверсного выхода блока ввода переменных. Таким образом, в рассматриваемом автомате управляющее воздействие на входе его выходного блока, блока памяти и блока задержек является результатом одновременной дв;ухместной реализации исходной функции (либо ее элементарных конъюнкций) с послед;ующей проверкой на ABJXBXOAOBOM схеме совпадения 6 однозначности промежуточных результатов.

Управляющее воздействие получит значение I только при одновременном значении, равном I, сигналов на обоих входах схемы совпадения; неисправность в каком-либо из каналов передачи и преобразования входной информации приведет, естественно, к различным промежуточным результатам и, как следствие, к значению О управляющего воздействия, т.е. к защитному отказу автомата от срабатывания.

При реализации функций, представленных в виде уравнения конъюнктивной нормальной формы (КНФ), когда ее члены - элементарные дизъюнкции - имеют, например, вид

у Aj-hA iA ,

а тождественная им переключательная функция

у yj.y2(AjtA2+A).(Ai.

AH-V)

в решающих логическое уравнение каналах, соответственно различному виду переключательных функций

I У 1-У2

изменяется место присоединения инвертора НЕ 5 (см.фиг.2).

Место присоединения элемента НЕ 5 может выбираться при проектировании постоянным для работы устройства по реализации одного вида функции (к чему, как известно, можно свести все булевы функции по правилам тождественных

преобразований), либо же этот элемент может пересоединяться в схеме автоматически с одного канала во второй на п JOГpaммoнocитeлв

(в зависимости от вида реализуемой, функции) с помощью клапанирующих устройств по заданной программе,

В этом случае устройство сможет реализовать функции, представляемые как в дизъюнктивной, так и в конъюнктивной нормальной формах.

ПРЕДМЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Логический автомат по авт.св.

№ 276516, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, в него дополнительно введены элементы ИЛИ, НЕ и двухвходовая схема совпадения,

причем программоноситель соединен с одним из входов элемента И и с одним из входов дополнительного элемента ИЛИ, выход элемента И непосредственно и через дополнительно введенный элемент НЕ соединен с одним из входов двухвходовой схемы совпадения, а выход элемента ИЛИ через элемент НЕ и непосредственно соединен со вторым

входом двухвходовой схемы совпадения, выход которой через программоноситель соединен с входами блоков памяти задержек и вывода.

w

.,

I

iJ

cpuz.f