АВТОМАТИЧЕСКИЙ СИНТЕЗАТОР ОДНОТАКТНЫХ РЕЛЕЙНЫХ СХЕМ Советский патент 1974 года по МПК G06N1/00 

Изобретение относится к области технической кнбер 1етнк11 н быть нснол1)3овано для разработки днскрет Н)1х устройств автоматики.

Известен синтезатор однотактиых релейных схем, содержащий блок ввода, выходы которого соединены со входами моде.чи, а вход - с выходом генератора конституеитов, блок регистров, выход которого соединен со входолг блока сигнализацин, н блок управления.

Недостатком известного синтезатора является его невысокое быстродействие, громоздкий и неудобный в укснлуатацнн блок ввода, а также ненрактнчное их нснользование вследствие того, что иостроенне иолученной структуры модели ведется от ее выходов к входа:м в непривычной для ироектировщнка форме.

Целью настояидто изобретения является создание автоматического синтезатора с большим быстродействием, удобным малогабаритным блоком ввода, выдаюн1его непосредственный результат синтеза модели в виде готовой структуры на коикретных логических элементах от ее входов к выходу, т. с. улучн.1е1111е условий экенлуатанни.

Сущность изобретения заключается в том, что еиитезатор дополнительно еодержнт блок составления расншренной таблицы состояинй, блок расиределителей, блок задержки, блок сравнения, блок умноження н блок оценки ре2

;;ультата, выход которого соединен со входами блока умножеиня и блока регистров, нсрвая груниа выходов блока распределителей соединена со входом блока регистров, вторая

rpyrnia выходов блока распределителей соедппсиа со входамн блок;1 состав.юнпя расщнрем;ioii таблицы состояний, другие входы которого соед1П1ены соответстнеппо с выходамп блока ввода и модели, выход блока ввода соединен

со входом блока задержкн, выход которого соедннеи со входом блока сравнеппя, другие входы которого соедннепы еоответствен 10 с выходами генератора констнтуеитов, модели и блока еоставлеиия расгииренной таблнцы состояппй, выход1)1 блока сравнення соединены со входамп блока умноження, выходы которого соедннены соответственно со входамн блока оценки результата, блока сигналнзацни, блока распределптелей, блока ввода, блока регистров II генератора конституентов, выход которого соединен со входом блока умножения и блока оцепкп результата.

На фнг. 1 изображена блок-схема автоматического синтезатора однотактиых релейных

схем; па фпг. 2 - схема блока управления; на фпг. 3 - схема блока ввода; на фнг. 4 - схема блока составления раснщреппой таблицы; па фпг. 5 - блок-схема блока распределителей; на фиг. 6 - - схема генератора конституептов; на фнг. 7 - схема блока сравнения;

на фиг. 8 - блок-схема блока умножения; на фиг. 9 - схема блока оценки результата и перезаписи; па фиг. 10 - схема блока регистров.

Кроме того, в табл. 1 сведены условные обозначения различных функциональных сигналов, участвующих в работе синтезатора, и дана их расшифровка, а в табл. 2 и 3 отрал :епы конструктивные особенности соответствующих блоков путем задания их выходных свойств.

Описываемый вариант выполнения синтезатора (схемы его узлов) ориентирован на построение синтезатора из серийных ферритдиодных логических элементов сиихрониого типа (работающих с частотой 30 кГц) и предусматривает сиптез схем, имеющих до пяти входных переменных, пз логических элементов, названных ниже в табл. 1.

Автоматический синтезатор однотактпых релейных схем содержит блок управления 1 (фиг. 1), к выходам которого подключен блок ввода 2, к выходам которого подключен блок 3 составлеппя расширенной таблицы (БСРТ). Последни соединен с блоком 4 распределителен. Синтезатор содержит также блок задержки 5 и генерато) конституентов 6, выходы которого соединены с блоком сравнения 7. Последний подключен к блоку умпожепия 8, выходы которого через блок 9 оценки результата н нерезаниси (Б011Р) совместно с иыходамп блока регнстрОБ 10 подключепы к блоку сигналнзацип 11. Сиптезатор содержит также модель 12, выходы п входы которой при помои;и шнуровых соединений подключаются к блокам 2, 3, 5 п 7.

Блок уиравлепия 1 состоит нз узла 13 (фиг. 2} запуска сннтезатора, узла 14 зада1П1я набора элементов и узла

возврата мапипи) и псходпое состояние.

Узел 13 включает в i Mic|Mi|)yioni,yio

сеиЯ ячейку 16, динамически трип запрета 18 и кнопку 19 «Пуск,

Узел 14 вк; ючает в себя тчп1е|)11рук)П1,ие ячейки 20, к-пючи 21 («Набор 1, «Набор 2 и «Набор 3) задания набора -лаемситор,, повторители 22, ячейки совиадеши 23, а диодиые сборки 24, к выходам которглх подключены ппвертор 25 и повторитель 2о,

Узе;1 15 включает в себя гепс И1|1у1()И1,ую ячейку 27, кнопку 28 «Сброс, триггер 29, а также iioiiTopirre.Hi 30.

Блок управления имеет выходы в внде следуюн1,нх сигналов: снгпалы 31i --31з (i, г, з) воздействуют на работу блока 4 раснределпгелей (фнг. 1), задавая нсиользованпе для синтеза схемы того пли ипого набора логнческих элемепт(,::5 в соотвстствпи с табл. 1. Одиночный сигнал 32 икзнзводит запуск машины, а сигнал 33 приводит мани-щу в исходное состояние. Сигнал 34 запрещает запуск мащнны при пеправильпом включепии ключей пабора н отеутствует в том случае, если включен только один к.чюч набора. Нри выключеииых

ключах илн при включении оолее одного ключа сигнал 34 появляется.

Блок ввода 2 (фиг. 1) состоит из субблока 35 (фиг. 3) задержки, узла 36 запуска считывания, расиределителя 37 считывания и диодной матрицы 38 с повторителями 39 на выходах.

Субблок 35 предназиачен для задержки входного сигнала 40. В описываемом варианте задержка осуществляется на 20 тактов.

Узел 36 запуска считывания содержит ячейку 41 запрета, диод 42 и диодную сборку 43 на входе, а также диод 44 на выходе. Раснределитель 37 считывания выполнен в

внде последовательной цепочки из повторителей 45, снабжен диодами 46 развязки на выходах и переключателями 47 для вывода повторителей из цепочки, являющимися ключами набора значений переменных исходной

таблицы состояний. К ценочке подключен триггер 48 с иовторителями 49 и 50. Выходы повторителей 45 подключеиы одновременно ко входам днодной матрпны 38 и ключам 51 задания значений , подключенным ко

входам диодной сборки 52.

Диодная матрица 38 нредназначена для носледовательиого ввода в маипшу значений иеремениых иеходиой таблицы состояиий, что осуществляется по выбора нужных

строк из таблицы возм( комбинаций (в описываемом варпанте - 32 комбинации, так как неремениых ият1), прсдусмотрсшплх матрпцей. При этом ключи 47 раснреде.гпггеля считываипя обеспечивают отбрасывание лип1них строк комбинаций.

Входами блока ввода являются с1П11алы 32, 34, сигиал 40 из блока умножения 8 (фиг. 1), сигнал 53 из генератора коституеитов 6 и сигнал 54 нз блока таснределгггелей 4. Выходами

блока являются гнезда 55, на которые построчно поступают зпачс1П1я пере.меипых псходпой таблнцы состояний, гнездо 56, на которое поступают соответствуюп,не им значеппя (Г) функцпп, и гиез;1,о 57, на )ое ноступает снгпа; «Синхр, сннхрО П13ирующий работу блоков машины.

Условное

Функцпи, иыполняемые сигналом

обозначение

сигнала Подача на входы выбираемых элементор, по одной пере-меииоЛ. Подача на входы выбираемых (пс-аэ) элемеитов сочетан1н 1 из двух переменных. («10-а 12) Подача на входы выбираемых элементов сочетании из трех переменных. Включение в сиитезирусмую структуру элемента «И с двумя входамн. Включение в синтезируемую структуру элемента «Нерарзнозиа-.ь кость с двумя входами. Включение в синтезируемую структуру элемента «Заирет с TpeNisi входами. Включение в стштезнруемую структуру элемента «ИЛИ с двумя и тремя входами. Сб, C, C.s Включение в синтезируемую структуру элемента «Заирет с тремя входами. Включеиие в синтезируемую структуру элемента «И с двумя 1 ходами. Включеиие сиитезнруемук; структуру элемента «Стрелка Пирса с тремя входами. Ограничение работы расиреде;н теля ири трех входиых переменных. Ограниченна работы расиределг,теля ири четырех входиых иере.мениых. Работа распределителя при пяти нходпых перемеииых. 139 (/ii-«э) Cin-нализация о виде выбрапиогс элемента (/ii-HS соответствует Ci(Cg)-Cs; (9 соответствует C,o). 138 (gl-ga) Сигиализаиня об 1Н1верени сигна ла па 1-м - 3-м входах элемента соответственно. 137 (/е.-Лз) Снгнализация о номере но иорядку входноГ пере.мснпой, подаваемой па входы выбранного эле.мента. 122 (P,-/JO) Двоичное преобразование величииы функции предпочтеппя. Зиачепня функции исходной таблицы состояний. 57{«Синхр) Сиихроиизнрующий сигнал, длянпрйся все время считываиия исходной таблицы в блоке ввода. 71 (.VI-A-S) Значения входных переменных. 32 Запуск машины (однночный сигнал пз блока унравлепия ири иажатпи киоикн «Иуск). Ирнводит в исходиое состояние (при нажатии кноики «Сброс).

Услоииое

Фхпкцни, выполияемые сигналом

оозпаченне

снгпала аиреи1ает запуск .ман1ииы при непра|и Л1 иом .поченпи ключей задания набор;; логических i.ie iOHTOB. игнал 1. блок;, умножения в блс-к ввода на запуск раснреде.1ите.-1я считываппя по строкам для npoBepi ii (-)Н1ей комбипацни генератора конституентон. нсз.-ia БСРТ, на которые нода1отс ; комбинации значе1Н1 1 .г, блока ввода. iiixo.i. ЬСРТ li блок сравнения (иг.1сле;;о ательность зиачений Ko;ui)юшей иepe ;cl;iloii с выхоочсрс.чиого нронеряе ;ого нутренний сшпал блока раснрсде,1ителей (понтореипы сигиал 32) для сброса состояinni рас11рсде.-1И-к.-1е1. )eiiinie сигна. блока расире.чел11те.1е11 для срабатывания на o.Uiii 1иаг пссле.:и1ои;его распре.че.н геля после заверпкнпя полного ннкла нос.ты.тх п;сго. пналы констптхентов пере.меиных нз генератора констнтуенпнал об окончанпи проверки очередного элемента каскада (пз генератора копстптуептов в блок умпоженпя и др.). гнсзда блока сравнения, к кото11ЫМ подключаются 11В1ходпые спгпалв спптезируемого ;аска;ia по мере его роста. игналы блока срав1 еиия о совпа.1,еиин выхо.-uioii комбинанин каска.ча с о;кид; емой нри Г-- и F( соотлетственно. з блока сравнення в блок умноже1П1я (задержанный снгиал «Синхр). з БОПР в блок умиоже1И я п блок регистров о том. что повое чис.ю меиьше ранее запнсаигп.алы взаимосвязи между субблоками блока у.множсння. гнал нз блока умноже1Н1я п БОПР. Блок 3 составления расширенной таблицы (столбцы KOTOpoii формируются выходными функциями логических элемситов из заданного набора ири иодачо на их входы разлнчиых сочетаний из ЕЗХОДИЫХ неремсииых) содержит узел 58 (фиг. ) формирования сочетаний исременных, узел 59 форл1иро15а)П1я И1изерси1 1 иеремеииых н узел 60 выбора ь 1еме1Г1ов. Узел 58 формирования сочетаний перемеиных включает в себя иовторители 61 иа входе узла, ячейки совнадеиия 62 и диодные сборки 63. Узел 59 формирования инверсий иеременных включает в себя новторителн 61 на выходе узла и ячейки неравпозначноети 64, исиользуемые здесь по другому назиачению (ири данном их включении). Ячейка является новторителем при значении уиравляющего сигнала на ее входе gi - О и инвертором - - ири gi. Узел 60 выбора элементов включает в себя ряд разнотииных ячеек 65, подключенных ко входам узла в разных комбинациях, нодключенвый к их выходам ряд ячеек совнадени}; 62, а также диоды н диодиые сборки 66, диоды и диодиую сборку 67. Входами блока являются еигнал1м 68 (ai-ai2), 69 (g -gs и 70 (), иостунаюИ1,ие из блока расиределителей 4, сигиал 31s (гз) из блока управления 1, а также гнезда 71. iia которые подаются комбинации значений х переменных из блока ввода 2 или модели 12. Выходом блока является сигнал 72, иредетавляюн1,ий собой иоследовательность зиачений кодируюи,ей иеремснпон с вы.хода очередпогс проверяемого элемеита. Блок 4 расиределителей Г1редназиачеп для генерировагпгя серий и комбинаций сигналов «I-«12, , Ci-Cg, которые управляют иеребором вариаптов включеиия элементов л блоке составления распи1рен1юй таблицы Б.иок содержит расиределитель 73 (фиг. 5) выработки сочетаний переменных, раснределигель 74 выработки инверсий переменных, распредел 1тель 75 выбора логических элементов и субблок 76 генерации сигналов 77 (/П| -//гз). Расиределитель 73 выработки сочетаний неременных нредназиачеп для генерирования комбинаций сигиалов 68 («,), вь1бпраемых из трех разпых групп: , - Яд, «ю- «IQ в порядке, задаваемом таблпцей 2. Мазваннгие сигнал1 1 обеспечивают неребнраипе в блоке соетавлепия раси1ирепной таблнцы вариаптов подачи иа входы проверяемого элемента комби1гаций из тех или входных иеремеиных. Распределитель 74 выработки инверсий пеpeMeinnjx предназначен для генерирования код бииацпй сигналов 69 (gi-gs) в порядке, задаваемом таблицей 3. Названные еигиалы управляют иаличием или отсутствием иивертировапия значений на входах нроверяемого элемента, перебирая различные комбнпацнн иивертнрования. а о л II ц а Т а О л 1 п а аспределитель 75 выбора логических элетов иредиазиачеи для геиерироваипя сигов 70 (tl Сю). Названные сигналы обеснеа1от поочередное нодключение для проверв БСРТ того нлн ииого логического элета из иредусмотренного ряда. убблок 76 генерации снгпалов 77 (nii-niz), ользуемых только виутри блока расиредеелей, служит для ограничения работы расделителя 73 выработки сочетаний иереных, в завнснмости от числа обрабатываех неремеииых, с целью сокращеция времеработы . роме сигиалов in, блок расиределителей ет внутренний снгнал для сброса состояраспределителей, а также снгналы 78 и 79

9

для срабатывания на один шаг последующего распределителя по завершении полного цикла предыдущего.

Входами блока являются сигналы 32, 33, а также синхронизируюн;ие сигналь 80 и 81 из блока умножения 8 (фиг. 1). Вы.ходами блока являются сигналы а,- , g,- и С/, а также сигнал 54, свидетельствующий об окончании ироверки расширенной таблицы.

Блок задержки 5 (фиг. 1) нредназначен для обеспечения синхронности в работе блоков машины. Оп состоит из смонтированных в однол блоке нескольких ценен задержки (на чертежах не показа1пл), имеющих регулируемую тактноеть, в зависимости от количества уже построеплых каскадов синтезируемой схемы.

Входами блока являются сигналы 56 (F) и 57 «Синхр из блока ввода. Выходами блока являются сигналы F и «Сннхр, представляюгцие собой задержанные значения входных сигналов.

Генератор конституентов 6 (фиг. 1) необходим для подсчета на выходе си ггезируемого каскада ирн пропускании через него исходной таблицы состояний количеств различных значений F, одннаково кодируемых каждой комбинацией значений перемеииых, что является критерием для выбора очередного элемента. При этом задачей генератора является поочередная выработка возможных сочетаний значений неременных, т. е. их копституентов, для опознава1и-1я (с 1к.п опдью блока сравпеиия 7) аналогичных комбинан.ш в выходах каскада и вьпиепазваииого подсчета по каждому сочетанпю (дли чего при каж;1,ом сочетании через каскад пропускается вся табл1ща состояний).

Генератор копст1ггуептов представляет собой двоичный сметчик, собранный на 82 (фпг. 6) н содержании пять разрядов, так как максимальное чпс.ю nepeiiennisix в проверяемых комбинацпях равно пяти. Одпотннная ячейка 82 содержит трпггер 83, повторнте.чь 84, а также ячейкн совнаде1П я 85, запрета 86 и генерируюп1,ую 87. Д.ля ог)анпченпя времени работы генератора конституентов прн обработке метиинего пяти числа псре.меппых нредусмотрены коптакты 88, вводящ е в работу только нужное число раз)ядов. В nepBoii пз ячеек 82 такой контакт не требуется, так как один разряд всегда в работе. KpOAie того, схема генератора ко 1стнт-уентов содержпт дподпые сборки 89 п 90 на выходах разрядов, а также ячейки 91 пера15нозпачностн, дноды п гювторнтели 84.

Входом генератора констнт С1ггов является сигнал 92 из блока умпожеппя 8 (фпг. 1). Вы.ходами генератора конституентов являются сигналы 93-97 ко. переменных, спгпал 98 об окопчанпп пнкла п ЮБеркн очередного варианта включепня элемента н сшпа.ч 53 в блок ввода.

Блок сравнения 7 (фпг. 1) содержит ряд ячеек неравнозначностн 99 (фнг. 7), диодную

10

сборку 100 па пх выходах, подключенную к занрен1,аюн;ему вхо;,у запрета 101, а также пнвертор 102, ячейкп совпадеппя 103 п повторители i04.

Входами блока являются С1п-налы 93-97 ожидаемых комбннацн значен1п 1 переменных из генератора констптуептов и сравипваелпле с пими выходные сигнал) спптезпруемого каскада, подкл10чае,М1.-1с по мере роста каскада к гнездам 105, в.листе с сигналом 72 вы.хода очередного нриБерЯ1. элемента в блоке составлення расширенной табл1П1,ь1, а также сигналы «Синхр н / пз блока задержкп. Выходами б,юка являются сигналы 106 п 107 о совнаденни выходной комбинации каскада с ожидаемой, нри зпачепнях н У- 0 соответственно, а также снпхроннзируюнии С Инал 108.

Б.ток умноження 8 (фиг. 1) прсдпаз 1ачеп для подсчета величины функипп нрсдпочтення (критерия незаверщенпостп каскада) путем неремноженпя для каждого .пнда комбинации в выходах каскада, числа 1чодируелп..х ею значений на число кoдпpye П)ix ею значени /. Блок содержит счетч1П 109 (фиг. 8), сдвигающий счетчик 110, субб.юк 111 управлеппя блоком умпоження, накаплпaaiOHuiii сульматор 112 п субблок . ИЗ.

Взаимосвязь между субблоками блока хмпожеппя организуют спгналы 114-120.

Входамн блока }.множенпя являются спгпалы 06 п 107 (неремпожаемые значения) n:i Г),1ока сравнення вместе с снгналом 108 (сиаХ1)онпзнруюни1м), ; также спгпал 98 нз генератора констптуептов п 121 пз блока 9 оценки результата н нерезанпсн (фнг. 1). Выходами блока являются снгпалы 122 () двопчпого П)еобразован11я величины фуикции иредпочтения, направляемые к 6;ioK 9 (ibiir. 1), а гакже еиг11алы -Ю, 80, 81 и 123 в другие блоки машины (см. табл. 1).

Блок 9 оценки результата и перезанпен предназначен для хргшення п выдачп напмепьщего зн;1чеп 1я функции предпочтепия.

Блок состопт пз одпотппных каскадов 124 (фнг. 9), содержащнх триггеры 125, ячейкп совнадеппя 126, инверторы 127 и диоды. Кро.ме того, блок соде1)жит ячейки: запрета 128, генерирующую 129, перавнозпачиостн 130 п повторители 131.

Входамн блока яв;1яются снгналы /jj-/,9 н 123 нз блока у., с1Пнал 98 нз генератора констптуептов п сшнал 32. Выходом блока является спгпал 121.

На входе 122 (/;,-рэ) поразрядпо подается значенпе фупкцпп предпочтення, где оно сравннвается с храпяптпмся па триггерах ранее занисанным зиачеиием и запоминается вместо пего, еслп имеет меньн1ую велнчииу. В ноеледпем случае выдается спгпал 121.

Блок регнстров 10 (фпг. 1) предназначен для заномннапня ннформацнн о включещщ проверяемого э.чемента при нолученин нового меньшего значения функцпи иредночтення.

И

Блок построен из однотипных ячеек 132 (фиг. 10), содержащих триггеры 133 и ячейки совпадения 134 на входах и выходах, а также повторители 135, дноды и диодные сборки 136. Входами блока являются сигналы: 54 - нз блока распределителей, 81 -- из блока умножения и 121 - из блока оценки результата и перезаписи. Кроме того, ячейки блока имеют входы с сигналами из блока распределителей о включении проверяемого элемеита, запоминаемые и выдаваемые соответственно на выходы в блок сигнализации 11 (фиг. 1) как сигналы о выбраииом варианте включения, а именно: сигналы 68 («1-aig) с выходами 137 (KI-КБ), сигиалы 69 (gl-g) с выходами 138 (gi-gs) и сигиалы 70 (Ci-Сю) с выходами

139 («1Пд) .

Одновременно на входы блока может поступать не более трех сигналов а/, одного С/ и любая комбинация gj. Запоминание состояния на входах происходит по команде сигналов 121 или 81. Выдача в блок сигнализации 11 (фиг. 1) - по сигиалу 54.

Блок сигнализации И (фиг. 1) предназначен для выдачи результатов решепия оператору с помощью неоновых лампочек (на чертежах не показаны), зажигаемых но сигиалам /г,-, g i и 111 нз блока регистров.

Блок моделей 12 (фиг. 1) представляет собой набор логических элементов, позволяющий реализовать любую схему с числом вход1и х неременных не более пяти. Входы н выходы элементов модели выведены в виде гнезд на панель еинтезатора (на чертежах не показано).

В основу функционирования автоматического синтезатора однотактных релейных схем положен алгоритм синтеза релейных структур, иредложенный доктором технических наук Пархоменко П. П. Из упомянутого алгоритма исключен и) «расшнрение расгниреиио) таблицы, необходимость в котором отпадает, если схема строится иа логических злемеитах, реализующих почти все функции двух иеременных, например, эле.мепты серии «Логика-М, феррит-диодные ячейки, феррит- транзисториые модули и т. и.

Работа сиитезируедгой схемы рассматривается как кодирование сочетаний переменных на (нескольких) входах схемы в соответствующие им (но заданной таблице состоя и- й) значения F выходной функции иа (одиом) выходе схемы. К этому последовательпо приближаются по мере синтеза одпого над другим каскадов схемы, состоящих каждый из группы параллельно работаюн1,их логичееких элементов, входы которых подключенгл в какой-то комбинации к выходам иред1)1дуи;его каскада, а выходы являются выходами даииого каскада. Выходы каждого предыдущего каскада перекодируются в выходы иоследующего, ио при этом число выходов уменьшается от каскада (в силу закономерностей процесса синтеза), вилоть до получения (иоеледиего) каскада с выходом.

12

Процесс синтеза заключается в подборе каждого очередиого иового элемента к уже построенной части схемы. Каждый выбор является окончательным, и прежняя часть схемы не меняется. При этом элемент выбирается ио признаку наименее противоречивого кодироваиия значений функций, то есть добиваются, чтобы при проиускаиии через схему переменных таблицы состояний каждой комбинации

их значений (или группе комбинаций) на выходах каскада соответствовало одно значение («1 или «О) функции.

Степень приближения к этому (степеиь незавершенности каскада) ири сравнении вариаитов выбора элемеита выражается так называемой функцией иредпочтения R, представляющей собой просуммироваипые по всему ряду комбинаций, возможных для дапного количества выходов каскада, произведепия, для каждого вида кОлАибпиацпи - числа кодируемых ею в выходах каскада значеиий F Q на число кодируемых ею значений F. Так каскаду с одиим выходом соответствует функция предпочтения

(0)-Л-,(0)-ЬЛ-о(1)-А,(1),(1)

где индекс в скобках («О, «1, а в других случаях может быть «00, «01, , «1Ь или «000, «001 и т. д.) означает комбннацню

на выходах каскада, для KOTOpoii подсчитано данное нроизведение; Ло --число значеии ) f 0, кодируемых данной комбинацией; Al - число значений , кодируслгых данной комбинацней.

Аналогично д.чя каскада с дву.мя выходами:

,Vo(00)-;V,(00)+..Vo(01) -.N1(01) + -|-уУо(10)-Л,(10)+.о(11)-Лч(П).(2)

В каждом очередном этапе сннтеза исходной является задаииая таблица состояний, а также уже иостроенная часть cxe.ИJl, и иоочередно рассматриваются вариа1ггы доиолнеиия иоследией тем или иным новым элементом из задаииого иабора. При этом элементы иоочередио нодставляются Б имеюи;у1ося часть схемы, в разн1 1х Bapnairiax иодк;почеиия, для каждого из которых оиределяется функция предиочтеиия R, н нз всего ряда выбирается элемент (с вариантом его нодк.иочеиия), иоказавн1ий наименьп1ее ее зиачеиие. Найденный элемент устанавливается в схе.му постоянно, н начинается поиск следующего.

При получении с очередным элементом каскада значеннй функцни предпочтения

R Q (ненрогпворечивое кодирование) каскад является законче1И1ым, н начинается иостроеиие следующего и т. д. При иолучении очередного каскада всего из одного элемента (один выход) синтез схемы является закончениым (нрн этом, еетественно, нногда может нотребоваться инвертировать ее выход).

Работа синтезатора идет в соответствии с изложенным нри|щином н пояснена выше в онисаниях его блоков, а также в таблице 1

расшифровки функциональных сигналов.

13

В исходном положении модель отключена от всех блоков, выходы матрицы 38 (фнг. 3) блока ввода (сигналы л;/входных переменных) подключены е помощью шнуровых соединений к входам блока 3 составления расширенио таб.пщь (Б(РТ) (фнг. I), а шнуры сигналов F и «Синхр блока ввода нодключены к гнездам (на чертежах не показано) блока задержки 5 (фиг. 1), соответствующим синтезу иервого каскада.

Условия задачи (| сход11ая таблнца состояний) набираются оператором в блоке ввода с 1юмои1,ью ключей 47 (фиг. 3), нодключаюuj,nx нужн)1е строчки комбннацнй входных переменных, н ключей 51, задаюни(х соответствуюп,ие значения функнии. Кро.ме того, одним из ключей 21 блока унравлепия (фнг. 2) задается нужный набор г1лементов д.тя синтеза схемы.

При включении кнопки «Пуск одновременно нроисходит следующее:

1.Сигналами а,-, gi и С,-обеснечивается подключение в БСРТ (фнг. 4) иервого нроверяемого элемента (в первом варианте его включения) к выходам матр1Н1,ы.

2.Выставление генератором констнтуентои 6 в блоке сравнения 7 иервого ожидаемого сочетания (в данном случае --- из одной переменной, а именно ее значенне «О, так как пока всего одни выход каскада).

3.Начало счнтыванпя УСЛОВИЙ задачн в б,токе ввода раснределителем 37 сч11тыван1 Я (фиг. 3), с выдачей пх на выходы матрнцы в виде комбинацнй входных неременных .v/ и оттуда - на входы БСРТ.

Тем самым эти ко.мбинанни иронускаютси через проверяемый вариант каскада, пока что состоящий из подключенного к входам БСРТ иервого элемента. BIJIXoдlИJIe сигналы каскада (как минимум, содержащие сигнал 72 с выхода проверяемого элемента) поступают в блок сравнения 7, и те сигналы из них, которые совпадают с комбииацией, выставлениой в блоке сравнення генератором конституентов (в данном случае - значением «О), проходят на выходы блока сравнення, где сортируются но двум каналам, для F 0 и F, соответственно сопровождающему значению функцнн, п иостуиают в блок умножеиия 8 (фиг. Г), где нодсчнтываются раздельно по каналам, а затем перемножаются с напоминанием :1ез льтата в наканлпва1оп;ем сумматоре 112 (фпг. 8).

Затем генератор конституентов выставляет следующую ожндаемую ко.мбпнацню, таблпца состояний снова пропускается через и т. д. (для первого элемента каскада это ен;с только одно значенне - «1 - из генератора констнтуентов). Результат нроверкн варна та подключения элемента, то есть сумма членов критерия R по возможны: i комбинациям на выходе каскада (для первого элемента каскада - два члена, согласно формуле (1), заннсываются в блоке 9 оценки результата и нере14

записп (БОРП) (фнг. 1), а условия его получения - в блоке регнстров 10.

Затем сигналы / обесиечивают новьи) вариант иодключення элемента к входам БСРТ, который также нроверяется но все.м возможны.л комбинациям на выходе каскада н, если показывает меньгиее значение критерия /, то носледнее с ус.ювиямн его нолучення заппсывается соответственно в БОРГ1 и блоке

рег 1стров, взамен прежних записей. После проверки всех вариантов подключения элемента к входам БСРТ (всех комбинаци снгналО)5 л/ но таблице 2) фор.мируется новая комбшкь ция сигналов g/, согласно второй строке таблпцы 3. отчего знач.ения па одном из входов элемента иивертнруются; измененньп таким образо.м элемент снова проверяется но всему цнклу снгналов а/. Затед нивертнруется другой вход, два входа н т. д. но таблице 3.

После нроверкн но всем комбинацпяд сигналов gi (каждый --- но всему циклу а/), формируется следуюн1,ни сигнал С/, подключаюн1;нй новый элемент, для которого пронзводнтся та же нроверка и т. д. словня нолучения всякого лучнкмо варианта каскада нерезаинсываются в блоке регистров для выдачи онератору; нри это.л; соответствуюн1,ее значепне R играет роль крнтерня для автоматического сравнения каждого нового вариаита с

.м из уже нмевгиихся. По окоичанни проверки всех элементов заданного набора машина автоматически остаиавлнвается и с номон ью блока сигпалнзацнн 11 сообщает оператору о выбранном элементе н варианте его

вк.почення.

Этот элемент усташш.мивается оиераторо на моделн 12, eio входь нодключаются с номощью Н1нуровых соеднненнй нараллельно входам БСРТ к мат|1 1не, в соответствии с выбраииым варна1гго.м включения, а выход - ; нерво: 1у из гнезд 105 (фнг. 7) блока сравнення, аналогично постоянно иодключениомх сигналу 72 выхода выбираемого элемента из БСРТ. Одновреме1И1о кантактом 88 (фнг. 6)

вводится в работу BTOpoii каскад генератора констнтуентов.

Благодаря это.мх нрн новом нуске машины генератор констнтуентов будет выставлять комбннацин уже 3 двух неременных для проверкн варнантов каскада нз двух одновременно иодключеииых к .матрице элементов, одии из которых -становлен на моделн ностоянно, а вторым является всякнй новый нроверяемый в БСРТ элемент е варнанто.м его включення.

В результате 1эаботы маншны, к уже выбран ом эле.мепту будет подобран второй элемепт спнтезпруемой , образуюп1, с инм каскад с наименьни м значением R.

Этот элемент также подбирается оператором на моделн, подключается влкчте с БСРТ п первым элементо.л к матрице н блоку сравнения; геиератор коистнтуентов начннает выставлять комбинации из трех неремеииых, и п БСРТ иодбирается третий эле.мент каскада к

двум имеющимся и т. д.

При получении с очередным элементом каскада значения R () блок сигнализации вместе с данными об этом элементе дает сигиал об окончании синтеза каскада. Оиератор устанавливает этот иоследний элемент на модели, а затем производит отключение БСРТ от матрицы и с иомощью шиуровых соедииений подключает его входы к выходам иостроенного каскада, и иачииается синтез следующего каскада, но при этом роль выходов матрицы играют иродолжающие их выходы ностроеиного каскада на модели... Затем строится третий каскад и т. д., что сонровождается изза сходимости алгоритма синтеза уменьшением числа элементов от каскада к каскаду. При получении очередного каскада всего из одного элемента (одии выход), сиитез схемы является законченным.

Предмет и з о б р е т е н и я

Автоматический синтезатор однотактиых релейиых схем, содержащий блок ввода, выходы которого соединены со входами модели, а вход - с выходом генератора коиституентов, блок регистров, выход которого соединен со входом блока сигнализации, блок управления, отличающийся тем, что, с целые новьинения

оыстродеиствия и улучшения условии эксплуатации, он дополнительно содержит блок составления раснифенной таблицы состояний, блок распределителей, блок задержки, блок

сравнения, блок умножения и блок оценки результата, выход которого соединен со входами блока умиожеиия и блока регистров, иервая груииа выходов блока расиределителей соедииена со в.ходо.м блока регистров, вторая

груина выходов блока распределителей соедииеиа со входами блока составления расширенной таблицы состояний, другие входы которого соедииеиы соответствен по с выходами блока ввода и модели, выход блока ввода соединен

со входом блока задержки, выход которого соединен со входом блока сравнения, другие входы которого соедииеиы соответственно с выходами генератора конетитуеитов, модели и блока составлеиия расширеииой таблицы состояний, выходы блока сргвиения соединены со входами блока умножения, выходы которого соединены соответственно со входами блока оценки результата, блока еигнализации, блока расиределителей, блока ввода, блока

регистров и генератора коиституеитов, выхол ivOTOporo соединен с входом блока умножения и блока оценки результата.

Г ЗЧ-.2.

55ТТ Т Т l5Bl Фиг.З

L Jr

Л

СГ-, Ог Оз Оц. ffg Os 07 QS °il 12

) I И И И t t M

J

78

r г 3 Сц- Cs С6 Cr Cg Cg

79

5432

80

69 9; Чг 9з

f f t

31,

3h

31з 33

;

г/г 5

2 f W5 3 105 fW5 f755 f

il |T i|1ji

M55 55 . 55

rHlw

о-h-4

WS /Z/i 7/77

т

W9

W7

no

и

772

Hifiiirr

/ P Pi P PfPrPfPs

I2i

7

io&

9г

7/7

775b

9S -о

773

727

i I

во D 123 87

Фъ-..В

.68

W-68

-59 f3S

Фиг. W