Устройство для моделирования трассировки межсоединений элементов Советский патент 1976 года по МПК G06F15/173 

1

Изобретение относится к вычислительной технике.

Известна система автоматического изготовления печатных схем, содержащая устройства ввода - вывода, электронную вычислительную машину (ЭВМ) общего назначения, технологическое оборудование для производства печатных схем 1. Известна также система получения изображения печатного монтажа, основанная на применении устройства обработки данных, реализующего программы покрытия, размещения элементов логическо схемы и трассировки печатных соединений элементов 2. Однако использование ЭВМ общего назначения для трассировки межсоединений элементов в известных устройствах приводит к снижению объема рещаемых задач, увеличению времени решения задач, по сравнению с непрограммными способами решения этой задачи. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, содержащее блоки обработки входных сигналов, запрета распространения ВОЛНЫ, запоминания признака конечной точки, элементы И, НЕ и блок возбуждения, первый и второй входы которого подключены соотвегственно к первому и второму входам устройства, входы с третьего но шестой - подключены соответственно к одному из четырех информационных входов устройства, седьмой

вход - к первому выходу блока запоминания признака конечной точки, выход блока возбуждения соединен с первым входом блока запоминания признака конечной точки и первым входом блока запрета распространения ВОЛНЫ, подключенного вторым входом к третьему входу устройства, третьим входом - к четвертому входу устройства и ко второму входу блока запоминания признака конечной точки, третий вход которого подключен к первому входу устройства, первый выход - к первому выходу устройства, второй выход-ко второму выходу устройства, четыре входа блока обработки входных сигналов подключены соответственно к информапионным входам устройства, нятый вход - к первому управляющему входу устройства, щестой вход соединен с первым выходом блока запрета распространения ВОЛНЫ, соединенного с первым входом элемепта И, второй вход которого соединен с выходом блока возбуждения, а третий вход-с выходом элемента НЕ, вход которого нодключеп к четвертому входу устройства.

Это устройство характеризуется отсутствием воз.можности построения трасс в режиме их пересечений, другими словами - невозможностью прохождения сигнала через ячейки, принадлежащие трассе, что, ограничивает класс проектируемых печатных плат.

Целью изобретения является повышение коэффициента использования оборудования. В описываемом устройстве это достигается тем, что в него введены элементы И-ИЛИ- НЕ по числу информационных выходов и блок разрешения прохождения сигналов через ячейки трассы, четыре входа которого подключены соответственно к четырем информационным входам, входы с пятого по восьмой подключены соответственно к четырем выходам блока обработки входных сигналов, девятый вход подключен ко второму управляюш,ему входу устройства, десятый вход - ко второму выходу блока запрета распространения волны, а выход соединен с первыми входами элементов И - ИЛИ - НЕ, вторые входы которых соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым выходами блока обработки входных сигналов, выходы с пятого по восьмой которого подключены соответственно к третьим входам элементов И-ИЛИ-НЕ, четвертые входы которых соединены с выходом элемента И, а выходы подключены к соответствующим информационным выходам устройства. Кроме того, в устройстве блок разрешения прохождения сигнала через ячейки трассы содержит элементы И-ИЛИ и элемент И управления, выход которого соединен с выходом блока, четыре входа которого соединены соответственно с первыми входами элемента И-ИЛИ, вторые входы которого соединены соответственно с нятым, шестым, седьмым и восьмым входами блока, девятый и десятый входы которого соединены соответственно с первым и вторым входами элемента И управления, третий вход которого подключен к выходу элемента И-ИЛИ.

На чертеже приведена схема описываемого устройства.

Оно содержит блок 1 обработки входных сигналов, блок 2 запоминания призпака конечной точки, блок 3 возбуждения, блок 4 запрета распространения волны, блок 5 разрешения прохождения сигнала через ячейки трассы, информационные входы 6-9, первый управляющий вход 10, элементы И-ИЛИ-НЕ 11 -14, элемент И 15, элемент НЕ 16, информационные выходы 17-20, выходы 21, 22 устройства, входы 23-26 устройства, второй управляющий вход 27 устройства. Блок 1 обработки входных сигналов содержит элементы И-НЕ 28-31, управляющий инвертор 32, мпогоустойчивый триггер на элементах И-НЕ 33- 36, выходные элементы И-НЕ 37-40, элемент И-НЕ 41 управления. Блок 2 запоминания признака конечной точки содержит триггер 42 и элементы И-НЕ 43, 44. Блок 3 возбуждения содержит элементы И-НЕ 45, 46. Блок 4 запрета распространения волны содержит элемент И 47 к триггер 48. Блок 5 разрешения прохождения сигнала через ячейки трассы содержит элемент И-ИЛИ 49 и элемент И 50.

Из устройств организуется однородная сеть, которая приводится в исходное состояние подачей на четвертые входы 26 всех устройств сети единичного потенциала, устанавливающего триггеры 42 и 48 в «нулевое состояние и закрывающего через элемент НЕ 16 элемент И 15. Ири этом возбуждение не передается на информационные выходы 17-20. Затем в триггер 42 через первый вход 24 устройства записывается признак конечной точки.

Таким образом, триггеры 42 всех устройств, подлежащих соединению, устанавливаются в «единичное состояние. На первом входе 24 одного нз устройств, выбранного в качестве начального, остается сигнал, поддерживающий

открытым элемент И-НЕ 45. Запуск осуществляется подачей на второй вход 25 единичного потенциала. При этом на выходе элемента И-НЕ 46 ноявляется единичный потенциал, свидетельствующий о возбуждении устройства. Устройство возбуждается либо через элемент И-НЕ 45, либо при поступлении нулевого потенциала на информационные входы 6-9. Распространение волны поиска организуется подачей единичного потенциала на первый управляющий вход 10 всех устройств сети. В этом случае нулевым потенциалом с выхода элемента И-НЕ 41 закрываются элементы И-НЕ 37-40. Возбуждение, пройдя через элементы И-ИЛИ-НЕ И -14 распространяются на все соседние устройства сети. При распространении волны поиска элементы И- НЕ 28-31 открыты, поэтому многоустойчивый триггер на элементах И-НЕ 33-36 запоминает направление приема сигнала информационными входами 6-9. Процесс распространения волны поиска заканчивается при достижении волной устройства с признаком конечной точки, на что указывает появление нулевого потенциала па первом выходе 22 устройства.

После этого начинается процесс выделения построенного участка трассы и гашения его побочных ветвей. Он организуется подачей нулевого потенциала на первый управляющий вход 10, в результате чего закрываются элементы И-НЕ 28-31, сохраняя информацию, хранящуюся в многоустойчивом триггере. При этом открывающиеся элементы И-НЕ 37-40 передают возбуждение только в направлении, которое записано в многоустойчивом триггере,

что соответствует обратному ходу волны, по направлению, с которого она ранее получила возбуждение. В результате возбужденными остаются только те устройства сети, которые принадлежат участку трассы, имеющему на

обоих концах устройства с признаками конечных точек. Остальные устройства сети гасятся. Присоединение к участку трассы следующего устройства с признаком конечной точкн организуется подачей единичного потенциала на

первый управляющий вход 10. При этом распространение волны поиска осуществляется одновременно со всех устройств участка трассы. Дальше устройство работает аналогично до присоединения последнего устройства с

нризнаком конечной точки, о чем свидетельствует появление единичного потенциала на вторых выходах 21 всех устройств сети. После этого на третий вход 23 устройства подается импульс, перебрасывающий триггер 48 в «единичное состояние. При этом закрывается элемент И 15 и возбуждение перестает подаваться на ее информационные выходы.

Организация работы устройства в режиме с пересечением трасс осуществляется иодачей единичного потенциала на второй управляющий вход 27, подготавливающий элемент И 50 к отпиранию. Для ликвидации возможности распространения волны поиска вдоль ранее построенных трасс необходимо подать сигнал запрета на соответствующие входы и выходы устройства. Это осуществляется подачей сигналов с выходов многоустойчивого триггера на прямые входы элемента И-ИЛП 49, на инверсные входы которых поступают сигналы с информационных входов, и на входы элементов И-ИЛИ-ПЕ 11 - 14.

Иа основе описываемого устройства возможно построение специализированной аппаратуры для трассировки межсоединений радиоэлектронных схем, на которой можно производить быстрое проектирование как однослойных, так и многослойных печатных плат. В связи с повышением спроса на многослойные печатные платы, построение этого устройства является актуальным.

Формула изобретения

1. Устройство для моделирования трассировки межсоединений элементов, содержащее блоки обработки входных сигналов, запрета распространения волны, запоминания признака конечной точки, элементы И, ПЕ и блок возбуждения, первый и второй входы которого подключены соответственно к первому и второму входам устройства, входы с третьего по шестой подключены соответственно к одному из четырех информационных входов устройства, седьмой вход - к первому выходу блока запоминания признака конечной точки, выход блока возбуждения соединен с первым входом блока запоминания признака конечной точки и первым входом блока запрета распространения волны, подключенного вторым входом к третьему входу устройства, третьим входом - к четвертому входу устройства и ко второму входу блока запоминания признака конечной точки, третий вход которого подключен к первому входу устройства, первый выход - к первому выходу устройства, второй выход - ко второму выходу устройства, четыре входа лока обработки входных сигналов подключсны соответственно к информационным входам устройства, пятый вход - к первому управляющему входу устройства, шестой вход соединен с первым выходом блока запрета

распространения волны, соединенного с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом блока возбуждения, а третий вход - с выходом элемента НЕ, вход которого подключен к четвертому входу устройства, от vi и чающееся тем, что, с целью повышения коэффициента использования оборудования, в него введены элементы И- ИЛИ-ПЕ по числу информационных выходов и блок разрешения прохождения сигналов через

ячейки трассы, четыре входа которого подключены соответственно к четырем информационныхМ входам, входы с пятого по восьмой подключены соответственно к четырем выходам блока обработки входных сигналов, девятый вход подключен ко второму управляющему входу устройства, десятый вход - ко второму выходу блока запрета распространения волны, а выход соединен с первыми входами элементов И-ИЛИ-ПН, вторые входы которых соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым выходами блока обработки входных сигналов, выходы с пятого по восьмой которого подключены соответственно к третьим входам элементов И-ИЛИ-

ПЕ, четвертые входы которых соединены с выходом элемента И, а выходы подключены к соответствующим информационным выходам устройства.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок разрешения прохождения сигнала через ячейки трассы содержит элементы И-ИЛИ и элемент И управления, выход которого соединен с выходом блока, четыре входа которого соединены соответственно с первыми входами элемента И-ИЛИ, вторые входы которого соединены соответственно с пятым, шестым, седьмым и восьмым входами блока, девятый и десятый входы которого соединены соответственно с первым и вторым входами элемента И управления, третий вход которого подключен к выходу элемента И- ИЛИ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Патент США № 3.567.914, кл. 235-151.1, опубл. 1971.

2.Патент США № 3.653.071, кл. 444-1, опубл. 1972.

3.Авт. св. СССР АО 476563, М. Кл G 03F 7/00, 1973.