Многофункциональный пороговый логический элемент Советский патент 1978 года по МПК H03K19/02 

(54) )ФУНКЦИСШАЛШЫЙ ПСЖОГОВЫЙ ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике. Известен многофункциональный пороговый логический элемент с кодовой перестройкой логики, выполненный на магнитных сердечниках {1. Однако этому устройству свойственно невысокое быстродействие и наличие ложных токов в распределяющих цепях. Известен также многофункциональный пороговый логический элемент с кодовой перестройкой логики, выполненной на магнитных сердечниках с прямоугольной петлей гистерезиса, содержащий узлы ввода переменных, ввода кода весовых коэффициентов переменных и порога, узел формирования выходного сигнала и пороговый сердечник с последовательно соединенными обмотками весовых коэффициентов переменных н пороговыми обмотками. (21. Цель изобретения - повышение быстродействия и надежности. Это достигается тем, что в многофункциоиальиый пороговый логический элемент с кодовой перестройкой логики, выполненный иа магнитных сердечниках с прямоугольной петлей Гистерезиса, содержанхий узлы ввода переменных, ввода кода весовых коэффициентов переменных и порога, узел формирования выходного сигнала и пороговый сердечник, в распределяющие цепи каждого узла введены запираемые тиристоры по числу цепей распределения тока, управляющий электрод каждого нз которых через обмотку, расположенную на соответствующем сердечнике, соединен с катодом одиоимениогс тиристора, аноды тиристоров одного из узлов ввода переменных соединены с клеммой ввода импульса тока реализации и считывания и через резистор подключены к положительному полюсу источника питания, аиоды тиристоров каждого из остальных узлов ввода переменных и аиоды тиристоров в узле ввода кода порога соединены вместе и подключены к положительному полюсу источника питания соответственно через резисторы и через последовательно соединенные резистор и разделительный диод, а через разделительные диоды подключеиы к выходам цепей распределеиия тока соответствующих узлов ввода перемеииых и через последовательно соединенные обмотки весовых коэффициентов и разделительные дноды - к выходам цепей распределения тока соответствующих узлов ввода кода весовых коэффнциентов, аноды тиристоров в узле формирования выходного сигнала соединены вместе и через резистор подключены к положительному полюсу источника питания и через последовательно соединенные обмотки порога и разделительные диоды - к в)яходам цепей распределителя тока узлй ввода кода порога, аноды тиристоров в каждом узле ввода кода весовых коэффициентов соединены вместе и через последовательно соединеин1 1е разделительный диод и резистор юдключены к положительному полюсу источника питания и к катоду одного тиристора в соответствующем узле ввода переменных, катод другого тиристора в каждом узле ввода переменных соединен с отрицательным полюсом источника питания к анодом разделительного диода выходной цепи распределения тока соответствующего узла ввода переменных, катоды тиристоров в узлах ввода кода весовых коэффициентов переменных и порога через соответствующие диодные собирательные схемы подключены к отрицательному по люсу источника питания и через разделительные диоды соединены с соответствующими обмотками весовых коэффициентов и порога, а катоды тиристоров в узле формирования выходного сигнала подключены к выходным клеммам многофункционального порогового логического элемента и через диодную собирательную схему - к отрйцательиому полюсу источника питания. На чертеже приведена схема многофункииоиального норогового логического элемента. Устройство состоит из узла ввода переменных, содержащего запираемые тиристоры 2 и 3, сердечники 4 с расположенными на них обмотками 5 управляющих электродов тиристоров 2 и 3 и управляющими обмотками .6 записи переменных а также анодные резисторы 7. Узлы ввода кода весовых коэффициеи-. тов 8 и узел ввода кода порога 9 содержат разделительные диоды 10, запираемые тиристбры П, сердечники 12 с расположенными на них обмотками 13 управляющих электродов тиристоров П и управляющими обмотками И записи кода весовых коэффициентов, а также анодные резисторы 15. Узел 16 формирования выходного сигнала содержит запираемые тнристоры 17 и 18, пороговый сердечник .19 с расположенными на нем обмотками 20 тнристоров 17 и 18 и анодный резистор 21. Устройство содержит также клемму 22, на кото-. рую подается ввод импульса тока реализации и считывания, разделительные диоды 23, обмотки 24 весовых коэффициентов, разделительные диоды 25, обмотки 26 порога, диоды 27, образующие диодные собирательные схемы, выходные 1слеммы 28 и 29 многофункционального порога элемента, диоды 30, образующие диодкую собирательную схему, пороговый сердечник 19, шины 31-37. Работа многофункционального порогового элемента в период настройки на требуемую логическую функцию происходит в три такта. В первом такте производится начальна установка «вверх порогового сердечника 19 путем пропускания импульса тока по щнне 31 и вводятся коды весовых коэффнцнентов по шинам 32, 33 и код порога по щинам 34, 35. При этом, сердечники 12 узлов 8 ввода кода весовых коэффициентов и узла 9 ввода порога связанные при помощи управляющих обмоток 14 записи кода весовых коэффициентов и порога с соответствующими щинами 32 и 34, перемагничиваются «вверх, а сердечники 12, связанные при помощи управляющих обмоток 14 с соответствующими щннами 33 и 35, перемагничиваются «вниз при прохождении импульса тока по соответствующей обмотке. При перемагничивании соответствующих сердечников 12 и порогового сердечника 19 «вверх на управляющих электродах тиристоров i 1 в узлах 8, в узле 9, а также на управляющем электроде тиристора 17 в узле 16 наводятся положительные импульсы и происходит включение соответствующих тиристоров. При этом через соответствующие тиристоры 11 протекают токи по цепи: положительный полюс источника питания - резистора 15 - разделительные диоды 10 - тиристоры И диоды 27 - отрицательный полюс источника питания, а через тиристор 17 ток протекает по цепи: положительный полюс источника питания - резистор 21 - тиристор 17 - диод 30 - отрицательный полюс источника питания. Указанные токи удерживают тиристоры П и тиристор 17 во включенном состоянии. Токи удержания тиристоров определяются значениями сопротивлений их аиодных резисторов. При прохождении импульса тока, перемагничивающего сердечника «вниз, на управляющих, электродах соответствующих тиристоров наводятся отрицательные импульсы и тиристоры включаются. Таким образом вводится по каждому входу различный по величине (положительный или отрицательный) весовой коэффициент. Количество устанавливаемых весовых коэффициентов по каждому входу и количество значений порога определится количеством используемых тиристоров 11 в соответствующих узлах 8 и 9. Во втором такте вводятся прямые нлн инверсные значения входных переменных. В случае подачи прямого значения переменной по щнне 36 включается тиристор 3 в соответствующем узле 1, ток удержания которого протекает по цепи: положительный полюс источника питания - резистор 7 - тиристор 3, включенный в соответствующем узле 8, - соответствующий диод 27 - отрицательный полюс источника питания. При подаче инверсного значения переменной по шине 37 включается тиристор 2, ток удержа пня которого протекает по цепи - положительный полюс источника питания -- резистор 7 - тиристор 2 - отрицательный полюс источника питания. В третьем такте происходит реализация логической функции н счнтывания ее значения. Импульсы тока реалнзации и считывания подаются на клемму 22. При этом, в случае подачи прямого значения переменной на данный вход импульс тока проход ит через включенный тнристор 3, включенный тиристор 11, соответствующнй вводимому весовому коэффициенту по данному входу, и обмотку 24, которая вводится на пороговый

сердечник 19 нужный весовой коэффициент. Если на данный вход подано инверсное значение переменной, то импульс тока реализации и считывания проходит через включенный тиристор 2 и разделительный диод 23, минуя обмотки 24 записи по соответствующему входу весовых коэффициентов на пороговый сердечник 19. Это эквивалентно введению нулевого весового коэффициента для инверсного значения переменной. Проходя по соответствующей обмотке 26, импульс тока реализации и считывания вводит на пороговый сердечник 19 величину порога, в соответствии с заданнь м кодом порога. Если сумма весовых коэффициентов переменных больше или равна величине порога, то сердечник 19 остается перемагниченным «вверх и тиристор 17 в узле 16 сохраняет свое включенное состояние. Импульс тока реализации и считывания проходит через включенный тиристор 17 узла 16 и поступает на клемму 28. Если сумма весовых коэффициентов переменных меньше величины порога, то пороговый сердечник 19 перемагничивается «вниз, включается тиристор 18 в узле 16, и импульс тока реализации и считывания проходит на клемму 30, с которой снимается инверсное значение реализованной логической функции.

В дальнейшем многофункциональный пороговый элемент работает в два такта. В первом такте подаются входные переменные и производится начальная установка «вверх порогового сердечника 19. Во втором такте производится реализация логической функции и считывание ее значения.

Для реализации другой .логической функции производится настройка элемента путем подачи соответствующих кодов по щинам 32- 37, т. е, вводятся новые значения весовых коэффициентов.

Формула изобретения

Многофункциональный пороговый логический элемент с кодовой перестройкой логики, выполненный на магнитных сердечниках с прямоугольной петлей гистерезиса, содержащий узлы ввода переменных, .ввоДа кода весовых коэффициентов переменных и порога, узел формирования выходного сигнала и пороговый «ердечник с последовательно соединенными обмотками, весовых коэффициентов переменных и пороговыми обмотками, отличсаощийся тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности, в распределяющие цепи каждого узла введены запираемые тиристоры по числу цепей распределения тока, управляющий электрод

каждого из которых через обмотку, расположенную на соответствующем сердечнике, соединен с катодом одноименного тиристора, аноды тиристоров одного из узлов.ввода переменных соединены с клеммой ввода импульса тока реализации и считывания и через резистор подключены к положительному полюсу источника питания, аноды тиристоров каждого из остальных узлов ввода переменных и аноды тиристоров в узле ввода кода порога соединены вместе и подключены к положительному полюсу источника питания соответственно через резисторы и через последовательно соединенные резистор и разделительный диод, а через разделительные диоды подключены к выходам цеj пей распределения тока соответствующих узлов ввода переменных и через последовательно соединенные обмотки весовых коэффициентов и разделительные диоды -- к выходам цепей распределения тока соответствующих узлов ввода кода весовых коэффициентов, аноды тиристоров в узле формирования выходного сигнала соединены вместе и через резистор подключены к положительному полюсу источника питания и через последовательно соединенные обмоткн порога и разделительные диоды - к выходам цепей распределения тока узла ввода кода порога, аноды тнристоров в каждом узле ввода кода весовых коэффициентов соединены вместе и через последовательно соединенные разделительный диод и резистор подключены к положительному полюсу источника питания

0 ПК катоду одного тиристора в соответствующем узле ввода переменных, катод другого тиристора в каждом узле ввода переменных соединен с отрицательным полюсом источника питания и анодом разделительного диода выходной цепи распределения тока соответствующего узла ввода переменных, катоды тнристоров в узлах ввода кода весовых коэффициентов переменных и порога через соответствующие диодные собирательные схемы подклю-. чены к отрицательному полюсу источника пнтания я через разделительные диоды соединены с соответствующнмн обмотками весовых коэффициентов и порога, а катоды тнристоров в узле формирования выходного сигнала подключены к выходным клеммам многофункционального порогового логического элемента и

5 через диодную собирательную схему - к отрицательному полюсу источника питания.

Источники ннформаций, принятые во внимание прн экспертизе:

i. Авторское свидетельство СССР № 332575, М.Кл Н 03 К 19/00, 13.07.70.

2. Авторское свидетельство СССР № 358785, М.Кл.2 Н 03 К 19/02, 25.02.71.