Одновходовый многозначный универсальный элемент Советский патент 1981 года по МПК H03K19/08 

(54) ОДНОВХОДОВОЙ МНОГОЗНАЧНЫЙ УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в схемах цифровой автоматики к базовый элемент, выполненный в вид интегральной схемы на основе современной технологии производства. Известно устройство, которое поз воляет реализовать произвольную функцию многозначной логики, содержащее входы настройки от источника базовых напряжений, h-дешифратор и ключи Минимум, Многозначные универсальные схег-ы с одним информационным входом содержат Н-дешифратор, состоящий из k устройств, реал зующих характеристические функции К- , X -oi 4uU)0,xioi ,1,2,- кмнргозначной логики.Выходы этих уст ройств соединяются с первыми входами ключей Минимум, вторые входы к торых соединены с выходами источника базисных напряжений. Выходы ключей Минимум с помощью схемы симум соединяются с выходом многозначного элемента. Реализация произвольной функции многозначной логики осуществляется при соответствующем подключении выходов источника базисных напряжений ко вторым входам многозначных ключей Минимум . Недостаток устройства - большая рассеиваемая мощность. Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее h-дешифратор, т.е. устройство реализующее k-1 схему функций многозначной логики Ид(х) и содержащее 2(k-l)-H транзистора, а также k+1 транзистора схемы формирования произвольной функции многозначной логики12. Недостаток устройства - большая рассеиваемая мощность. Цель изобретения - уменьшение рассеиваемой мощности. Поставленная цель достигается TeN что в одновходовой многозначный универсальный элемент, содержащий h-дешифратор, устройство формирования произвольной функции, введены двухвходовые элементы объединения, устройства вычитания, второй h-дешиф ратор, соединенный ортогонально с первым h-дешифратором, выходы которого соединены со входом устройства квантования сигнала, выход которого соединен с первым входом устройства вычитания, вход универсального элеме та со вторым входом устройства вычитания, выход которого соединен с |входом второго h-дешифратора, выходы которого попарно с выходами первого h-дешифратора соединены со входами двухвходовых элементов объединения, выходы которых соединены с первыми входами, а шины сигнала настройки со вторыми входами схем формирования произвольной функции, выходы которы соединены с выходом универсального элемента. На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг.2 конкретная электрическая схема на элементах,выполненных на U О. - тех нологии, промышленное изготовление которых налажено отечественной промышленностью в виде ИС или БИС (пун тиром выделены соответствующие узлы функциональной схемы устройства); н фиг.З - материал, поясняющий работу устройства. Устройство 1 реализуют Ь функци многозначной логики со значностью k (h-дешифратор на k выходов), устройство 2 реализует функции многозначной логики со значностью k (h-дешифратор на k выходов), уст ройство 3 формирует дискретные знач ния входной величины, устройство Ц вычитает из входного значения его квантованное значение, устройство 5 суммирует токи выходов h-дешифраторов, устройство 6 формирует реализу мую произвольную функцию, схема сод жит вход 7 элемента, выход 8 элемен та, настроечные входы 9 элемента. Устройство функционирует следующим образом. Входной сигнал, поступающий на вход 7 передается на вход h-дешифрачjpa 1 с числом дискретных состояний k(KaK бы грубых) с 84 k -1 выходами и одновременно на один из входов устройства вычитания , в котором из входного значения сигнала выполняется вычитание его квантованного значения, полученного в устройстве 3 формирования дискретного квантованного значения входной величины, выход устройства Ц вычитания устройства подсоединен к входу Н-дешифратора 2 с числом дискретных значений k 1 выходами (фиг,1) на одном из выходов каждого из h-дешифраторов выходные сигналы совпадают на одном из устройств 5 объединения выходов (или устройств совпадения), который подсоединен на один из двух входов устройства 6 формирования реализуемой производной функции, другой вход которой является настроечным входом 9 и формирует значение этой функции, соответствующее сочетанию значения сигнала в квантованных диапазонах k и k ; выбранное значение настроечного входа подается на выход 8 элемента. Конкретная электрическая схема (фиг.2) функционирует следующим образом. Входной сигнал на первом транзисто ре разветвляется на два канала, один из которых подсоединен на h-дешифратор с дискретным значением Л, выпол ненный по и и.технологии по известной схеме. По одному коллектору средних транзисторов h-дешифратора выведены и подсоединены к устройству 3 формирования квантованного сигнала. Сумма токов транзисторов на выходе устройства 3 всегда соответствует грубому значению квантованного сигнала и на устройстве k вычитается из значения тока, равного входному сигналу. Это переводит оставшееся значение тока по второму каналу в диапазон изменения k и дискретным значениям До1 ; вычитание значений тока поступает на h-дешифратор (нижняя часть фиг.2), выполненный по известной аналогичной h-дешифратору схе„е; в верхней части фиг.2 происходит объединение выходов -li-дешифратора и h-дeшифpaтopf. Причем входному сигналу соответствует то единственное устройство 5 на выходе которого значение вытекающего тока будет равно 0; выбранный выход устройства 5 подсоединен к соответствующему входу схемы устройства 6 формирова58ПИЯ реализуемой произвольной функции (фиг.2,3). Ток по выбранному выходу устройства 5 равен , а ток вектора настройки . Схема формирования, реализованная с помощью транзистора с замкнутым коллектором, фор мирует ток выхода устройства 91, На остальных выходах устройства 6 коллекторный ток равен 0. Предлагаемое устройство позволяет уменьшить число транзисторов, используемых для реализации, что приво дит к значительному уменьшению рассеиваемой мощности. Формула изобретения Одновходоеой многозначный универсальный элемент, содержащий h-дешифратор, схему формирования произвольной функции, о т л и чающийf. я тем, что, с целью снижения рассеиваемой мощности, введены двухвходовые элементы объединения, устройство вычитания, второй Н-докифратор, соединенный ортогонально с первым h-дешифратором, выходы которого соединены со входом устройства квантования сигнала, выход которого соединен с первым входом устройства вычитания, вход элемента - со вторым входом устройства вычитания, выход которого соединен с входом второго h-дешифратора, выходы которого попарно с выходами первого h-дешифратора соединены со входами двухвходовых элементов объединения, выходы которых соединены с первыми входами, а |иины сигнала настройки со вторыми входами схем формирования произвольной функции, выходы которых соединены с выходом универсального элемента. Источники информации 1ринятые во внимание при экспертизе 1. Кметь А.Б., Раков М.А., анцов А.И.Вопросы построения и организации многозначных элементов и структур, Сб, Многозначные элементы и структуры. Киев, Наукова дум1975, с. 10, рис. 6. 2. IEEE Transactions on Computers ol.C-26, No12, december 1977 T.T{ch,Dao, Edward, I.Malusky, dewfs, K.l ussel Multivalued Jnjecti-i, n. Logic, p. 1233, fig 8.