SU1203693A1 - Пороговый элемент - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано дл  построени различных устройств обработки дискретной информации.

Целью изобретени   вл етс  по- вьппение надежности работы устройства за счет сокращени  объема оборудовани .

На фиг. 1 представлена структурна  схема-порогового элемента на п-взсодов с порогом а и реализацией блока формировани  сигналов блокировки в соответствии с п.2, формулы изобретени ; на фиг. 2 -структурна схема порогового элемента.на 10 входов с порогом 5 и реализацией блка формировани  сигналов блокировки в соответствии с п.З формулы изобретени ; на фиг. 3 - структурна  схма порогового элемента на 10 входов порогом 5 и реализацией блока формировани  сигналов блокировки в соответствии с п.4 формулы изобретени  .

Расположение входов и выходов разр дов регистра сдвига на фиг.2, 3 соответствует их расположению на фиг.1, п-число разр дов сдвигающего резистора, а-порог срабатывани  порогового элемента.

Предлагаемый пороговый элемент содержит регистр 1 сдвига на п разр дов 1...1 - 1...П, блок 2 контрол  фбнулени  и блок 3 формировани  сигналов блокировки, содержа- о(ий (а-1) элемент ИЛИ 4 1-4..(а-1), при этом выходы последних (п-а) разр дов регистра сдвига 1-(ат-1)-1 -п соединены с входами блока 2 контрол  обнулени , выход которого соединен с выходной шиной 5, а выходы первых а разр дов 1-1-1-а регистров сдвига соединены с входами от первого до а-го блока 3 формировани  сигналов блокировки, выходы которого от первого до а-го соединены с дополнительными входами разр дов 1 ... 1-1 ... а регистра 1 сдвига соответственно, а (а+1)-й выход-с выходной шиной 6, причем С лок 2 контрол  обнулени  может быт выполнен в виде элемента И, входы которого соединены с инверсными выходами разр дов 1-(а+1)-1-п регистра 1 сдвига, либо в виде элемента Ш1И-НЕJсоединенного входами с пр мыми выходами разр дов 1-(а+1)-1-п регистра сдвига, а блок 3 формиро036932

вани  сигналов блокировки может быть выполнен (фиг.1) в виде (а-1) элементов ИЛИ, соединенных последовательно , причем входы первого

5 элемента ИЛИ 4-1 соединены с первьм и вторым входами блока 3, входы элемента ИЛИ 4-i (,.о.,а-1) соединены с выходом элемента ИЛИ 4-(i- 1) и (1 +1)м входом блока 3, а вы10 ход - с (i fl)-M выходом блока 3, первый вход блока 3 соединен с его первьм вьгходор4, а инверсныц выход элемента ИЛИ-4-(а-1 соединен с выходом блока 3 формировани .

-|5 Блок 3 формировани  сигналов блокировки может быть выполнен (фиг.2) в виде () элемента ИЛИ 4, Входы элемента ЕЛИ 4 соединены с входами блока от первого до (i- +l )-го,, а

20 выход -.с его (141)-м выходом. Первый вход блока соединен с его первьм выходом. Инверсный выход элемента ИЛИ 4 - (а-1) соединен с ()-м . блока.

25 Блок:формировани  сигналов блокировки может быть выполнен (фиг.З) дл  случа  и , где К - число групп,объединенных. ИЛИ в виде (а-1)- 4 элементов ИЛИ 4-1-4-4. Входы

,- элемента ИЛИ 4-1 соединены с первым и вторым входами блока. Входы элемента ИЛИ 4-2 соединены с первым, вторым и третьим входами блока о Входы элемента ИЛИ 4--3 соединены с выходом элемента ИЛИ 4-2 и четвертым

входом блока. Входы элемента ИЛИ 4-4 соединены с выходом элемента ИЛИ 4-2 и четвертым и п тым входами блока„ Выход элемента ИЛИ 4-i (i 1 ,4) соединен с (1+1)-м выходом блока. Первый вход блока соединен с его первым выходом. Инверсный выход элемента 1-ШИ 4-4 соединен с ( (б- к) выходом блока.

Регистр 1 сдвига может быть

выполнен, как показано на фигЛ.Каж- дьш: разр д 1-J регистра 1 сдвига содержит два R-S триггера 7 и 8 и элементы И-НЕ 9-14,

Выходы элементов И-НЕ 10 и 13

SO соединены с входами пр мого и инвера- ного плеч триггера 7 соответственно а выходы элементов И-НЕ 9 и 14 соединены соответственно с входами пр мого и инверсного плеч триггера

53 8, пр мой и инверсный выходы которо- .го соединены соответственно с первыми и вторыми входами элементов И-НЕ - 10 к 13, вторые входы которых соединены с ннверсньгм тактовым входом разр да, причем первый вход элемента И-НЕ 9 соединен с пр мым входом переноса разр да,,первый вход элемента И-ЯЕ 14 - с инверсным входом переноса разр да, а их вторые входы - с пр мым тактовым входом разр да , пр мой и инверсный, выходы триггера 7 соединены с пр мым и инверсным выходами разр да, а пр мой и инверсный выходы переноса разр да 1-i соединены соответственно с пр мым и инверсным входами переноса разр да 1-(L-t1),a его пр мой и инверсный входы переноса соединен соответственно с пр мым и инверсным выходами разр да 1-(i-1), на пр мой и инверсный входы переноса разр да 1-1 поданы нулевой и единичный потендиал соответственно, при этом пр мой и инверсный тактовые входы всех разр дов соединены с пр мым и инверсным тактовым входами регистра сдвига, а i-й выход, блока 3 формировани  сигналов блокировки соединен с третьим входом элемента И-НЕ 14 разр да 1-i регистра сдвига, причем элементы И-НЕ 11 и 12 используютс  дл  записи в регистр сдвига входного кода, поступающего на входные информационные шины 15, а запись осуществл етс  путем подачи на вход 16 записи единичного потенциала при наличии на пр мом тактовом входе 17 нулево.го потенциала, при этом на логические входы 18 и 19,соединенные с входами элементов И 9 и.14, подаютс  логические уровни.

Возможны другие реализации записи входного кода в регистр 1 сдвига . Так при парафазном входном коде первые входы элементов И-НЕ 11 и 12 соединены соответственно с пр мой и инверсной входными шинами 15, их вторые - с входом 16 записи, а выходы - с входами пр мого и инверсного плеч R-S триггера 8.

Запись входного кода в регистр 1 сдвига может производитьс  и без использовани  элементов И-НЕ 11 и 12. Дл  этого все разр ды регистра сдвига сна иала сбрасываютс  в единичное состо ние путем подачи на шину сброса, соедин емую с входами пр мых плеч триггеров 8 всех разр дов нулевого потенциала, а затем входной код подаетс  на входы инверных плеч триггеров 8.

036934

Пороговый элемент может быть реализован и при любой другой реализации разр да регистра сдвига.

Функционирование предлагаемого 5 устройства происходит следующим образом.

В исходном состо нии в разр ды 1-1 - 1-п регистра сдвига записан входной код. По мере поступлени  10 на тактовый вход 17 порогового

элемента тактовых импульсов происходит сдвиг кода вправо, в сторону первого разр да.

В некоторый момент времени в раз- 15 р де 1-1 оказываетс  записан еди- ничньй код (единичный потенциал на выходах пр мых плеч триггеров 7 и 8). При этом сигналом с выхода инверсного плеча триггера 7 разр - 20 да 1-1 блокируетс  подача переноса в разр д 1-1 из-за по влени  нулевого потенциала на третьем входе элемента И-НЕ 14. При дальнейшем поступлении тактовых импульсов сос- 25 то ние разр да 1-1 не измен етс  независимо от сигналов на входах переноса.

При переходе в единичное состо ние разр да 1-2 регистра 1 сдвига на

обоих входах элемента ИЛИ 4-1 бло

ка 3 формировани  сигналов блокировки по вл ютс  нулевые потенциалы, что вызывает нулевой потенциал на его выходе, который поступает на третий вход элемента И-НЕ 14.разр да 1-2, блокиру  прохождение сигналов переноса . При дальнейшем поступлении тактовых импульсов состо ние разр да 1-2 не измен етс .

Работа порогового элемента происходит далее в том же пор дке. Если все разр ды 1-1 - 1-а регистра 1 сдвига наход тс  в единичном состо нии и в единичное состо ние переключаетс  разр д 1-(а+1)то на всех

входах элемента ИЛИ 4-а оказываютс  нулевые потенциалы, что вызывает на его выходе нулевой потенциал,который , поступа  на третий вход элемента И-НЕ 14 блокирует дальнейшую

работу данного разр да.

Работа продолжаетс  таким образом либо до момента обнулени  разр дов 1-п - l-(a-i-l) регистра 1 сдвига что фиксируетс  по влением

единичного потенциала на выходе блока 2 контрол  обнулени , либо до момента перехода в единичное состо ние разр дов 1-1 - ре1 истра сдвига, что вызывает по вление единичного потенциала на инверсном вьгкоде элемента И-НЕ 4-(а-1) блока 3 формировани  сигналов блокировки .

Работа устройства заканчиваетс  в момент по влени  единичного потенциала на любой из выходных шин 5 или 6 или на обоих одновременно Результат снимаетс  с вькодной шины 6.

п

Если во входном коде Z х .i а ,то

в момент .окончани  цикла работы на выходной шине 6 остаетс  нулевой потенциал, так как не все разр , 1-1 - 1-а регистра 1 сдвига Haxvj- д тс  в единичном состо нии. Если

2: X,

то к моменту окончани 

цикла работы разр дов 1-1 - 1-а регистра сдвига оказываютс  в единичном состо нии, а на выходной шине 6 - единичный потенциал.

Пред.пагаемый пороговый элемент обеспечивает сокращение объема оборудовани . В известном устройстве объем оборудовани  составл ет

L, иЬр.с. +aLp.н + L б.к.о. т.е. L - 8и + 4а+1элементов , где

Ч.с.

- количество элементов на один разр д регистра 1 сдвига;

L - количество элементов ил P W

один разр д регистра

L

S.k.o

пам ти;

- количество элементов в схеме блока контрол  обнулени .

В предложенном устройстве объем оборудовани  составл ет

Ц и Lp, а LgvL., где LP - количество элементов

на один разр д блока формировани 

сигналов, блокировки.

Ь„ 8п 4- а по числу элементов.

Таким образом, выигрыш в объеме обору довани  составл ет За-fl элементов .

Кроме того, предложенное устройство в сравнении с известным обеспечивает повьппение быстродействи . Несмотр  на то, что число тактов работы предложенного и известного порогового элементов одинаково, врем  задержки переключени  в извесТ

ном устройстве не может быть сделано меньше 42, в то врем  как в пред-, ложенном оно мож&т быть равным 3 t (при реализации блока формировани  сигналов блокировки в соответствии

с п.З формулы), что позвол ет увеличить частоту следовани  тактовых импульсов и соответственно повысить быстродействие.

Таким образом, предложенный пороговый элемент имеет меньший объем оборудовани  и большее быстродействие .

Ml

MI

IS.

ter

Claims (4)

1. ПОРОГОВЫЙ ЭЛЕМЕНТ, содержащий блок контроля обнуления, соединенный выходом с выходной шиной, а входами - с выходами последних η-α разрядов П -разрядного регистра сдвига, где q порог соединенного информационными входами с входными информационными шинами, а тактовым входом - с тактовым входом порогового элемента,вход записи которого соединен с входом записи единичного потенциала, о тличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, в него введен блок формирования сигналов блокировки, соединенный входом с выходами первых разрядов регистра сдвига, а выходами - с их дополнительными входами и выходной шиной.

2. Элемент по п.1, отлича- ющийся тем, что блок формирования сигналов блокировки содержит а - < последовательно соединенных элементов ИЛИ, входы которых соединены с входами блока, а выходы с его выходами.

3. Элемент по п.1, отличающийся тем, что блок формирования сигналов блокировки содержит а-1 элементов ИЛИ, причем входы i-ro элемента ИЛИ соединены с входами блока от 1-го до < + 1-го,а выход - с ί +1-м выходом блока.

4. Элемент по π.1, о т л и чающий с я тем, что блок формирования сигналов блокировки содержит элементов ИЛИ, объединенных в К групп (К ? 2), входы t -го элемента ИЛИ первой группы соединены с входами блока от первого до ί +1-го _} а выход - с ΐ +1-м выходом блока, входы ί -го элемента ИЛИ j —й ( j =2,., К ) группы соединены с выходом последнего элемента ИЛИ j - 1-й группы и входами блока от р + 1-го до pti -го,где р - количество входов, соединенных с входами элементов ИЛИ групп от первой до j- 1-й, а выходом - с р♦ϊ -м выходом блока.