SU415659A1 - - Google Patents

Description

1

Предложение относитс  к области автоматики и вычислительной техники и предназначено дл  использовани  в качестве базового элемента универсальных и специализированных однородных структур (вычислительных сред).

Известен элемент однородной структуры, содержащий функциональный и настроечный блоки, чем обеспечиваетс  выполнение набора соединительных и логических функций. В элементе испо.пьзуетс  потенциальный принцип представлени  двоичной информации. Дл  настройки функционального блока на логическую функцию требуетс  изменение внутренней структуры функционального блока.

Предлол енный элемент однородной структуры отличаетс  тем, что функциональный блок элемента выполнен на снектротроне, радиоимпульсный и потенциальный входы которого соединены с выходами соответственно первого и второго ключей настройки второй группы. Выходы третьего и четвертого ключей настройки второй группы соединены со входными шинами элемента. Входы первого, второго, третьего и четвертого ключей настройки второй группы соединены с шинами радиоимпульспого питапи , запускаюш.их импульсов , первой и второй шинами опорных сигналов соответственно.

Это позвол ет упростить элемент, повысить его быстродействие и помехоустойчивость.

Па фиг. 1 изображена схема предлагаемого элемента; на фиг. 2 - временные диаграммы, иллюстрируюпще временные соотношени  сигналов на входах элемента.

Элемент содержит спектротрон 1, ключи 2- 5 настройки дл  подачи сигналов, управл юших спектротроном, ключи 6-8 настройки дл  выбора направлени  передачи сигналов в однородной структуре, шину 9 радиоимпульсного питани  Ui{fi+f2) и Uz(fi+f2), шину 10 запускающих импульсов Bi и В, шины 11 и 12 опорных сигналов 5i(fi) и Sz{f2) с частотами / и /2 соответственно, входные шины 13, выходные шины 14 и настроенные шины 15-21.

Спектротрон I - неавтоно.мный, с двум  устойчивыми состо ни ми, в нем используетс  частотный принцип представлени  информации; спектротрон 1 имеет двухтактный режим работы, его радиоимпульсный вход соединен с выходом ключа 2, а потенциальный вход - с выходом ключа 3. Выходы ключей 4 и 5 объединены н соединены с cигнaльпы входом спектротрона 1, с которы.м соединены также входные шины 13 элемента.

В исходном состо нии на настроечные шины 15-21 элемента однородной структуры разрешающие потенциалы не поступают, ключи 2-5 и 6-8 разомкнуты, радиоимпульсное нитание i(/i+/2) и Uz(ft+M, запускаюнию импульсы BI п fio и опорные снгналь

5if/i} и Si,(fz) на спектротрон 1 не поступают . Спектротрон настроен на частоту fuum:,, котора  меньше частот |i и fz- Манменыпа  нз этих частот (/i) соответствует едннине двоичной информации, а наибольнга  из этих частот (/а) - нулю двоичной информанни.

В рабочем состо нии на настроечные Н1ины 16 и 17 элемента постунают разрен1аюп1,ие нотеЕщиалы , ключи 2 и 3 открываютс , и на спектротрон 1 с шин 9 и 10 через ключи 2 и 3 подаетс  радиоимпульсное питание Li(fH-/2) и t/af/i+fa), спектр которого состоит из частот fi и fz, и запускаюш,ие импульсы первого В или второго BZ такта. Одновременно с запускаюш,ими импульсами на спектротрон 1 с входных шин 13 в соответствующем такте постунают сигналы Cj н Сз с соседних элементов однородной структуры. Запускаюш,ие импульсы перестраивают спектротрон с частоты fmiH-iii на частоту fnepx котора  больше частоты /2. После окончани  занускаюнхего имнульса спектротрон стремитс  перестроитьс  с частоты /верх на частоту Дщ/ки- Однако, если на входные шины элемента поданы сигналы, то при совпадении частоты настройки спектротрона 1 с наивысшей частотой входных сигналов перестройка спектротрона прекрап;аетс , сигнал с наивысшей частотой захватываетс , и в спектротроне устапавливаетс  режим стационарных колебаний. После окончани  воздействи  входных сигналов на спектротрон 1 ностунает радиоимпульс нитани , который поддерживает устаповившиес  колебапи  в спектротропе. Фаза установившихс  колебаний частоты fi или 2 совнадает с фазой соответствующей частоты радиоимнульсного нитани  снектротрона 1. В этом режиме элемент однородной структуры выполн ет функцию соединени  в цепи передачи сигналов в однородной структуре, если на одну из входных шин 13 элемента поступает один радиосигнал с частотой fi или fz, а на настроечные шины 15 и 16 поданы запреп ающие потенциалы.

Если на настроечные н:ины 15 и 16 поданы запрещающие потенциалы, а на входные шины 13 - несколько радиосигналов, то элемент однородной структуры выполн ет логическую операцию «И.

Если па настроечпую шину подан разрешающий потепциал, а на сигнальный спектротрона 1 поступают два входных сигнала с шин 13, то элемент однородной структуры выполн ет логическую операцию суммировани  по модулю два.

При подаче разрешающего потенциала на настроечную шину 15 ключ 4 открываетс , и с шины 12 опорного сигнала Sz(fz) на сигнальный вход спектрона 1 поступает опорный сигнал частоты fz, фаза которого противоположна фазе радиоимнульсного питани  частоты /2- Опорный сигнал частоты fz поступает на сигнальный вход спектротрона 1 в одном такте работы с входными сигналами элемента.

Если на настроечные шины 15 и 16 подапы разрешающие потенциалы, а на сигнальный

вход спектротрона 1 поступает входной сигнал с одной из щнн 13, то элемент однородной структуры выполн ет логическую операцию «НЕ. При нодаче разрешающих потенциалов 5 на настроечные шипы 15 и 16 ключи 4 и 5 открываютс , и на сигнальный вход спектротропа-1 с шины 11 онорного сигнала Si(fi) ностунает сигнал частоты fi, а с шины 12 онорного сигнала S2(fz) - онорный сигнал частоты /2, фаза которого противоположна фазе радиоимнульсного питани  частоты /2Если на настроечные шины 19-21 элемента поданы запрещающие нотенциалы, то элемент однородной структуры вынолн ет функцию 15 разрыва в цени передачи сигналов в однородной структуре.

Таким образом, настройка функционального блока элемента на вынолнение задаиной функнии происходит коммутацией опорных сигпа20 лов двух различных частот без изменени  внутренней структуры функниональной части .

Выходной сигнал элемента снимаетс  с сигнального выхода снектротрона 1 и через клю5 чи 6-8 ностунает на входные шины соседних элементов однородной структуры.

Снектротрон имеет низкий коэффициен; усилени  входного сигнала, поэтому ключи 6-8 осуществл ют одпонанравленную переда0 чу и усиление сигнала.

Пснользуемые в функциональных блоках

элеменгов снектротроны  вл ютс  снектротронами СВЧ с внешней или внутренней обpaTiioii сигкзью. Признаки устойчивых состо 5 НИИ в таких снектротронах вырабатываютс 

не каждым снектротроном в отдельности, а

одним общим источником радиоимпульсного

питани , поэтому неавтономные спектротроны

имеют щирокие донуски на комноненты и ре0 жим работы.

Неавтономность снектротрона, использование спектротрона в режиме с двум  устойчивыми состо ни ми и частотный принцип представлени  двоичной информации повыщают 5 помехоустойчивость элемента однородной структуры. Неавтономные снектротроны отличаютс  также простотой (малым количеством компонентов). Нанример, неавтономный спектротрон с внутренней обратной св зью может 0 быть построен на последовательном или параллельном колебательном контуре с нелинейной емкостью р-п-перехода полупроводникового диода.

Быстродействие элемента онредел етс  в 5 данном случае временем нарастани  колебаний в неавтономном спектротроне и в основном зависит от добротности его резонансной системы. При выборе частот радиоимнульсного нанр жени  питани  в сантиметровом диа0 пазоне и использовании микронолосковых резонаторов с добротностью пор дка 50-100, врем  нарастани  колебаний в спектротроне составл ет 10-20 нсек, что соответствует тактовой частоте работы элемента однородной структуры в 30-50 мгц.

Предмет изобретени 

Элемент однородной структуры, содержащий функциональный блок и две грунпы ключей настройки, вход функционального блока соединсм со входными шинами элемента, выход фу 1К1и10 1ЯЛ1люго блока соединен через первую группу ключей настройки с выходными ijJHHHMH элемента, входы ключей настройки соединены с соответствующими настроечными шинами, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  элемента, повышени  его помехоустойчивости и быстродействи , фуикцпональный блок элемента выполнен на спектротроне, радиоимпульсный и потенциальный входы которого соединены с выходами соответственно первого и второго ключеГ настройки второй группы, выходы третьего н четвертого ключей иастройкн второй грушты соединены со входными шинами элемента, входы нервого, второго, третьего н ч.стпертого ключей настройки второй грунны сосдн1:е11ы с шинами радиоимнульсного нитанн , запускающих импульсов, первой и второй шинами онорпых сигналов соответственно.

13

/

&

Л

в,

д

Д