SU441565A1 - Ячейка коммутирующей среды - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области вычислительной техники и может быть использовано при построении устройства дл  трассировки печатных плат.

По авт. св. JY 427337 известна  чейка коммутирующей среды, содержаща  схемы «И, схемы «П-НЕ, триггеры, схему «ИЛИ, входные шины которых соединены с приемными схемами «И-НЕ, выход каждой из которых св зан с входами остальных приемных схем «И-НЕ. Выходы приемных схем «И-НЕ соединены также каждый со своим первым входом схемы опроса состо ний приемных схем «И-НЕ, вторые входы которых св заны с шиной подачи команды записи дерева трасс. Выход схемы опроса состо ний приемных схем «И-ПЕ подключен через схему «ИЛИ обнул ющих команд к нулевому входу триггера управлени , единичный выход которого соединен с первым входом своей выходной схемы «И-НЕ устройства анализа принадлежности данной  чейки трассе, с входом приемной схемы «И-НЕ, а также с первым входом схемы считывани  состо ний триггеров управлени , второй вход которой соединен с выходом схемы «И координатной выборки  чейки, входными шинами которой  вл ютс  шины выборки  чейки по X и по У. Выход схемы считывани  состо ний триггеров управлени  соединен с шиной считывани  состо ний триггеров управлени . Кроме того, два других входа входной схемы «И - НЕ устройства анализа принадлежности данной  чейки трассе соединены один с нулевым выходом триггера управлени  смежного узла, другой - с выходом входной схемы «И-НЕ устройства анализа принадлежности данного узла трассе, входы которой соединены с входными шина.лш устройства анализа прииадлежности данной  чейки трассе, св занными с входами схемы «И - НЕ запрещени  изменени  состо ни   чейки, последний вход которой соединен с шиной установки  чейки в исходное состо ние. Выходы каждой из приемных схем «И - НЕ соединены с входом выходной схемы «И - НЕ, выход которой подключен к выходны.м шинам звеньев. Входы приемных схем «И - НЕ соединены с шинами запрещени  распространени  волны потенциала поиска в заданных направлени х н с шиной обнулени  входов  чейки. Входные шины звеньев св заны также с первым входом схемы «И - НЕ контрол  исправности  чейки , второй вход которой соединен с шиной опроса схем автоконтрол . Выход схемы «И - НЕ контрол  Исправности  чейки соединен через схемы «ИЛИ обнул ющих команд с нулевым входом триггера управлени . Выход выходной схемы «И - НЕ устройства анализа принадлежности  чейки трассе соединен с

шиной вывода потенциала выделени  в смежные  чейки, котора  также соединена с третьим входом схемы опроса состо ний приемных схем «И-НЕ.

Однако така   чейка не обеспечивает построени  трасс с ответвлени ми по кратчайшим рассто ни м, что приводит к увеличению суммарной длины трассы и снижению плотпости их прокладки.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей  чейки.

Это достигаетс  тем, что предлагаема   чейка дополнительно содержит первую схему «И, один вход которой соединен с выходом первой схемы «И-НЕ, другой вход - с шиной обнулени  среды, а выход - с триггерами управлени , вторую схему «И, один вход которой соединен с шиной разрешени  вывода потенциала поиска, другой вход - с выходными шинами  чейки, а выход - с шиной включени  формировател  записи трассы; вторую схему «И - НЕ, один вход которой соединен с шиной разрешени  задани  распределенного источника потенциала поиска, другой вход - с входами схем «И - НЕ анализа принадлежности  чейки трассе, а выход - с одним из входов выходной схемы «И - НЕ.

Благодар  этому возможно построение сложных трасс, ветв шихс  в любой точке, что существенно повышает качество печатного монтажа.

Отыскивание трассы между группой точек осуществл етс  организацией волнового процесса в коммутирующей среде. Пусть необходимо соединить трассой qiQQ  чеек. Начальной  чейке трассы q задают признак источника потенциала поиска, а остальным  чейкам- признак приемника потенциала поиска. Распростран  сь от до, волна поиска достигает ближайшей  чейки-приемника, выдава  сигнал на запись этой части трассы. Затем признак источника потенциала поиска задают уже всему построенному участку трассы и выдел ют вновь ближайшую  чейку-приемник. Путем присоединени  к каждой выделенной части трассы  чеек-приемников получают увеличивающийс  по длине распределенный источник потенциала поиска. ,В результате стро т сложную трассу с кратчайшими ветв ми, отход щими от ранее проложенных участков трассы.

На чертеже показана функциональна  схема  чейки.

Входные шины Ь - U  чейки и шины 2, 3 запрещени  распространени  волны поиска соответственно по X и У соединены с входами соответствующих приемных схем «И - НЕ 4i-4i. Выход каждой из приемных схем «И - НЕ св зан с входом выходной схемы «И - НЕ 5, выход которой соединен с выходными шинами 6i - 64 звеньев. Кроме того, выход каждой приемной схемы «И - НЕ подключен к входам остальных приемных схем «И - НЕ. Один из входов первой схемы «И 7, котора  осуществл ет вывод потенциала поиска, соединен с выходом выходной схемы «И - НЕ, а другой - с шиной 8 разрешени  вывода потенциала поиска. Выход схемы «И 7 соединен с шиной 9 включени  формировател  записи трассы. Входы схем «И - НЕ, lOi - 104 опроса состо ний схем 4 -4 соединены с выходами соответствующих приемных схем «И - НЕ 4i - 44 и с шинами 11 - lU подачи команды записи трассы. Выходы схем «И - НЕ lOi-104 св заны через схемы «ИЛИ 12i - 124 сборки обнул ющих команд с нулевыми входами соответствующих триггеров 13i - 184 управлени , единичные входы которых соединены с входами схем

и выходных схем «И - НЕ 14i-144 анализа принадлежности  чейки трассе. Входы схем 14i - 144 соединены с соответствующими шинами 15i-164 опроса состо ний триггеров управлени  соседних  чеек.

Входные шины 16i - 164 анализа принадлежности  чейки трассе соединены с входами выходной схемы «И - НЕ 17 анализа принадлежности  чейки трассе, выход которой соединен с входами выходных схем «И -

НЕ 14i - 144-, выходы которых соединены с шинами 18i-184 вывода потенциалов выделени  в смежные  чейки. Входы первой схемы «И - НЕ 19 запрешени  изменени  состо ни   чейки соединены с входными шинами

16i -164 анализа принадлежности  чейки трассе и с шиной 20 установки  чейки в исходное состо ние. Выход схемы «И - НЕ 19 соединен с одним из входов первой схемы «И 21 установки среды в провод щее состо ние,

второй вход которой соединен с шиной 22 установки среды в провод щее состо ние.

Выход схемы «И 21 соединен с единичными входами триггеров 13i - 184. Один из входов второй схемы «И - НЕ 23 задани  трассе

распределенного источника потенциала поиска соединен с шиной 24 разрешени  задани  распределенного источника. Выход схемы «И - НЕ 23 соединен с одним из входов выходной схемы «И - НЕ 5. Выходы схем

«И - НЕ 25i - 264 контрол  исправности  чейки соединен с входами схем «ИЛИ 12i-124, один вход - с входными шинами li - U, а другие - с шинами опроса схем автоконтрол . Выход схемы «И 27

координатной выборки  чейки св зан с одним из входов схемы «И 28i - 284 считывани  состо ний триггеров 13i - 184. Входы схемы «И 27 соединены с шипами 29 и 80 выбора по Хи У соответственно. Шины 81i -ЗЦ обнулени 

входов  чейки соединены с входами схем 4i -44. Шины 82i - 824 считывани  состо ний триггеров 18i - 184 подключены к выходам схем «И 28i - 284. Пусть при отыскивании трассы потенциал

поиска одновременно по вилс  на входных шинах li- Is данной  чейки. Так как до этого среда была обнулена, кажда  из приемных схем «И - НЕ имела по шинам обратной св зи и по шине 2 разрешение на прием потенциала поиска, представл ющего собой логическую единицу. Вследствие того, что кажда  из названных схем охвачена запрещающими обратными св з ми, схемы 4i - 44 вход т в нротиворечивое неустойчивое состо ние, в результате которого одна из них, принимающа  потенциал поиска, его инверсией запрещает прием другой. Этим же сигналом прерываетс  и положительна  обратна  св зь дл  приемного входа.

Допустим, что потенциал поиска принимаетс  схемой 4-2. Инвертированное значение его прикладываетс  к схемам 4i, 4з, 44, изолиру   чейку от среды по этим сходам, и к выходной схеме «И - НЕ 5. Инвертиру сь схемой 5, потенциал вновь в виде логической единицы распростран етс  по шинам 6i - 64 в среду. Таким образом,  чейка за  чейкой формируетс  прадерево трасс с несливающимис  ветв ми, поэтому оно имеет единственную трассу, соедин ющую источник сигнала с приемником . Назовем указанную трассу центральной .

В момент достижени  волной потенциала поиска ближайшей  чейки-приемника схема «И 7, имеюща  по шине 8 сигнал разрешени  вывода потенциала поиска, выдает по шине 9 сигнал разрешени  включени  формировател  записи трассы, наход щейс  в устройстве управлени  средой. Дл  записи образованного прадерева трасс в собственную пам ть узлов предусмотрены схемы «И - НЕ lOi -104, которые опрашивают состо ни  нриемных схем 4i-44 и при наличии команды записи дерева трасс па шинах lli-1 через схемы 2 - 124 устанавливают триггеры 13i, 13з, 134 в нулевые состо ни , а они блокируют приемные схемы 4i, 4з, 44. В результате предыдущих команд только триггер 132 остаетс  в единичном состо нии, разреша  схеме 42 прием потенциала поиска.

Дл  выделени  центральной трассы со стороны  чейки-приемника сигнала по одной из шин 16i - 164 подаетс  логический нуль, на аналогичные шины остальных узлов среды - логические единицы. Признаком нринадлежности  чейки центральной трассе  вл етс  така  ситуаци  триггеров управлени  смежных узлов, при которой первый по трассе от  чейки-приемника установлен в единичном, а второй- в нулевом состо ни х. Выходы названных триггеров подключаютс  к выходным схемам анализа принадлежности узла трассе. К этим же схемам подсоедин етс  выход схемы «И - НЕ 17. Иоскольку данна   чейка принадлежит центральной трассе, то лишь на выходе схемы 142 по вл етс  нулевой потенциал, который, направл  сь по шине 182,  вл етс  командой выделени  следующей по центральной трассе  чейки. Ирикладыва сь к схеме 19 смежного узла, этот потенциал запрещает изменение состо ний триггеров управлени  смежного узла. Командой запрета изменени  состо ний триггеров управлени  данной  чейки  вл етс  нулевой потенциал, пришедший по одной из шин 15i - 164 от смежных УЗЛОВ.

Таким образом, формируетс  неразрешение изменени  состо ний всех триггеров управлени   чеек, принадлежащих центральной трассе трасс.

По окончании переходных нроцессов но шине 20, общей дл  всей среды, подаетс  комапда установки среды в провод щее состо ние . При этом триггеры управлени   чеек, не принадлежащих центральной трассе, пот ь

раща сь в исходные состо ни , вновь делшчот остальную часть среды нровод щей и готовой к отысканию очередной трассы.

Дл  образовани  ответвлений трассы к остальным вершинам-приемникам qt, снимают

признак источника потенциала поиска с вершины до, оставл   прнзпак па вершинах j/(o- По unnic 24 на see у.пы cpcru-i подают единичный потепциал, служащий командой образовани  распределенпого по цептральной трассе нсточника потенциала поиска, он задаетс  схемой 23. В результате этого от всей центральной трассы распростран етс  цилиндрическа  волна потенциала поиска, образующа  неслпвающиес  ветви трассы с остальными верцшнами-приемиика qi QQ. Дл  выделени  ветвей названным вершинам одновременно задают нрнзнаки приемников подключением одной из шин I6i-164 к нулевому потенциалу.

По окончании переходных нроцессов вновь подают команду установлени  среды в провод шее состо ние. Так, в два шага устанавливают дерево трасс: на первом шаге - лучевую ветвь (центральную трассу), на втором -

ее ветви. При включении питани  в коммутирующей среде может устанавливатьс  спо}; тайное нрадерево трасс. Дл  его разрушени  предусмотрепо общее обнуление среды подачей нулевого потенциала, но шннам 311 - .

Дл  предотвращени  норол-сдени  в среде ложного потенциала поиска за счет неисправных элементов служат схемы 25i - 264, к входам которых подключены входные игины 1|-1.; и шнны 26i - 26.. опроса схем автоконтрол . При нрохождепии ложного потепппала поиска все звень  среды оказываютс  зан тыми. Дл  локализации источника ложного потенциала по шннам 311-314 подаетс  комапда обнулени  модели, а по окопчанни

.тереходных процессов по шннам 2Gi - 26.; - команда опроса звеньев. При этом на выходах  чеек (шкны 6i - 6.;) по вл ютс  нули к лпшь непсправпые узлы дюгут выдавать единицы. Совпадение едпнпц ложного потенцпала н

команды опроса порождает на выходе одной из схем 25; - 25.i пуль, устапавливаюшнй через схему 12i - 124 триггер управлени  данным входом узла в нулевое состо ние. Такнм образе, локалпзадн  источника ложного потенциала поиска осуществл етс  блокировкой входов смежных узлов.

Дл  координатного считывани  состо ний  чеек предусмотрепа схема 27. При одновременном поступлении сигналов по шинам 29 н

30 выбора на схему 27 схемы 28 по шинам 32 считывают состо ние триггеров управлени   чейки. Среда, построенна  из предлагаемых  чеек, способна автоматически устанавливать сложные ветв щиес  трассы с кратчайшими ветв ми от ее центрального участка с обходом ранее установленных трасс. Предмет изобретени  Ячейка коммутирующей среды по авт. св. № 427337, отличающа с  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей , она дополнительно содержит первую схему «И, один вход которой соединен с вы « - ходом первой схемы «И - НЕ, другой вход - с шиной обнулени  среды, а выход - с триггерами управлени , вторую схему «И, один вход которой соединен с шиной разрешени  вывода потенциала поиска, другой вход - с выходными шинами  чеек, а выход - с шиной включени  формировател  записи трассы, вторую схему «И - НЕ, один вход которой соединен с шиной разрешени  задани  распределенного источника нотенциала поиска, другой вход - с входами схем «И - НЕ, анализа принадлежности  чейки трассе, а выход- с одним из входов выходной схемы «И - НЕ. 5