Автоматический синтезатор релейных схем

 

АВТОМАТИЧЕСКИЙ СИНТЕЗАТОР .РЕЛЕЙНЫХ СХЕМ по авт.св. № 723586, jo т л и ч а ю щ и и с я тем, что, целью повышения достоверности, в не го введены блок считывания контроль ных сигналов и блок регистрации контрольных сигналов, причем блок считывания контрольных сигналов содержит кнопку покаскадной записи, регистр сдвига по каскадам, кнопку сброса записи и матрицу элементов И, причем первые входал элементов И каждого столбца объединены между собой, и подключены к соответствующей группе выходов блока ввода, вторые входы элементов каждой строки объединены мезвду собой и подключены к соответствующему входу регистра сдвига, а выходы элементов И поразрядно соединены с входами регистрации контрольных сигналов, установочный и сбросовый входы регистра сдвига соединены соответственно с кнопками покаскадной записи и сброса записи.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (ц) ", 06 F 15/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ с""- "- —." -.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61 ) 723586 (21) 3405146/18-24 .(22) 03.03.82 (46) 15.12.83. Бюл. Р 46

{72) Л.И.Токмакова, В.M.Toêìàêoâ, Е.В.Ширина и 10.Д.Шлепаков (71) Дальневосточный орденаТрудового

Красного Знамени политехнический институт им.В.В.Куйбышева (53) 681.325(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство CCCP

Р 723586, кл. G 06 F 15/20, 1980: (прототип). (54 ) (57) АВТОМАТИЧЕСКИЙ СИНТЕЗАТОР ,РЕЛЕЙНЫХ СХЕМ по авт.св. Р 723586, 1отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности, в него введены блок считывания контроль„„SU 10 1 . А ных сигналов и блок регистрации контрольных сигналов, причем блок считывания контрольных сигналов содержит кнопку покаскадной записи, регистр сдвига по каскадам. кнопку сброса записи и матрицу элементов И, причем первые входы элементов И каж дого столбца объединены между собой, н подключены к соответствующей группе выходов блока ввода, вторые входы элементов каждой строки объединены между собой и подключены к соответствующему входу регистра сдцига, а выходы элементов И поразрядно соединены с входами регистрации контрольных сигналов, установочный и сбросо- вый входы регистра сдвига соединены Я соответственно с кнопками покаскадной записи и сброса записи.

1061148

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь эовано для разработки дискретных устройств автоматики.

По основному авт.св. М 723586 известно устройство, содержащее блоки управления и ввода, модель релейных схем, генератор конституентов, блоки регистров, сигнализации, сос. тавления расширенной таблицы, состояний, распределителей, задержки, 10 сравнения, умножения, оценки результата и регистрации (1g.

Недостатком известного устройства является невозможность решения задачи технической диагностики в процес- 15 се синтеза, т.е. получать таблицы значений сигналов в контрольных точicax.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем 2р обеспечения решения задачи технической диагностики в процессе синтеза получения таблицы значений сигналов в контрольных точках.

Поставленная цель достигается 25 тем, что в синтезатор введены блок считывания контрольных сигналов и блок регистрации контрольных сигналов, причем блок считывания контрольных сигналов содержит кнопку покаскадной записи, регистр сдвига по каскадам, кнопку сброса записи и матрицу элементов И, причем первые входы элементов И каждого столбца объединены между собой и подключены к соответствующей группе выходов блока ввода, вторые входы элементов каждой строки объединены между собой и подключены к соответствующему входу регистра сдвига, а выходы элементов И поразрядно соединены с входами регистрации контрольных сигналов, ус.тановочный н сбросовый входы регистра сдвига соединены соответственно с кнопками покаскадной записи и сброса записи.

На фиг.1 представлена блок-схема автоматического синтезатора релейных схем; на .фиг.2 — электрическая принципиальная схема блока считывания контрольных сигналов; на фиг.3 — то 50 же, блока управления, на фиг.4 - то же, блока составления расширенной таблицы состояний; на фиг.5 — блокicxeMa блока распределителей; на фиг.б — электрическая принципиаль- 55 ная схема блока оценки результата.

Устройство содержит (фиг.1) блоки

1 управления и 2 ввода, модель 3 релейных схем, генератор 4 конституентов, блоки 5 регистров, 6 сигнали- 60 зации, 7 составления расширенной таблицы состояний, 8 распределителей, 9 задержки, 10 сравнения, 11 умножения, 12 оценки результата, 13 регистРации,14 считывания контрольных сиг" 65 налов, 15 регистрации контрольных сигналов. Блок 14 считывания контрольных сигналов содержит (фиг.2) кнопку

16 покаскадной записи, регистр 17 сдвига по каскадам, кнопку 18 сброса записи, элементы 19 И. Блок 1 управления (фиг.3 ) содержит кнопку 20 пуска, кнопку 21 сброса, формирователь 22 одиночных импульсов, Рз триггер 23. Блок 7 составления расширенной таблицы состояний (фиг.4) содержит узел 24 формирования сочетаний переменных с элементами 25 И-ИЛИ узел 26 формирования инверсий переменных с элементами 27 НЕ и 28 И-ИЛИ и узел 29 выбора элементов, содержащий разнофункциональные элементы 30, элементы 31 и элемент 32 ИЛИ. Блок 8 распределителей (фиг.5) содержит распределитель 33 сигналов выбора сочетаний переменных, распределитель

34 сигналов выбора инверсий переменных, распределитель 35 сигналов выбора элементов и субблок 36 генерации внутренних сигналов. Блок 12 оценки результатов (фиг.б ) содержит группу однотипных логических схем 37, каждая из которых содержит элемент 38 НЕ, триггер 39, элемент 40 И и элемент

41 И-ИЛИ, а также формирователи 42 и

43 и R9-триггер 44.

При описании работы устройства используются следующие условные обозначечия функциональных сигналов

45 — запуск .синтезатора (одиночный сигнал из блока управления при на-.жатии кнопки "Пуск" ); 46 — сигнал, приводящий блоки в исходное состояние (при нажатии кнопки "Сброс" );

47 — сигналы, управлякщие подачей входных переменных на подключаемые элементы; 48-52 — подача на входы выбираемых элементов по одной переменной; 53-56 - подача на входы выбираемых элементов сочетаний и двух переменных; 57-59 — подача на входы выбираемых элементов сочетаний из . трех переменных;60 — сигналы, управляющие подключением различных элементов синтезируемой структуры; 61 включение элемента И с двумя входами;

62 — включение элемента НЕРАВНОЗНАЧ.НОСТЬ с двумя входами; 63 и 64 включение элемента ЗАПРЕТ с двумя входами; 65 — включение элемента ИЛИ с двумя и тремя входами; 66-68— включение элемента ЗАПРЕТ с тремя входами; 69 — включение элемента И с тремя входами; 70 (70.1-70.3) — сигнализация об инверсии сигнала соответатвенно на 1-3 входах подключае-, мого элемента синтеэируемой структуры; 71-73 — сигналы, характеризующие условия получения минимального значения функции предпочтения; 71— комбинация входов; 72 — тип элемента, 73 - наличие инверсий на входах

1067.148

70,2

70,3

70,1

Таблица 2

49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59

1 0

0 1

0 0

0 0

0 0

0 1

0 0

0 0

0 0

0 0 ,0 0

0 0

0 0

0 элементов; 74 — сигнал окончания сравнения и о том, что новое число меньше ранее записанного в блоке

12 оценки результата; 75 — сигнал о том, что число R; =0 (закончен выбор последнего элемента каскада/; 76 сигналы, формирующие различные сочетания входных переменных на триггерах; 77 — сигнал последовательности значений кодирующей переменной элемента памяти, 78 и 79 — сигналы взаи- о модействия блока 13 с блоком 8 распределителей; 80 и 81 — сигналы взаимодействия блока 13 с блоком 5 регистров,. 82 - сигнал окончания сравнения; 83 — сигнал окончания перебо- 15 ра всех элементов расширенной таблицы состояний; 84 - сигнал об установке в генераторе 4 конституентов нового конституента и запуска считывания входной таблицы в блоке ввода; 85 - Я сигнал окончания умножения н начала сравнения; 86 - последовательность значений кодирующей переменной с выхода очередного проверяемого элемента расширенной таблицы состояний 87 - 25 конституенты, поступакщие в блок 10 сравнения из генератора 4 конституентов; 88 - синхронизирующий сигнал длительностью равный времени считывания исходной таблицы в блоке 2 вво-щ да) 89 — сигнал об окончании проверки всех конституентов очередного элемента каскада, 90 - сигнал на запуск,генератора 4 конституентов; 91 и 92

0 0

0 0

0 0

1 0

0 1

0 0

0 0

1 0

0 1

0 0

1 0

0 1

1 0 сигналы о совпадении выходной комбинации каскада с проверяемым конституентом соответственно при сигнале "1" и "0" в цепи 95; 93 — значения входных переменных, 94 — значения выходов элементов, подключаемых на модели, 95 — цепь передачи значения функции

F исходной таблицы состояний; 96 цепь передачи значения функции предпочтения Й; на i -м шаге синтеза (цепь 96 ); 97 — выходы блока 14 считывания контрольных сигналов.

Кроме того, при описании работы синтезатора используются табл.1 и 2. .Таблица 1

0 0 0 0

0 0 0 0

0 0 0 0

0 0 0 0

0 0 0 0

0 0 0 0

0 0 0 0

0 0 0 0

0 0 0 0

0 0,0 0

0 0 0 0

0 0 0 0

0 0 0 0

1061148

Продолжение т абл . 2

) I 1 J 1 t !

0 0 0 0

1 0 0 0

0 1 О 0

0 1 0

0 1 0 0

0 0

0 0

0 0

0 0

0 0

0 1

0 0

0 0

1 1 0 0

0 0 1 0

0 0 1 0

0 1 0

1 0 0 1

Автоматический синтезатор работает следующим образом.

В исходном состоянйи модель 3 (фиг.1 ) отключена от всех блоков, выходы блока 2 ввода подключены с помощью шнуровых соединений к входам блока 7 составления расширенной таблицы. Условия задачи (исходная противоречивая или непротиворечивая табли-4О ца состояний ) набираются оператором

s блоке 2 ввода с помощью кнопок записи входных переменных и кнопки функций. При нажатии кнопки 20 "Пуск" (фиг.3 ) в блоке управления формирователь 22 выдает одиночный сигнал 45 запуска работы всех блоков. Кроме этого, кнопка 20 "Пуск" подает разрешающий сигнал на триггер 23, с выхода последнего формируется сигнал

46, равный по длительности времени работы машины при выборе элементов каскада. Сигнал 46 принимает нулевое значение при нажатии кнопки 21

"Сброс". После прихода сигнала 45 в блок 2 . ввода (фиг.1) на выходах 55 йоследнего последовательно появляются значения входных переменных 93, которые поступают в блок 7 составления расширенной таблицы состояний, этот же сигнал 45 устанавливает в 60 блоке 8 распределителей первоначальные сочетания сигналов 48, 61, 70.1, последние, поступая в блок 7 состав-. ления расширенной таблицы, подключают сигналом 61, выход первого иэ раз- 65 нофункциональных элементов 30 (Фиг.4 ) блока 7 составления расширенной таблицы и на вход этого элемента с помощью сигналов 48 и 70.1 первую комбинацию входных переменных

93;.

В процессе считывания исходной таблицы на выходе блока составления расширенной таблицы формируется сигнал 86 — последовательность значений первой кодирующей переменной.

Последний поступает в блок 10 сравнения (фиг.1), где сравнивается с первым констнтуентом 87.1, поступающим из генератора 4 конституентов., и в случае совпадения сигнала 86 и конституента.87.1 формируются сигналы 91 при единичном значении функции (F =1) или 92 при нулевом значении Функции (F=0 ) . Сигналы 91 и 92 поступают в блок 11 умножения, где считаются и перемножаются числа импульсов этих сигналов. После окончания умножения генератор 4 конституентов по сигналу 94 из блока 11 умножения устанавливает второй конституент и сигналом 84 .запускает блок 2 ввода, на выходах которого вновь формируется последовательность значений входных переменных. На выходе 86 блока 7 составления расширенной таблицы появляются значения первой кодирующей переменной, которые, поступая в блок

10 сравнения, сравниваются с вторым конституентом, установленным в гене1061148 раторе 4 конституентов, и на выходе блока 10 формируются новые сигналы

91 и 92, числа импульсов этих сигналов перемножаются и прибавляются к ранее полученному числу, записанному в сумматоре блока 11 умножения.

Описанный процесс повторяется до тех пор, пока не проверятся все необходимые для данного этапа конституенты (в данном случае "0" и "1") и на выходе генератора 4 конституен-. 10 тов не появится сигнал 89,при этом в блоке. 11 углножения получается (в цепи 96 ) значение функции предпочтения характеризующее степень приближения значений выходной функции 15 первого проверяемого элемента к зна-, чениям заданной функции F, минимальное значение R = 0 характеризует

1 поЛное совпадение кодирующей переменной с функцией F или ее инверсией.(F) 20

Полученное значение функции R запи1 сывается в блок 12 оценки результата после поступления разрешающего сигнала "0", и затем в блоке 11 число стирается с выдержкой времени, а в блоке 12 формируется сигнал 82, по которому в блоке 8 распределителей устанавливается новая комбинация сигналов 49, 61, 70.1 (табл,1 и 2 ).

Этот же сигнал 82 запускает блок 2 ввода, и на выходе блока 7 составления расширенной таблицы формируется сигнал 86, представляющий собой значение второй кодирующей переменной.

Далее описанный процесс повторяется, и в блоке 11 умножения вычисляется значение функции предпочтения R,-=12 для второй переменной.

При проверке всех конституентов 40 в генераторе 4 конституентов вырабатывается сигнал 89, после прихода которого по сигналу "0" из.блока 11 умножения происходит сравнение R2 с

R„, записанным в блоке 12 оценки результата. В случае, если Rz(R„, то 4

R2записывается в блок 12, и форглируется сигнал 74, соответствующие данной кодирующей переменной (для Я это будут сигналы 49, 61, 70.1 ). В случае, если Р2ъR„, то сигнал 75 не формируется, и в блоке 12 оценки результата остается число R . После сравнения появляется сигнал 82, по которому в блоке 8 распределителей устанавливается новая комбинация сиг-55 налов 47, 60, 70 и вновь запускается блок 2 ввода. Указанный процесс продолжается до тех пор, пока в блоке 8 распределителей не будут перебраны все возможные сочетания сигна- 69 лов 47, 60 и 70. После этого вступает блок 13 регистрации, который включает в работу автоматического синтезатора элементы памяти - триггеры. 65

На выходе блока 13 появляется сигнал 77, который в блоке 7 составления расширенной таблицы на выходе

86 формирует значения новои кодирующей переменной, для которой новое число Р; будет меньше, чем число, записанное ранее в блоке 12 оценки результата, так как введение триггеров исключает противоречивость заданной таблицы состояний. При сравнении вновь полученного числа Й; формируется сигнал 74, по которому в блоке 5 регистров запоминаются новые сигналы

71 и 73, а сигналы 72 заменяются сигкалами 81 из блока 13 регистрации.

После перебора всех сочетаний сигналов 81 совместно с сигналами 71 и

73 в блоке 8 распределителей формируется сигнал 83, сигнализирующий об окончании перебора всех возможных кодирующих переменных, при этом в блоке 12 оценки результата будет запиоано наименьшее число R.=R . а

min 1 в блоке 5 регистров записаны соответствующие Р„л„ „ сигналы 81, 71 и 73, последние поступают в блок 6 сигнализации. По данным блока сигнализации оператор на модели 3 выбирает необхо димый элемент и подключает на его входы указанные переменные с помощью шнуровых соединений, выход этого элемента подключает к блоку 10 сравнения. При этом в генераторе 4 конституентов вводится в работу следую À разряд и проверяются конституенты 00, 01, 10, 11.

После набора элемента оператор нажимает кнопку "Пуск" в блоке 1 управления (фиг.ЗJ, и описанный процесс повторяется до полного перебора всех кодирующих переменных, при этом в блоке 12 оценки результата (фиг;1) записывается наименьшее число R;=R которое заведомо гленьше, чегл R

В результате работы синтезатора к выбранному ранее элементу будет подобран второй элемент схемы, который ° оператор подключает на модели 3 к входным переменным, а выход его подает в блок 10 сравнения.

После нажатия оператором кнопки

"Пуск" (фиг.3) весь цикл повторяется до выбора третьего элемента, и ските затор будет работать до тех пор, пока при очередном подборе элемента в блоке 11 умножения (фиг.1) не получится значение функции предпочтения

R. = О . При этом в блоке 11 умножения форглируется сигнал 75,по которому в блок 6 сигнализации поступают сигналы 71, 73, 72 или 81,:соответствующие элементу и варианту подключения на его входы переменных, кроме того, по этому сигналу останавливается работа блока 8 распределителей, который формирует сигнал 83 окончания работы, и в блоке 6 сигнализации горит лач1061148

93 па р =0 . Оператор устанавливает последний элемент полученного каскада на модели 3, затем выходы 94 всех ранее набранных элементов отключает от блока 10 сравнения и подключает на входы блока 7 составления расширенной 5 таблицы состояний и, тем самым, на входы блока 14 считывания контрольных сигналов, предварительно отключив их от выходов блока 2 ввода. Затем оператор нажимает кнопку 16 покаскадной записи фиг.2), на первом выходе регистра 17 сдвига по каскадам появляется разрешающий сигнал, по которому сигнал 93 с выходов набранных на модели элементов через схемы И 19 по- 15 ступает на входы 1 каскада блока 15 регистрации контрольных сигналов (фиг.1 ).

При решении последовательностных задач на первом каскаде обязательно выбирается один или несколько элементов памяти, которые сводят исходную противоречивую таблицу к.непротиворечивой, поэтому после решения задачи на 1 каскаде можно отключить ра-25 боту блока 13 коммутации и регистрации.

Синтез следующих каскадов происходит аналогично описанному выше и благодаря сходимости алгоритма сопро- о вождается уменьшением числа элементов от каскада к каскаду. При получении очередного каскада всего из одного элемента синтез схемы является законченным. После синтеза каждого каскада оператор подключает выходы набранных элементов на входы блока 7 путем нажатия кнопки 16 по каскадной записи !фиг.2), выходы .всех элементов покаскадно записываются в блоке 15 регистрации контрольных сигналов 15 (фиг.1 ), Блок 15 регистрации контрольных сигналов может представлять собой набор триггеров, либо несколько запоминающих устройств типа ОЗУ, либо данные выходов элементов каска-, дов будут поступать на печатающее устройство и печататься в виде таблицы. Кнопка 18 сброса записи (фиг.2) служит для приведении регистра 17 сдвига по каскадам в исходное состояние, при котором сигналы на выходах регистра 17 сдвига отсутствуют.

Таким образом, предлагаемое устройство за счет возможности получения значений сигналов в контрольных точ ках синтезируемой схемы (получения циагностической информации;) сущест венно расширяет функциональные воэможности известного

1061 148

1061148

Ьг.f

ВНИИПИ Заказ 10551

Тираж 706 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород,ул.Проектная,4