Устройство для трассировки межсоединений

 

Изобретение относится к области вычислительной техники и позволяет сократить затраты оборудова НИН при трассировке межсоединений. Устройство содержит первый и второй триггеры, первый и второй коммутаторы , операционный блок первый и второй элементы ИЛИ, первый, второй и с третьего по шестой дешифраторы , генератор тактовых импульсов , реверсивный счетчик, первую и вторую схемы сравнения, регистр, элемент задержки, первую и вторую группы элементов ИЛИ, первый и второй мультиплексоры, шифратор, первый и второй блоки памяти, блок сравнения, первый и второй счетчики адреса, 1 з.п. ф-лы, 8 ил. to о 00 СП а

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 G 06 F 15/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

? "

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3756906/24-24 (22) 21.04.84 (46) 30.01.86. Бюл. № 4 (72) С.Л.Панасюк (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 476563, кл. G 06 F 7/00, 1973.

Авторское свидетельство СССР № 489111, кл. G Об F 15/20, 1973. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРАССИРОВКИ

МЕИСОЕДИНЕНИЙ (57) Изобретение относится к области вычислительной техники и позволяет сократить затраты оборудова„„SLJ„„1208560 A ния при трассировке межсоединений.

Устройство содержит первый и второй триггеры, первый и второй коммутаторы, операционный блок, первый и второй элементы ИЛИ, первый, второй и с третьего по шестой дешифраторы, генератор тактовых импульсов, реверсивный счетчик, первую и вторую схемы сравнения, регистр, элемент задержки, первую и вторую группы элементов ИЛИ, первый и второй мультиплексоры, шифратор, первый и второй блоки памяти, блок сравнения, первый и второй счетчики адреса, 1 з.п. ф-лы, 8 ил.

1208560

50

55!

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для автоматического проектирования межсоединений элементов при разработке печатных плат, при построении изображения принципиальных и блок-схем на экране индикационного устройства, а также для определения траектории движения.

Цель изобретения — упрощение устройства.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства, на фиг. 2 функциональная схема операционного блока, на фиг. 3 — пример проведения очередного соединения; на фиг.47 — алгоритм работы устройства; на фиг. 8 - временные диаграммы работы устройства.

Устройство содержит первый триггер 1, второй коммутатор 2, второй триггер 3, операционный блок 4, первый элемент 5 ИЛИ, первый дешифратор 6, генератор 7 тактовых импульсов, первый коммутатор 8, ревер. сивный счетчик 9, вторую схему 1О сравнения, регистр 11, второй элемент 12 ИЛИ, элемент 13 задержки, первую 14 и вторую 15 группы эле.— ментов ИЛИ, первый и второй мультиплексоры 16 и 17, третий-шестой дешифраторы 18-21, шифратор 22, первый блок 23 памяти, второй дешифратор 24, блок 25 сравнения, второй блок 26 памяти, первый счетчик 27 адреса, первую схему 28 сравнения, второй счетчик 29 адреса.

Операционный блок 4 содержит и решающих ячеек, каждая из которых включает первый элемент 30.» И (i=1,ï), первый счетчик 3l.i, умножитель 32.1 на константу,,целитель 33.», дешифратор 34.», второй элемент 35.» И, второй счетчик 36.», сумматор 37.1, группу элементов

38. 1 индикации.

Кроме того, устройство содержит первую и вторую группы элементов индикации 39 и 40, первый и второй входы 41 и 42 выбора режима блока

4, вход 43 синхронизации блока 4 и

:входы 44.1-44.п разрядов информационного входа блока 4, вход 45 перезапуска устройства, Устройство работает следующим образом.

Трассировка выполняется между двумя линиями — верхней и нижней, 5

40 на которых расположены контакты, которые могут являться концами соединений. Количество контактов на верхней и нижней линиях одинаково и. равно n . .Один контакт может являться концом только одного соединения. Соединением является непрерывная линия, концами которой являются два контакта. Каждому контакту на верхней линии соответствует один элемент индикации из первой группы 39 элементов индикации, а каж дому контакту на нижней линии — элемент из второй группы 40 элементов индикации. Контакты на верхней и нижней линиях пронумерованы слева направо. Между контактами, имеющими одинаковые номера », расположены влинию R-2,1 +2 группы элементов индикации 38.».

Трассы разных соединений получаются последовательно. Для очеред:ного соединения на каждой полоске включается один элемент индикации.

Кроме того, включаются два элемента индикации, соответствующие контактам на верхней или на нижней или один на верхней, а другой на нижней линиях. Эти элементы индикации отмечают конечные точки соединения. Остальные точки соединения получаются путем проведения отрезков прямых линий между соседними включенными элементами индикации, лежащими между конечными точками. После получения трассы одного соединения происходит перезапуск устройства и получается трасса следующего соединения. Причем трассы получаются такими, что у любых двух соединений имеется не более одной общей точки — точки пересечения. Следовательно, при данных условиях соединения проводятся с минимумом пересечений, причем проводятся все заданные соединения.

Пример проведения очередного соединения показан на фиг. 3.

Буквами Г и Г обозначены соЯ ответственно верхняя и нижняя линии, а конечные точки соединения обозначены буквами А и В. Полоски обозначены буквами S»,S,„......,Б„, а элементы индикации обозначены кружками.

Общий принцип получения трасс заключается в следующем.

При построении трассы очередного соединения рассматриваются остальные соединения и на каждом отрезке S., через который проводится

Ъ соединение, определяется, сколько соединений проводится выше, сколько ниже, отрезок делится в соответствующей пропорции и определяется номер элемента индикации, который должен быть включен. Поэтому на каждом отрезке S. для каждого соединения

1 включаются разные элементы индикации. Этим обеспечивается отсутствие совпадений частей соединений, кроме конечного числа точек. Каждому отрезку $; соответствует своя решающая ячейка в блоке 4, причем в счетчике

31.1 получается код числа В;, равного числу соединений, проводящихся выше очередного соединения плюс единица, в счетчике 36.1 — увеличенный на единицу код Н; числа соединений, расположенных ниже очередного соединения, решающая ячейка (В,+1)-R реализует функцию - . На

В +Н +2

В! ". выходе делителя 33.1 получается код элемента индикации, который дешифрируется дешифратором 34.i для включения одного элемента из группы 38.1.

В группе 38.1 содержится R-2 элементов индикации.

Код в первых 3!.1-31.п и вторых

36.1-36.п счетчиках для каждого соединения получается следующим образом. В исходном состоянии счетчики содержат единицу. Далее при пр оведении одного соединения последовательно рассматриваются остальные соединения.

При рассмотрении одного соединения единица прибавляется в счетчики с индексами, значение которых принадлежит интервалу, концами кото— рого являются номера контактов, являющихся концами рассматриваемого соединения. Причем единица может при. бавляться только в первые, только во вторые или в первые и вторые счетчики. В последнем случае между проводимым и рассматриваемым соединениями имеет место пересечение.

Каждое соединение представлено описанием,i которое содержит три числа. Первое число является кодом. обозначающим тип соединения. Считается, что имеются три типа соединений: соединения, связывающие между собой контакты, лежащие на верхней и нижней линиях; соединения связывающие контакты, лежащие на

208560 4 верхней линии: соедИнения, связывающие контакты, лежащие на нижней линии. Вторым и третьим числами описания являются номера контактов, которые являются концами соединения, Причем для соединения первого типа второе число описания является номером контакта, лежащего на верхней линии, а третье — номером контакта на нижней линии, для соединений двух других типов второе число описания меньше третьего..

Описания соединений записаны в первом 23 и вторс.1 26 блоках памяти, котоРые являются идентичными и содержат идентичную информацию.

На первых выходах блоков 23 и 26 образуется код типа соединения, а на вторых и третьих выходах — втоРые и третьи числа описания соединения. Соединение идентифицируется по его адресу в блоке памяти. Адрес очередного проводимого соединения получается в первом счетчике

27 адреса, адрес рассматриваемого соединения — во втором счетчике 29 адреса.

Выбор элементов индикации для обозначения концов соединения осуществляется по описанию соединения.

Для этой цели в устройство введены дешифраторы 18 и 21 и группы элементов И 14 и 15. С помощью кода типа соединения определяются два дешифратора, которые выполняют

З5 дешифрацию поступающих на их вторые входы номеров конечных контактов соединения. Если соединение относит. ся к второму типу, то сигнал образуется на выходах третьего .18 и

4О четвертого !9 дешифраторов и включаются два элемента индикации из элементов 39 индикации, для соединения третьего типа включаются два элемента из элементов 40 инди45 кации, для первого — по одному элементу 39 и 40 групп.

При рассмотрении очередного соединения, описание которого получено на выходах второго блока 26 па о мяти, единица прибавляется в счетчики 31.i и 36.j (igj ) импульсами с выхода генератора 7. Код значе— ния индекса i (или. j ) образуется на выходах счетчика 9, который де55 шифрируется первым дешифратором 6.

В счетчик 9 в начале рассмотрения записывается один из четырех номеров контактов, которые являются

1208560 концами проводимого и рассматриваемого соединений, с помощью первого мультиплексора 16. Далее содержимое счетчика импульсов меняется задним фронтом импульсов, поступающих на его суммирующий или вычитающий входы с первого или второго выходов первого коммутатора 8. Если в счетчике 9 записан код 4, то единица прибавляется в первый 31,4 либо во второй 36.1 счетчик перецним фронтом импульсов, поступающих с выхода элемента 5 ИЛИ. Подача импульсов на первый или второй выходы первого 8 коммутатора прекращается тогда, когда содержимое счетчика 9 будет так отличаться от содержимого регистра ll что следующий импульс увеличил бы рассогласование. Это обеспечивается схемой 10 и коммутатором 8, на третий управляющий вход которого поступает сигнал У, направляющий импульсы на первый или на второй выходы первого коммутатора 8, а на первый и второй управляющие входы поступает код знака разности между содержимым счетчика 9 и содержимым регистра 11. При согласовании кода знака и сигнала Уз шифратора следующий импульс поступает на третий выход первого коммутатора

8, при этом изменяется содержимое второго счетчика 29 адреса и выбирается описание следующего соединения. .Тот же импульс с третьего выхода первого коммутатора 8 через второй элемент ИЛИ 12 и элемент 13 задержки устанавливает исходное состояние счетчика 9, регистра 11, триггера и через второй коммутатор 2 устанавливает второй триггер 3. Состояние триггера 3 определяет, в какой счетчик решающей ячейки будет прибавлена, единица при данном коде

\ в счетчике 9: в первый счетчик 31.4 или во второй счетчик 36.4 . .Первоначальное состояние триггера 3 устанавливается выходом У шифратора.

Далее проходит импульс через элемент

ИЛИ 5, с помощью которого увеличивается на единицу код в одном из первых или вторых счетчиков 31.4 или 36.49 а также изменяется на противоположное либо остается неизменным состояние триггера 1 в saвисимости от состояния выхода У4 шифратора 22 ° Если состояние триггера 1 меняется на противоположное.

50 то меняется на противоположное и состояние триггера 3. В этом слуи. чае меняется наименование счетчиков в которые прибавляются единицы последующими импульсами с выхода первого элемента ИЛИ 5.

Прохождение импульсов на выходы первого коммутатора 8 продолжается ,цо тех пор, пока очередной импульс с третьего выхода первого коммутатора 8 не устанавливает код во втором счетчике 29 адреса равным коду в первом счетчике 27 адреса. В этом случае сигнал с выхода первой схемы 28 сравнения запрещает дальнейшее прохождение импульсов через первый коммутатор 8. Для построения трассы следующего соединения необходимо выполнить перезапуск устройства по входу 45, что приведет к изменению кода первого счетчика 27 адреса, а импульсами с третьего выхода первого коммутатора 8 содержимое второго счетчика 29 адреса будет меняться в противоположную сторону до тех пор, пока после циклического пересчета коды счетчиков 27 и 28 адреса не сравняются.

Таким образом для очередного соединения рассматриваются все остальные соединения.

Шифратор 22, второй дешифратор

24, блок 25 сравнения являются управляющей частью предлагаемого устройства ° Каждый выход второго дешифратора 24 соответствует одной комбинации типов соединений. Поскольку число типов равно трем, то существует девять возможных комбинаций. Будем применять знак — для указания соответствия, }{апример выход Х9 дешифратора 24 равен единице в том случае, если комбинация типов равна 1-1, и нулю — в противном случае. Это обозначается Х, - 1-1.

Аналогично 2-2, Х 2-3, Х4О 2-1, Х -«3-2 Х вЂ” +3-3 Х вЂ” + 3-1 Х -э 1-2

44 42 9 и 9

X - 1-3.

Выходы блока 25 сравнения соответствуют комбинации из двух чисел, входящих в описание проводимого и рассматриваемого соединений. Пусть второе число описания проводимого соединения обозначается через а, а третье — через ЬГ, второе число описания рассматриваемого соединения обозначается через а, а третье через b . Функция f(c,d) от двух рациональных чисел с,d, равна если clcL, и нулю в противном случае. Тогда Х, =f(а,а,„), Х =f(Ь,Ь,1), Х =f (a,Ь ), Х =(Ь,a, ), Хб=f(a, Ь )

Х =f(a,,Ь ).

В шйфраторе 22 заложена опреде— ленная система правил, которая ус.танавливает взаиморасположение двух любых соединений. Эта система должна обладать следующими свойствами: быть обратимой (если при проведении < --го соединения 1 -е соединение располагается выше, то при проведении j-го соединения I --e соединение должно располагаться ниже), быть непротиворечивой (если при проведении соединения а соединение Ь располагается выше, при проведении соединения Ь соединение С располагается выше,то припроведении соединения а соединение с располагается выше, между любыми двумя соединениями должно быть не более одной точки пересечения.

Выполнение этих условий тождественно однозначной фиксации точки пересечения между соединениями.

Точка пересечения между соединениями комбинаций типов 1-2, 1-3, 2-2, 3-3, 2-1, 3 — 1, 2-3, 3-2 лежит на отрезке S;, одним из концов которого является контакт какого-то соединения. Точка пересечения между соединениями комбинации типов

1-1 лежит между двумя отрезками

S; и Б,, причем по крайней мере один из концов отрезков S; или S,< является контактом соединения. Для того, чтобы однозначно зафиксировать точку пересечения между соединениями ,комбинации типов 1-1, изменение содержимого в счетчике 9 импульсов осуществляется для некоторой комбинации параметров в режиме вычитания.

При составлении булевых функций, описывающих комбинационную схему, применяется представленная таблица.

В таблице единица в графе "Пе— ресечение" указывает на то, что при рассмотрении одного соединения единица прибавляется в один из первых или вторых счЕтчиков (это определяется графой "Верх-низ ), и в другие счетчики противоположного наименования. Нуль в графе "Пересечение" указывает, что единица прибавляется в счетчики только одного наименования, определяемого графой "Верх-низ", причем индек1208560 сы счетчиков лежат между числами, записанными в графах "Счетчик импульсов" и "Регистр". Графа " !" указывает, в каком режиме работает счетчик 9 импульсов — в режиме сложения или вычитания. Состояния незаполненных клеток таблицы могут быть произвольными, Таким образом, шифратор 22 дол1ð жен реализовывать следующие логические выражения на своих с первого по восьмой выходах:

У, ХХХХХ аут -8 э

Ут -Х„Х2Х5хт+Х(Х2У Хбхт+X(Х Х Х

Формула изобретения

1. Устройство для трассировки межсоединений, содержащее первый блок памяти, первый счетчик адреса, две группы элементов индикации, причем счетный вход первого счетчика адреса является входом перезапуска устройства, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, в него введены второй счетчик адреса, второй блок памяти, две схемы сравнения, генератор тактовых импульсов, блок сравнения, шесть дешифраторов, две группы элементов ИЛИ, шифратор, два мультиплексора, два коммутатора, 4Р два триггера, два элемента ИЛИ, элемент задержки, регистр, реверсивный счетчик, операционный блок, выход первого счетчика адреса поц ключен к адресному входу первого

45 блока памяти и к первому входу первой схемы сравнения, выход признака

"Неравно" которой подключен к входу разрешения первого коммутатора, информационный вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов, первый, второй и третий выходы первого коммутатора подключены к суммирующему и вычитающему входам реверсивного счетчика и к

55 счетному входу второго счетчика адреса соответственно, выход которого подключен к адресному входу второго блока памяти и к второму входу пер1208560

10 вой схемы сравнения, первый, второй и третий выходы первого коммутатора педключены к первому и второму входам первого элемента ИЛИ и к .первому входу второго элемента ИЛИ со.ответственно, второй вход которого подключен к входу перезапуска устройства, выход второго элемента HJIH подключен через элемент задержки к входам сброса первого триггера, реверсивного счетчика, регистра и к информационному входу второго коммутатора, первый и второй выходы которого подключены к входам установки и сброса второго триггера, прямой и инверсный выходы которого подключены к первому и второму входам выбора режима операционного блока, выход первого элемента ИЛИ подключен к входам синхронизации первого триггера и операционного блока, информационный вход которого подключен к выходу первого дешифратора, вход которого соединен с первым входом второй схемы сравнения и с выходом реверсивного счетчи. ка, выходы признаков "Больше или равно" и "Меньше или равно" второй схемы сравнения подключены к первому и второму управляющим входам первого коммутатора, третий управляющий вход которого подключен к первому выходу шифратора, второй и третий выходы которого подключены соответственно к управляющему входу второго коммутатора и к информационному.входу первого триггера,, с четвертого по восьмой выходы шифратора подключены соответственно к первому по четвертый управляющим входам первого мультиплексора и к управляющему входу второго мультиплексора соответственно, выход которого через регистр подключен к второму входу второй схемы сравнения, выходы первой группы первого блока памяти подключены к входам первой группы с второго по шестой дешифраторов, выходы первой группы второго блока памяти подключены к входам второй. группы второго дешифратора, выходы которого подключены к входам первой группы шифратора, выходы второй группы первого блока памяти подключены к информационным входам первой группы первого мультиплексора, блока сравнения и к входам вторых групп третьего и пятого дешифраторов, выходы ко-.îðûõ под5 .10

SS ключены к входам первой группы элементов ИЛИ первой и второй групп соответственно, выходы третьей группы первого блока памяти подключены к информационным входам второй группы первого мультиплексора, блока сравнения и к входам вторых групп четвертого и шестого дешифраторов, выходы которых подключены к входам второй группы элементов ИЛИ первой и второй групп соответственно, выходы которых подключены к входам элементов индикации первой и второй групп соответственно, выходы второй группы второго блока памяти подключены к информационным входам первой группы второго мультиплексора, третьей группы блока сравнения и третьей группы первого мультиплексора, выход которого подключен к установочному входу реверсивного счетчика, выходы третьей группы второго блока памяти подключены к информационным входам второй группы второго мультиплексора, четвертой группы пер. ного мультиплексора и четвертой группы блока сравнения, выходы признаков сравнения которого подключены к входам второй группы шифратора, выход первого триггера подключен к счетному входу второго триг гера.

2. Устройство по и. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что операционный блок содержит а вешающих ячеек, каждая из которых содержит два элемента И, первый и второй счетчики, умножитель на константу, сумматор, делитель, группу элементов индикации и дешифратор, вход которого подключен к выходу делителя, вход делимого и делителя которого подключены к вь|ходам умножителя на константу и сумматора соответственно, входы первого и второго слагаемых которого подключены к выходам первого и второго счетчиков, счетные входы которых подключены к выходам первого и втОрого элементов

И соответственно, выход первого счетчика подключен к входу умножителя на константу, первые входы первьж и вторых элементов И решающих ячеек являются первым и вторым входами выбора режима операционного блока соответственно, вторые входы первьж и вторых элементов И решающих ячеек объединены и являются входом синхронизации операционного блока, 1-1 0 0

+1 0

+1 0

Ч

3 а Ъ +1 0

+1 0

+1 1

+1 1

3 3 а Ь,„

1 1

1 1. b a

Н

0 а bp

Ъ Ь

5 %

0 1 0 0 0 1

0 1 0 1 0

В

0 1 1 0 0 1 Ь Ь

0 1 1 1 0 1 а Ь

1 0 0 0 1 0 а„а

1 0 0 1 1 0 а а

1 0 1 0 1 0 Ь а

1 0 1 1 1 0 Ь а

1 3

Н

1-2

+1

Ь а

Ч а, Ь

2-1

В а Ъ

1 1

Н а b +1

0 0 0 1 третьи входы первого и второго элементов И -й решающей ячейки объединены и являются входом -го разряда информационного входа операционного

0 0

1 1

1 1

0 1

0 1

1 0

1 0

208560 12 блока (i =1, h) выходы дешифратора !

1-и решающей ячейки подключены к входам (i+2)-й группы элементов индикации.

1208560

Продолжение таблицы

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ll 12

2-2 а Ъ а Ъ

1 1 О 1

2-3

0 а Ъ, 1 Ь а

3-1 а b +1 0

+1 0 а Ъ а, b +l О а, b +1 О

1 1 а, b +1 О а Ъ, +1 О а, b +1 О

0 1 О 1 а b

1 О О 1 а b

3-3 О О О 1

О 1 О 1

1 О О 1

l 1 О 1

+1 0

+l О

+1 О

+1 О

+1 О

+! О

1208560

1208560

1208560

1208560

1208560!

208560

Рие. 8

Составитель А. Ушаков

Редактор Л.Веселовская Техред Т.Тулик Корректор С.Шекмар

Заказ 289/58

ККИ 1

CsCp

Сх3

NC7

КС2

ХС2 схС хС цт

С7е

Г

Ю1

КЮ

Ю1

/1 Ì

ФЛ

Тираж 673 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал 1П1П "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4