Функциональный коммутатор

 

Изобретение относится к коммутационной технике и может быть использрвано для подключения управляющей ЭВМ к объекту управления с предварительной логической обработкой информа1р1И. Цель изобретения - повышение коэффициента использования оборудования и расширение функциональных возможностей устройства. Функциональный коммутатор содержит идентичные ячейки 1, расположенные в узлах двухмерной решетки и иден« (Л (put. г

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 2 А1 (51) 4 С 06 F 7/00,,Н 03 К 17/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1 !

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР (10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3971321/24-21 (22) 29.10.85 (46) 30.06.87. Бюл. к- 24 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро "Промавтоматика" (72) А.А.Банников, В.И.Остратюк, В.Г.Чачанидзе и А.В.Янтовский (53) 681.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1019436, кл. G 06 Р 7/00, 1982.

Авторское свидетельство СССР

Р 1137458, кл. G 06 F 7/00;

Н 03 К 17/00, 1983. (54) ФУНКЦИОНАПЬНЬ1И КОММУТАТОР (57) Изобретение относится к коммутационной технике и может быть использовано для подключения управляющей

ЭВМ к объекту управления с предварительной логической обработкой информации. Цель изобретения — повышение коэффициента использования обо-. рудования и расширение функциональных возможностей устройства. Функциональный коммутатор содержит идентичные ячейки 1, расположенные в узлах двухмерной решетки и иден1320802 тично соединенные между собой. Каждая ячейка содержит элемент ИЛИ-HE

i0, регистр 11 настройки, элемент

НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 12, элементы И 13, 15, 16, 20, 21 и 22, группу 17 из и элементов И,элементы ИЛИ 14,18 и

19, выход 3, вертикальную шину 9, второй дополнительный вертикальный вход 23, дополнительный выход 24 ячейки 1. Коммутатор имеет более высокий коэффициент использования обо1

Изобретение относится к коммутационной технике и может быть использовано для подключения управляющей вывычислительной машины к объекту управления с предварительной логической обработкой информации.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства.

На фиг. 1 представлена структурная схема функционального коммутатора, гО на фиг. 2 — схема ячейки функционального коммутатора на фиг. 3 — примеры реализации булевой функции, заданной в виде релейно-контактной схемы.

Функциональный коммутатор содержит идентичные ячейки 1, расположенные в узлах двумернои решетки и идентично соединенные между собой. Горизонтальный вход 2 ячейки 1 с координатами 1,1 соединен с горизонтальным выходом 3 ячейки 1 с координатами

i-1, 1, а основной вертикальный вход

4 — с ocHQBHbIM вертикальньгм выходом

5 ячейки с координатами i, j+1. До- д полнительный вертикальный вход 6 ячейки с координатами i j соединен с дополнительным вертикальным выхоцом

7 ячейки с координатами i j

Горизонтальные выходы 3 ячеек 1 последнего столбца образуют выходные шины 8 функционального коммутатора, и вертикальных таин 9 в каждом столбце, где и равняется количеству строк функционального коммутатора. Каждая ячейка 1 содержит элемент ИЛИ-НЕ 10, регистр 11 настройки, и+1-разрядный выход которого соединен с входом элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 12, выход которого подключен к первому входу основного элемента И 13. Выход последрудования за счет более гибкой реализации релейно-контактных схем, обеспечивает реализацию в одном фрагменте нескольких релейно-контактных схем, позволяет путем внешней коммутации соединять выходы функционального коммутатора с его входами и наращивать устройство путем соединения горизонтальных выходов с входами последующих устройств, что не выполняется в известных устройствах. 3 и,п. 1 табл. него соединен с пер вым входом элемента ИЛИ. 14, выход которого подключен к горизонтальному выходу 3 ячейки

1. Коммутатор содержит также элементы И 15 и 16, группу 17 из п элементов И, первый вход каждого из элементов которой: соединен с одноименной вертикальной шиной 9,второй входс соответствующим разрядным выходом регистра 11 настройки.

Первый вход элемента И 15 подключен к основному вертикальному входу

4 ячейки 1, второй вход соединен с и+2-разрядным выходом регистра 11 настройки. Первый вход второго элемента И 16 подключен к дополнительному вертикальному входу 6 ячейки, второй вход соединен с и+3-разрядным выходом регистра 1\ настройки, а выходс вторым входом элемента ИЛИ 14, выход которого подключен к основному

5 и дополнительному 7 вертикальным выходам ячейки 1. Кроме того, ячейка

1 содержит элементы ИЛИ 18 и 19, элементы И 20-22, вторые дополнительные вертикальные вход 23 и выход 24 ячейки 1, причем выходы каждого из элементов И и=- группы 17 подключены к входам элемента ИЛИ 18, выход которого соединен с вторым входом элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 12..

Выход элемента. И,15 подключен к первому входу элемента ИЛИ 19. Второй дополнительный вертикальный вход 23 соединей с первым входом элемента И

20, второй вход которого подключен к и+4-разрядному вьгходу регистра 11 настройки, а выход — к второму входу элемента ИЛИ 19. Первый вход элез 13708 мента И 22 является горизонтальным входом 2 ячейки 1. Второй вход элемента И 22 соединен с п+6-разрядным выходом регистра 11 настройки, а выход — с третьим входом элемента

ИЛИ 19. Первый вход элемента И 21 подключен к первому дополнительному вертикальному входу 6 ячейки 1, второй вход — к n+5-разрядному выходу регистра 11 настройки, а выход — к f0 четвертому входу элемента ИЛИ 19.

Входы с первого по четвертый элемента ИЛИ-НЕ 10 соединены соответственно с n+2-, n+4 â€, n+5-, и n+6-разрядными выходами регистра 11 настрой- t5 ки, а выход — с пятым входом элемента ИЛИ 19, выход которого соеди— нен с вторым входом элемента И l3 и с вторым дополнительным вертикальным выходом 24 ячейки 1. При этом второй 20 дополнительный выход 24 ячейки 1 с координатами 1, j соединен с вторым дополнительным входом 23 ячейки с координатами 1, 1-1. Горизонтальные входы 2 ячеек 1 первого столбца об- 25 разуют входные горизонтальные шины

25 функционального коммутатора.

Функциональный коммутатор работает следующим образом.

Предположим, что необходимо реа лизовать релейно-контактные схемы (фиг. 3), соответствующие булевые функции которых имеют вид к — (х (х vx )чх )(х х vx x vx (х

vx „) ) (х „vx„) x „ и f -- (((Х ЧХ )Х, VX )Х ЧХ

VX )Х

Функционирование ячейки 1 происходит согласно таблице, в первом столб-45 це которой даны реализуемые ячейкой

1 булевые функции„ во втором столбце — эквивалентны -. релейно-контактные схемы, а в последующих столбцах коды настройки ячейки 1, которые писываются в регистр 13 настройки.

Функции можно реализовать как на отдельных фрагментах функционального коммутатора, так и на одном. При этом в регистрах настройки например ячеек с координатами О, 2, 2; 1, 4,О, 6 0 (фиг. За) записаны соответствен- 1 но коды 1000000, 1010000 ; 0100001

1001100) ячеек с координатами 1,1, 07 4

2,0 (фиг. Зб) — 1101001, 1110000 ячеек с к; с р,в;.атами 0;2, 3 1, 7, 3 (фиг. Зв) — 1011000, 1101001, 1100011;

Предлагаемый функциональный коммутатор отличается более высоким коэффициентом использования оборудования за счет более гибкой реализации в нем релейно-контактных схем, а также более широкими функциональными возможностями, так как в одном фрагменте можно реализовать несколько релейно-контактных схем, путем внешней коммутации соединять выходы функционального коммутатора с его входами, наращивать устройства путем соединения горизонтальных выходов с входами последующих устройств, что невозможно в известных устройствах.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Функциональный коммутатор, содержащий идентичные ячейки, расположенные в узлах двумерной решетки и идентично соединенные между собой, причем горизонтальный вход ячейки с координатами х,1 соединен с горизонтальным выходом ячейки с координатами

i-1, j, а основной вертикальный вход с основным вертикальным выходом ячейки с координатами i, j+1, дополнительный вертикальный вход ячейки с

/ координатами i.j соединен с дополнительным вертикальным выходом ячейки с координатами - . j 1, горизонтальные выходы ячеек последнего столбца образуют выходные шины функционального коммутатора, и вертикальных шин в каждом столбце, где п равняется количеству строк функционального коммутатора, каждая ячейка содержит элемент ИЛИ-НЕ, регистр настройки, n+1-разрядньгй выход которого соединен с входом элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, выход которого подключен к первому входу основного элемента И, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен к горизонтальному выходу ячейки, первый элемент И, второй элемент И, группу из и элементов И, первый вход каждого из элементов которой соединен с одноименной веотикальной шиной, второй вход — с соответствующим разрядным выходом регистра настройки, первый вход первого элемента И подключен к основному вертикальному входу ячейки, второй вход соединен с n+2-разрядным выхо7

Эквивалент- Коды настройки, ная схема (7-и)** и+I n+2 n+3 и+4 n+5 n+6

И Булевая функция E„ п/п

iconst О

)s ф 1 ()

const I 0

С р () 1 Х

7 ч„

8 ы;;, 9 1 ХЧа„;„

10 1 Х Ча &, 11 v,,„Õ Ч, .12 V, „Х Чы;;, 5 . 1 32080 дом регистра настройки; первый вход второго элемента И подключен к дополнительному вертикальному входу ячейки, второй вход второго элемента И соединен с n+3-разрядным выходом регистра настройки, а выход второго элеэлемента И соединен с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен к основному и дополнительному

1 вертикальным выходам ячейки, о т — 70 л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью рясширения функциональных воэможностей устройства, введены в кажpóþ ячейку второй и третий элементы

ИЛИ, третий, четвертый„ пятый элемен- 75 ты .И, вторые дополнительные вертикальные вход и выход ячейки, причем выходы каждого из элементов И группы из и элементов И подключены к входам второго элемента ИГЛ, выход которого 20 соединен с вторым входом элемента

НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, выход первого элемента И подключен к первому входу третьего элемента ИЛИ, второй дополнительный вертикальный вход соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого подключен к и+4-разрядному выходу регистра настройки, а выход, — к второму входу третьего элемента ИЛИ, первый вход пятого элемента И является горизонтальным входом ячейки, второй вход соединен с n+6-разрядным выходом ре-. гистра настройки, а выход — с третьим входом третьего элемента ИЛИ, первый вход четвертого элемента И подключен к первому дополнительному вертикальному входу ячейки, второй вход— к и+5-разрядному выходу региотра настройки, а выход — к четвертому входу третьего элемента ИЛИ, входы элемента ИЛИ-НЕ соединены с и+2-, n+4-, n+5-, n+6-разрядными выходами регистра настройки, а выход — с пятым входом третьего элемента ИЛИ; выход которого соединен с вторым входом основного элемента И и с вторым,цополнительным вертикальным выходом ячейки, при этом второй дополнительный выход ячейки с координатами соединен с вторым,цополнительным входом ячейки с координатами i j-1, а горизонтальные входы ячеек первого. столбца образуют входные горизонтальные шины функционального . ком— мутатора.

О 0 О 0 О 0

0 О 0 0 О 0

1 О 0 О О О

1 О О 0 О . О

О 1 О О 0 О

1 1 О О О 0

1 1 О О О О

О О 1 0 О О

0 0 I О 0 0

1 О I О 0 О

0 1 7 О 0 0

1 1 1 О 0 О

1320802

Коды настройки алентхема » г-о 1

13

14!

16 г»;,;„X v(D;

s,;„õ чы,,;, 18

f i 1 X

1-1,1

О 1

° Х

1»

21

23

24.

f1. ° ХЧЫ; °

1 О

1 G

f, V 631 13, 1

О

О 1

f;f XV,.

26 (Ег, ч Ч; ° „) ХЧР;. 27

О f

30 ч а ° ° ) х

»,р»

Ч «1» ° ) Х

1(г Ф» (f i» j чъ,„, ) хчю;

О 1

vugh; „)хча, 1

34

v9 °

i,1+1 1 ) -»

35 и;;,х

37

У Булевая функцн и/п (f „v v;, )х

Й;1 Ч;;„

vv (к;» чч, „) х (к;, ч v1 ° ) хчу, ° (G3;, vv;,.-,. ) х (u.1.. чч;;„.) х

Р 1 1

Продолжение таблицы

* n+! n+2 n+3 а+4 n+5 н+6

« Ю «ф«

О О О 1 О 0

1 О О 1 О О

1 О О 1 0 G

О О 1 1 О О

1 О 1 1 О О

О О О О

1 О- О О О 1

1 О О О О 1

О 1 0 О О г о о о

1 1 О О О 1

О О 1 О О 1

1 О 1 О О 1

О 1 1 О О 1

1 1 1 О

1 1 1 О О .1

О 0 О 1 О 1

1 О О 1 О 1

О . О 1 1

1 О 1 1 О 1 1 О 1 1 О 1.

О О О О 1 О

1 О О О 1 О

О 1 О О 1 О

1 1 О О 1 О

1320802

П родолжение таблицы

Валент

Коды настройки с хема

j. (1 ц) AA +1 щ+2 р+3 B+

39 (7, Чы „) Х

41 Ъ Vÿ

Ъ,.

47 (f Ч)!;, Vn,, ) X

48 f;, Чф1 ЧУ ! !1 1-)-! l,1 1

П р и м е ч а н и е : 9 — логическая единица признак -вкачала функции; * — в одной ячейке можно осушествить дкзъюнкцию дс и переменных, либо в прямом, либо в ин— версном виде.

Rfpo!

Ф ф

42 (f Чы„°, ) Х.

43 (f, Чу,. ) Х ! !1+!

46 (f V>, Чу,, )Х

1,)Ф !

О О О 1 1 О

1 О О 1 1 О

О О; 1 О

О 0 0 О 1 1

1 О О О 1

О 1 О О 1 1

1 1 О О 1 1

О 0 О 1 1 1

1 О 0 1 1 1

1 О О 1 1. 1

1320802 х - (АР

Яд й7 )Ьд ДР

2Я Ф д

j = (Х,(ХРК НМ(Х ХРй Хд Х9(Хщ УХкЩРХц) Хц Х@ а) Г " х

I !

Л L 3

/у = (Ху (ХЯ УХЯ ) У Х4) (Х Хф Узы ХУ УХЯ (М/д УХф)) ЩХ У Хц) Х1Я

g=(((Jjg УХ„) У„V Õ ) Х„ t7gy Y Х ) 7, n)

Юиг3

Составитель А.Чаховский

Редактор И.Касарда Техред М.Моргентал Корректор Г.Решетник

Заказ 2658/51 Тираж 672 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4