Программируемая логическая матрица

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при проектировании устройств распознавания образов. Целью изобретения является упрощение программируемой логической матрицы. Для достижения поставленной цели программируемая логичес- -ая содержит пороговый элемент, установочные входы которого соединены с выходами элементов И, а выходы - через элементы НЕ с входами элементов ИЛИ. Благодаря этому появилась возможность получать на выходе программируемой логической матрицы требуемые коды не только при полном совпадении входного кода с кодом, записанным в одном из элементов И, но и при отличии входного кода от кодов, записанных в элементах И, при этом выходной код соответствует элементу И с наименьшим числом отличий от входного кода. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. со ю сд 4 О1 оо

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1325458 (504 G06F 7 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

« Д, ) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4035071i24-24 (22) 12.03.86 (46) 23.07.87. Бюл. № 27 (72) И. Н. Агеенко (53) 681.327.66 (088.8) (56) Каган Б. М. Электронные вычислительные машины и системы.— М.: Энергоатомиздат, 1985, с. 178, рис. 7.16.

Баранов С. И., Синев В. Н. Программируемые логические матрицы в цифровых системах. — Зарубежная радиоэлектроника, 1979, № 1, с. 67 — 83. (54) ПРОГРАММИРУЕМАЯ ЛОГИЧЕСКАЯ МАТРИЦА (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при проектировании устройств распознавания образов. Целью изобретения является упрощение программируемой логической матрицы. Для достижения поставленной цели программируемая логическая митр.:vë содержит пороговый элемент, установочные входы которого соединены с выходами элементов И, а выходы — через элементы HE с входами элементов ИЛИ. Благодаря этому появилась возможность получать на выходе программируемой логической матрицы требуемые коды не только при полном совгадении входного кода с кодом, записанным в одном из элементов И, но и при отличии входного кода от кодов, записанных в элементах

И, при этом выходной код соответствует элементу И с наименьшим числом отличий от входного кода. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1325458

55

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при проектировании устройств распознавания образов.

Цель изобретения — упрощение программируемой логической матрицы (ПЛМ) .

На чертеже приведена схема ПЛМ.

ПЛМ содержит m элементов НЕ 1, К элементов И 2, и элементов ИЛИ 3 (гп, К, и— число входов, термов и выходов ПЛМ), пороговый блок 4 и К дополнительных элементов НЕ 5.

Элементы И 2 выполнены в виде матрицы. Каждый элемент И соответствует столбцу матрицы и имеет 2m входов. Элемент И состоит из транзисторов 6 связи, ограничительных резисторов 7, кодовых перемычек 8 и нагрузочного резистора 9.

Пороговый блок 4 содержит резистор 10 смещения, группы диодов 11 развязки, нагрузочные резисторы 12 первой группы, усилительные транзисторы 13, нагрузочные резисторы 14 второй группы, транзисторы 15 обратной связи, резисторы 16 обратной связи, ограничительные резисторы 17, согласующие резисторы 18, элемент 19 задержки, разделительные диоды первой 20 и второй

21 групп. На чертеже показаны также входы

22 и выходы 23 ПЛМ, вход 24 сброса ПЛМ, выходы 25 элементов И, шины 26 питания и шину 27 нулевого потенциала.

ПЛМ работает следующим образом.

Пороговый блок 4 может находиться в одном из(К+! ) устойчивых состояний, когда один из транзисторов 13 открыт, а все остальные транзисторы закрыты. Например, при открытом последнем (левом на чертеже) транзисторе 13 потенциал его коллектора низкий. Через диоды 11, подключенные к данному коллектору, низкий потенциал передается на эмиттеры всех транзисторов 15 связи, кроме последнего (левого) транзистора 15, и через делители на резисторах

17 и 18 в соответствующей пропорции поступает на входы всех остальных транзисторов 13, закрывая их. Высокие потенциалы коллекторов всех закрытых транзисторов 13 приводят к запиранию всех диодов 11 транзистора 15 (левого) и, как следствие, самого транзистора 15. Потенциал его эмиттера определяется делителем на резисторах 16 — 18 и удерживает транзистор 13 (левый) в открытом состоянии.

Состояние порогового блока 4, при котором открыт транзистор 13„соответствующий входу 24 (левый), является нулевым, а установка в ноль осуществляется подачей на данный вход кратковременного импульса положительной полярности. Схема, вырабатывающая установочный импульс, и элемент 19 задержки должны иметь низкое выходное сопротивление, благодаря чему соответствующие выводы резисторов 18 через открытые разделительные диоды 21 и эле5

40 мент 19 задержки подключаются к шине нулевого потенциала.

Занесение кода, например, 1...0 в (левый) элемент И 2 осуществляется следующим образом. Примем нумерацию разрядов в коде слева направо в тексте и сверху вниз на чертеже. цля занесения единицы первого разряда исключается перемычка 8, соответствующая прямому входу первого разряда (верхняя). Для занесения нуля последнего разряда исключается перемычка 8, соответствующая инверсному входу последнего разряда (нижняя).

Предположим, что в первый (левый) и в последний (правый) элементы И занесены соответственно следующие (эталонные) коды:

101 110 и 011000(m=á),анавход

ПЛМ подан код, совпадающий с первым из приведенных. Все транзисторы 6 первого элемента И будут закрыты, а потенциал на выходе 25 будет максимальным, равным напряжению питания. Входной код отличается от кода последнего элемента И в разрядах, именно в 1, 2, 4 и 5. Следовательно, данные транзисторы последнего элемента И открыты, а напряжение на выходе 25 на величину, равную 4Л, меньше напряжения питания.

Значение Л определяется током открытого транзистора 6 и зависит от выбранного номинала резистора 7.

После подачи на вход 24 положительного импульса блок 4 уста навливается в нулевое положение, при котором на его выходах (всех) присутствуют высокие потенциалы, а на выходах элементов НЕ 5 — низкие.

Через время, определяемое элементом

19 задержки и необходимое для установки блока 4 в нуль, на выходе элемента задержки появляется положительный импульс, закрывающий диоды 21. На время действия положительного управляющего импульса сигналы с выходов 25, различные по амплитуде, подводятся к вхо <ам соответствующих транзисторов 13 через резисторы 18. При этом в открытом состоянии оказывается тот транзистор 13, положительный сигнал на входе которого наибольший, т.е. транзистор

13, соответствуюгций выходу 25 (второй слева) . Время действия положительного импульса на выходе элемента 19 задержки должно быть достаточным для установки порогового блока 4 в новое состояние. При этом высокий потенциал присутствует на выходе первого элемента НЕ 5 (слева).

Если на вход ПЛМ подвести код, отличный от первого и второго эталонных кодов, например 1 1 1 1 1 О, то в первом элементе И будет открыт 2-й транзистор, а в К-м — 1, 4 и

5-й (транзисторы с второго по пятый не изображены). Следовательно, на первом выходе блока 2 высокий потенциал уменьшен на величину Л, а на К-м выходе — на

ЗЛ. После подачи на вход 24 положительного импульса блок 4 также переходит в состояние, 1325458

Формула изобретения соответствующее первому входу, а на выходе блока 3 появляется код, соответствующий выходу первого элемента И. Таким образом, данный входной код распознан как первый эталонный образ.

Значение резистора 10 определяет порог срабатывания блока 4 по входам, а значение резистора 7 определяет величину различия входных и эталонных кодов, равную 1Л, где — количество отличий в одноименных разрядах.

Если входной код ПЛМ отличен от всех эталонных кодов элементов И, причем все выходные сигналы блока 2 ниже порога срабатывания блока 4, то блок 4 остается в нулевом состоянии и на выходе ПЛМ нулевая информация. В данном случае входной код не распознан.

Если входной код ПЛМ отличен от всех эталонных кодов элементов И, причем среди выходных сигналов блока 2, превысивших порог срабатывания блока 4, имеются одинаковые, то блок 4 устанавливается в состояние, соответствующее одному из таких сигналов.

Для получения от ПЛМ более четкого ответа в данном случае этот входной код необходимо разместить в одном из свободных элементов И и в матрицу 3 занести его имя.

Таким образом, на выходе ПЛМ устанавливаются требуемые коды не только при полном совпадении входного кода с кодом, записанным в одном из элементов И, но и при отличии входного кода от записанных кодов, при этом всякий раз на выходе ПЛМ устанавливается код, соответствующий элементу И с наименьшим числом отличий от входного кода.

1. Программируемая логическая матрица, содержащая элементы НЕ, вход каждого из которых является входом программируемой логической матрицы, элементы И, входы которых соединены с входами и выходами элементов НЕ, элементы ИЛИ, выходы которых являются выходами программируемой логической матрицы, отличающаяся тем, что, с целью упрощения матрицы, она содержит

40 пороговый блок и дополнительные элементы НЕ, выходы которых соединены с входами элементов ИЛИ, а входы — с выходами порогового блока, установочные входы которого соединены с выходами соответствующих элементов И, а вход сброса является управляющим входом программируемой логической матрицы.

2. Матрица по п. 1, отличающаяся тем, что пороговый блок содержит усилительные транзисторы, транзисторы обратной связи, группы диодов развязки, разделительные диоды первой и второй групп, элемент задержки, нагрузочные резисторы первой и второй групп, согласующие резисторы, ограничительные резисторы, резисторы обратной связи и резистор смешения, первый вывод которого соединен с эмиттерами усилительных транзисторов, коллектор каждого из которых соединен с катодами одноименных диодов развязки каждой группы и с первым выводом соответствующего нагрузочного резистора второй группы, а база — с первыми выводами соответствующих ограничительного и согласующего резисторов, эмиттер каждого транзистора обратной связи соединен с первым выводом соответствующего резистора обратной связи и вторым выводом соответствующего ограничительного резистора, база — с анодами диодов развязки соответствующей группы, а коллектор и второй вывод резистора смешения соединены с шиной нулевого потенциала, второй вывод каждого согласующего резистора, кроме последнего, соединен с первым выводом соответствующего нагрузочного резистора первой группы и с анодами соответствующих разделительных диодов первой и второй групп, катоды разделительных диодов первой группы являются соответствующими установочными входами порогового блока, а катоды разделительных диодов второй группы соединены с выходом элемента задержки, вход которого соединен с вторым выводом последнего согласующего резистора и является входом сброса порогового элемента, вторые выводы резисторов обратной связи и нагрузочных резисторов первой и второй групп соединены с шиной питания.

1325458

Составитель Л. Дерюгин

Редактор В. Петра гн Техред И. Верес Корректор г1. Пил и не нко

Заказ 3l! О!44 Тираж 672 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета С((Р по делам изобретений и открытий ! I3035, Москва, Ж- 35, Ра шская наб., д. 4!5

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