Аналоговый логический элемент для воспроизведения линейно- разрывных функций

 

Изобретение может быть использовано для воспроизведения логических операций альтернативного выбора одной из двух переменных, взвешенного суммирования и осреднения двух переменных, для воспроизведения базовых операций непрерывной логики, в качестве генератора нелинейных функций с одной и (или) двумя точками излома и (или) разрыва и др. Целью изобретения является расширение класса воспроизводимых функций. Аналоговый логический элемент содержит первый и второй компараторы, шифратор, шину нулевого потенциала, первый и второй ключи, масштабный сумматор, логические элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ-НЕ или ИЛИ-НЕ, логические элементы И, элемент ИЛИ. Достижение поставленной цели обеспечено благодаря внедрению в логический элемент масштабного сумматора и применению различных вариантов логических схем, позволивших воспроизводить наклонные участки функций, пересекающиеся с осью ординат в произвольных точках. 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (1) G 06 G 7/25

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

r1Q ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4322941/24-24 (22) 30.10.87 (46) 15.03,90, Бюл. Р 10 (71) Специальйое конструкторское бюро вычислительной техники Инстигута кибернетики АН ЭССР (72) Л.И.Волгин (53) 681.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 1270777, кл. G 06 G 7/25, 1986.

Авторское свидетельство СССР

У 1430972, кл. С 06 G 7/25, 1987. (54) АНАЛОГОВЫЙ ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ

ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ЛИНЕЙНО-РАЗРЫВНЫХ ФУНКЦИЙ (57) Изобретение может быть использовано для воспроизведения логический операций альтернативного выбора одной из двух переменных, взвешенного суммирования и осреднения двух пере- менных, для воспроизведения базовых

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и автоматике и может быть использовано для вос произведения логических операций альтернативного выбора одной из двух переменных, взвешенного суммирования и осреднения двух переменных, для воспроизведения базовых операций непрерывной логики и выделения максимальной и минимальной переменной из двух переменных, в качестве генератора нелинейных функций с одной и (или) двумя точками разрыва и (или) излома, в качестве программного. блока аналоговых вычислительных машин, в

„„Я0„„1550541 А 1

2 операций непрерывной логики, в качестве генератора нелинейных функций с одной и (или) двумя точками излома и (или) разрыва и др. Целью изобретения является расширение класса воспроизводимых функций. Аналоговый логический элемент содержит первый и второй компараторы, шифратор, шину нулевого потенциала, первый и второй ключи, масштабный сумматор, логические элементы ИСКЛ10ЧАЮЩЕЕ ИЛИ, ИСКЛ10ЧАКЩЕЕ ИЛИ-НЕ или ИЛИ-HF, логические элементы 11, элемент ИЛИ. Достижение поставленной цели обеспечено благодаря внедрению в логический элемент масштабного сумматора и применению различных вариантов логических схем, позволивших воспроизводить наклонные участки функций, пересекающихся с осью ординат в произвольных точках.

6 ил. качестве драйвера для формирования тестовых последовательностей испытательных импульсов и пр.

Целью изобретения является расширение класса воспроизводимых функций.

На фиг.1-4 показаны основной и частные варианты схем аналогового логического элемента; на фиг.5 и 6— воспроизводимые им функции.

Аналоговый логический элемент содержит первый 1 и второй 2 компараторы, шифратор 3, шику 4 нулевого потенциала, первый 5 и второй б ключи, масштабный сумматор 7, информа1550541 !ионные входы 8-13, выходы 14 и 15 соответственно ключей 5 и 6, выход

) 6 логического элемента, фиксирующий вход 17 и выход 18 компаратора 1.

Аналоговый логический элемент (релятор) работает следующим образом.

Управление состоянием ключей 5 и

6 (замкнут, разомкнут) в схеме по фиг.2 осуществляется непосредственно от компараторов 1 и 2.

В схеме по фиг.3 управление вторым ключом осуществляется от логического элемента 19, воспроизводяще.1 о булеву. функцию ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ

Или ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ-HE.

В схеме по фиг.4 управление вторым ключом осуществляется от логичес1 ого элемента 20 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ или

1!ЛИ-HE. 20

В схеме по фиг.! управление вторым ключом осуществляется от шифратора 3, выполняющего функции элемента ИСКЛ!ОЧАlОЩЕЕ ИЛИ и собранного на йогических элементах И 21 и 22 и логическом элементе ИЛИ 23, Напряжения на выходах 14 и 15

1слючей 5 и 6 определяются соответствен".

Но выражениями:

Z„= y,Sl,(I I,); 30

У $1(Т1э Т ) ° фсть Заданные булевые функции двух

Переменных I, = I(a„x„+ а х ) и

Х(Ь„хо + Ь х о2

Ь вЂ” знаковые или весовые коэффи35 иенты; х, и х — управляющие переМенные! х01 и х 02 фиксирующие пере

Менные; у„ и у — входные сигналы на информационных входах 12 и 13; I(x)—

40 единичная функция, равная единице

При х) 0 и нулю при х (0; I1 и Iz выходные логические сигналы компа*раторов 1 и 2, принимающие значения

" 0" или "1".

Выходное напряжение аналоговых логических элементов (реляторов) по фиг.1 определяется выражением

Е = К„Е, + Kzzz = К.,У,,Я„-(Т„, Х )+

+ К,у,Я;) „, Iz), где Y. и К вЂ” коэффициенты передачи

50 масштабного сумматора 7, по его первому и второ..му входам; и )е (0,1,2,...,15)»

Для элемента по схеме фиг.2 S; =

8,< I (повторение I ), S „: = S „, = I z (повторение I ) или S = S z

Iq (повторение I ) а Я = $

1 1 5 z (инверсия Е ), Для схемы по фиг,3 S = S = I 2 1в а Я = S<(I,nI>)v(I„М ) (ИСКЛЮЧАЮD!EE ИЛИ) или S < S 9 = (I,nIz)V(I1AT<) (ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ-Е!Е) .

Для схемы по фиг.4 S . = $

1î 21 а S„= $< = (I„n I <) v (I„n Iz) или

I, V Iz (ИЛИ-HF.) .

Для. схемы по фиг. l $ = S = Iz

fp 1» а Я = S > = (I,nIz)v(I,ЛХ2).

При S; = 0 и (или) S 0 ключи5 и (или) 6 разомкнуты, при $ 1

1 и (или) $ >. = 1 ключи 5 и (нли) 6 замкнуты, В схемах по фиг. l могут быть использованы дифференциальные, инвертирующие или неинвертирующие компараторы.

Аналоговые логические элементы по фиг.! при Б = S = l воспроизводят ! операции взвешенного суммирования

2 = К „У„+ .К У . При К „== К 2 = Ов 5 воспроизводится операция осреднения

Е = 0,5(у, + у ) пеРеменных у, и у .

При Я; = 0

S = O аналоговые логические элементы

J по фиг, l воспроизводят операцию взвешенного альтернативного. выбора одной из двух переменных К,у, К у, При

S = S = 0 ключи 5 и 6 разомкнуты (режим блокировки), Таким образом, аналоговый логический элемент дополнительно воспроизводит операции взвешенного суммирования и осреднения переменных у 1 и у .

В зависимости от заданной комбинации соединений входов аналоговых логических элементов по фиг.l воспроизводится ряд нелинейных (изломных и разрывных) функций с одной и (или) двумя точками излома и (или) разрыва, Графики по фиг.5,ь относятся к аналоговому логическому элементу (релятору) по фиг.2 (тип 12-10, i

=12, j = 1 О); графики по фиг.5, з к фиг.3 (тип 12-6, i = 12 и j = 6); графики по фиг.5, g- к фиг.4 при использовании в ней логического элемента 20 ИСКЛЮЧАЮГ ЕЕ ИЛИ-НЕ (тип

10-9, i = 10, j = 9); графики по фиг.5, — к фиг.2 при х о х, когда в качестве аргумента используется переменная х,; графики по фнг.6 — к фиг,2 (тип 12-10), 5 15505ч1 6

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я, параторов, а информационные входы

Аналоговый логический элемент являются соответственно, пятым и шесдля воспроизведения линейно-разрывных тым информационными входами элемента, функций, содержащий первый и второй

5 отличающийся тем, что, компараторы, входы которых являются с целью расширения класса воспроизсоответственно с первого по четвер- водимых функций, в него введен масштый информационными входами элемента, табный сумматор, два входа которого . и первый и второй ключи, управляющие соединены с выходами соответственно входы которых подключены через шифра- О первого и второго ключей, а выход тор к прямым и инверсным выходам ком- является выходом элемента, 17

1 550541

I

I I

Уд х х, 1

I г ч,,J

1 а

4l„

3а, „Щ, Ф

Сос тавитель А.Маслов

Редактор А.Лежнина Техред А, Кравчук Корректор Л.Патай

Заказ 275

Тираж 555

Подписное

ВЙИИПИ Государственного комитета ло изобретениям и открытиям:лри ГКНТ СССР

f13035, Москва, Ж-ÇS, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, )Q)