Многопороговый логический элемент

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике. Целью изобретения является увеличение числа реализуемых многопороговым логическим элементом функций. Устройство содержит линейный сумматор 1, состоящий из входных диодов 2, разделительных диодов 3, резисторов 4, определяющих веса входов многопорогового логического элемента, многопороговый дискриминатор 6, выполненный на логических элементах И-НЕ 7, резистивный делитель на резисторах 8. Для достижения поставленной цели для каждого однопорогового дискриминатора, за исключением дискриминатора с наибольшим порогом срабатывания, введены три резистора 13, 14, 15, три транзистора 9, 10, 11 и новые функциональные связи. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l9) (11) (5))g Н 03 К 19/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДФРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4487403/24-21 (22) 28.09.88 (46) 30.06.90. Бюл ° 1 24 (71) Омский политехнический институт (72) И.А.Пальянов (53) 621.374 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1262722, кл. Н 03 К 19/096, 1986.

Авторское свидетельство СССР

Ф 573883, кл. Н 03 К 19/38, 1977.

Авторское свидетельство СССР

У 538490, кл. Н 03 К 19/12, 1977. (54) МНОГОПОРОГОВЕ1Й ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике. Целью

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике.

Цель изобретения — увеличение чис« ла реализуемых многопороговым логическим элементом функций.

На чертеже представлена схема устройства.

Многопороговый логический элемент

1 содержит линейный сумматор 1, состоящий из входных диодов 2, разделительных диодов 3, резистора 4, определяющих веса входов многопорогового логического элемента, подключенных к положительному полюсу 5 источника пи-. тания, многопороговый дискриминатор

6 из последовательно соединенных однопороговых дискриминаторрв на логических элементах И-НЕ 7, первые вхо2 изобретения является увеличение числа реализуемых многопороговым логическим элементом функций, Устройство содержит линейный сумматор 1, состоящий из входных диодов 2, разделительных диодов 3, резисторов 4, определяющих веса входов многопорогового логического элемента, многопороговый дискриминатор 6, выполненньп на логических элементах И-НЕ 7, резистивньп делитель на резисторах 8. Для достижения поставленной цели для каждого однопорогового дискриминатора, за исключением . дискриминатора с наибольшим порогом срабатывания, введены три резистора 13, l4, 15, три транзистора 9, 10, 11 и новые функциональные связи. 1 ил.

Ме ды которых соединены с выходами резистивного делителя из резисторов 8, определяющих пороги срабатывания. Эмиттеры первого 9, второго 10 и третьего 11 транзисторов подключены к отрицательному полюсу 12 источника питания. База первого транзистора 9 через первый резистор 13 подключена ко второму входу дискриминатора на логическом элементе И-HE 7 и к выходу дискриминатора с ближайшим большим порогом срабатывания. Коллекторы первого 9 и второго транзисторов 10 подключены к базе третьего транзистора

11 и через третий резистор 14 — к положительному полюсу источника питания. База второго транзистора 10 . через второй резистор 15 прдключена

1575307 к дополнительному входу,дискриминатора и к клемме 16 управления работой дискриминатора. Второй вход элемента И-НЕ 7 однопорогового дискрими5 натора с наибольшим порогом срабатывания подключен к клемме 16 управления работой этого дискриминатора. В клеммы 17 поступают входные переменщге, на выходе 18 формируется рауль- 10 тат реализации переключательной функции многопороговым логическим элементом. Источник питания не показан.

Многопороговый логический элемент работает следующим образом. 15

Веса входов равны единице. Пороги р б ы

Т„ = п.,Пля определенности положим, что число входов равно восьми, а и = 8. Перед началом работы в 20 клеммы 16 подается двоичный код, определяющий число и величину поро.гов элемента. При этом единичное значение переменной, поданное в клемму

16, разрешает работу соответствующего 25 дискриминатора на элементе И-НЕ 7, так как связанные с ним транзисторы

10 и 11 находятся соответственно в о-крытом и закрытом состояниях. Выходной. сигнал элемента И-НЕ 7 посту- 30 пает на вход дискриминатора с меньг шим порогом срабатывания и в базу соответствующего транзистора 9. Если в клемму 16 подано нулевое значение управляющей переменной, то соответствующий многопороговый дискриминатор на элементе И-НЕ 7 исключается из структуры многопорогового дискриминатора, поскольку выходной транзистор элемента И-НЕ 7 закрывается, 40

Закрывается также и соответствующий транзистор 10, обеспечивая тем самым передачу информации от выхода дискриминатора с ближайшим большим порогом срабатывания на вход дискриминатора с ближайшим меньшим порогом срабатывания относительно .исключенного дискриминатора. При этом информация передается без инверсии, поскольку проходит через два транзистора 9 и 0

11, включенных по схеме с общим эмиттером. Пусть во все клеммы 16 поданы единичные значения переменных. В этом случае элемент имеет восемь порогов срабатывания. "Т = 1, Tz = 2, 55 е ° Т8

Если все входные переменные, поданные в клеммы 17, равны нулю, то ,ток от положительного полюса 5 истопника питания через транзисторы 4 и открытые диоды 2 поступает в выходные цепи источников сигналов входных переменных. Потенциалов на выходе резистивного делителя недостаточно для срабатывания дискриминаторов на логи.— ческих элементах И-НЕ 7. На выходе

18 многопорогового логического элемента формируется уровень логической единицы, Если только одна входная переменная равна единице, то срабатывает только один дискриминатор на элементе И-НЕ 7 с порогом Т, -= 1 (дискриминатор, выход которого подключен к выходу 18) и на выходе многопороговэго логического элемента формируется уровень логического нуля. При поступлении двух входных переменных с единичньпги значениями соответствующие диоды 2 линейного сумматора закрываются и ток через резисторы 4 и открытые диоды 3 поступает через резисторы

8 к отрицательному полюсу 12 источника питания. Срабатывают однопороговые дискриминаторы с порогами Т = 1, Т = 2. На выходе однопорогового дискриминатора с порогом срабатывания

Т = 2 устанавливается низкий уровень напряжения. Это приводит к появлению уровня логической единицы на выходе дискриминатора с порогом срабатывания Т = 1 и на выходе 18 формиI рования выходной функции.

Аналогичным образом работает многопороговый логический элемент и на других наборах входных переменных, реализуя переключательную функцию

f(x(> х ) х Ю х Ю e ° ® х8

Рассмотрим реализацию другой переключательной функции. Пусть управляющий код задан следующим образом

10000001. В этом случае многопороговый логический элемент имеет два порога срабатывания Т = 1, Tz = 8.

Покажем это. Если во входном наборе присутствуют одни нули или только одна единица, то элемент работает так же, как и в предыдущем случае.

Если число единиц во входном наборе от двух до семи, то входная функция многопорогового логического элемента равна нулю, поскольку на выходе дискриминатора с порогом срабатывания

Т8 = 8 формируется логическая единица, которая через открытые пары транзисторов 9, 11, связанные с однопоро

5 157530 говыми дискриминаторами с порогами срабатывания Т = 2, T> = 3, Т = 7, поступает на вход дискрими,,э натора r порогом срабатывания Т< = 1.

Поскольку на остальных входах этого

5 дискриминатора также присутствуют уровни логических единиц, то на ега выходе (и на выходе 18) присутствует уровень логического нуля. Если все входные переменные мнагопарогаваго,логического элемента равны единице, то все диоды 2 линейного сумматора закрыты и ток от положительного полюса

5 источника питания через все резис- торы 4 поступает через резисторный

f х ю хз — х х х х хах х х V х х хзх х хбх х, увеличения числа реализуемых переключательных функций, для каждого однопорогового дискриминатора на элементе И-НЕ, за исключением дискриминатора с наибольшими порогом срабатывания, дополнительно введены три резистора и три транзистора, эмиттеры которых подсоединены к отрицательному полюсу источника питания, база первого транзистора через первый ре30 зистар подключена к выходу элемента

И-НЕ дискриминатора с ближайшим большим порогом срабатывания, база второго транзистора через второй резистор подключена к дополнительному входу своего элемента И-НЕ и к соот35 ветствующей клемме управления работай дискриминатора, коллекторы первого и второго транзисторов подключены к базе третьего транзистора и через

4п третий резистор — к паложиаельному полюсу источника питания, коллектор третьего транзистора соединен с выходом своего элемента И-НЕ, второй вход элемента И-НЕ однапарогавого 5 дискриминатора с наибольшим порогом срабатывания подключен к клемме уп- . равления работой этога дискриминатаPR °

Задавая другие значения кодов в клеммах 16, можно в больших пределах варьировать число и величижа порогов многопарогового логического элемента.

Для увеличения весов входов можно объединять несколько клемм 17 и подавать в них соответствующую входную переменную.

Формула изобретения

Многопорогавый логический элемент, содержащий линейньпr сумматор, состоящий из входных диодов и резисторной матрицы, выходы которого подключены через соответствующие разделительные диоды к входу резистивного делителя, выходы которого соединены с соответствующими первыми входами логических элементов И-НЕ с открытым коллектором, образующих многопароговый дискриминатор, второй вход каждого из которых, кроме элемента И-НЕ q наибольшим порогом срабатывания, соединен с выходом последующего логического элемента И-НЕ, выход элемента И-НЕ с наименьшим порогом срабатывания asляется выходом устройства, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью

6 делитель из резисторов 8 к отрицательному полюсу 12 источника питания. В этом случае потенциала на выходе ре зисторного делителя 8 становится достаточно для срабатывания однопароговаго дискриминатора с порогом Т> 8.

На его вьгходе устанавливается низкий уровень напряжения, который передается на вход дискриминатора с порогом срабатывания Т„ = 1. Эта приводит к установке высокого уровня напряжения на выходе t8 формирования логической функции. Иэ рассмотренного примера следует, что многапорогавый вЂ,oãè÷åñкий элемент реализует функцию.

1575307

Составитель M.Äóáðoâcõàÿ

Техред M.Äèäûê Корректор С.Черни

Редактор Н.Горват

Заказ 1791 Тираж б62 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР.

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101