Логический автомат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11), 433477

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт свидетельства 2 65 6 (22) Заявлено 07.QI. 7I 121)T6I450I/7824 (51) М Кл.

9 065 7/00 с присоединением заявки -— (32) Приоритет—

Опубликовано 25 06 Ътоллетень № 23 (45), Дата опубликования описания%6.. Ч

Государственный комитет

Свввта Министров СССР по делам иаооретеннй н открытий (53) УИК 68I.325.65 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю.Н.КАМЫНИН и H.Н.НЕСТЕРЕНКО (71) Заявитель (54> ЛОГИЧИ КИЙ АВТОМАТ

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в дискретных системах автоматизации и телемеханизации технологических процессов, например в горнодобывающей промышленности для управления подъемными установками, обменом вагонеток на поверхности и в шахте, поточно-транспортными системами механизмов, стрелками и сигналами на рельсовом транспорте.

В основном авт.св. Ф 2765I0 описан логический автомат, содержащий блок ввода переменнйх, блок памяти, блок задержек, программоноситель с вентилями, элемент И, элементы ИЛИ, НЕ, блок вывода, в котором каждый из выходов блока ввода переменных, блока памяти и блока задержек соединен не-. посредственно и через элемент HE с двумя вентилями програи оноситоля, выходы которых через эле2 мент ИЛИ соединены с одним из Входов элемента И, выход элемента И через вентили йрограммоносителя соединен со входами блока памяти, блока задержек и блока выхода.

Однако в случае появления отказа (неисправности) в блоках ввода переменных или программоносите1о ля какого-либо из элементов или соединительных цепей, ооразуется ложный набор сигналов на входах логической части устройства— элементе И, что при совпадении

15 появившегося ложного набора сигналов с ожидаемым рабочим набором приведет к ложному срабатыванию — появлению управляющего воздействия на выходе устройства.

Цель изобретения — создание логического автомата, обладающего уменьшенной вероятностью подачи ложного управляющего воздейст25 вия при искажении входного набо433477

3 ра переменных (сигналов) из-за возможной неисправности во внутренних каналах преооразования и передачи информации — в блоках ввода переменных в программоноси- 5 теле. для этого в предлагаемом логическом автомате, в который дополнительно введены элементы

ИЛИ, НЕ и двухвходовая схема совпадения, ния один из выходов каждого 10 б ка ввода переменных через пр— ограммоноситвль соединен с д по о ним из вхо одов логического элемента И, а второй выход каждого блок а ввода переменных через тот же програм-1 моноситепь соединен с одним иа входов о д полнительно введенного логического элемента ИЛИ; выход элемента н

И епосредственно и через допол НЕ совнительно введенныи элемен динен ен с одним из входов дополнительно введенно" двухвходовой сх— вмы совпадения, а выход элемента

ИЛИ через элемент НЕ и непосредстввн но соединен со вторым входом двухвходовой схемы совпаден ия а ее вы выход через программоносительс входами блоков яамяти, зад р е жек и выхода. зо

На фиг.I показана схема устройства для реализации дизъюнктивр и мапьной формы представления логической функции; на фиг. для реализации конъюнктивной ма нормальной формы ее предста л ставпения. з5

Логический автомат содержит блоки 1 ввода переменн,программоноситель 2 логические элементы И 5, ИЛИ 4, НЕ 5, двухвходовую схему совпадейия 6, блок памяти 7, 40 блок задержек 8 и блок вывода 9.

Каждый из блоков 1 ввода, количество которых выбирается, исходя из потреоной информационйой ем- 4„. кости автомата, содержит элемент

НЕ 10, предназйаченный для получения инверсного значения входноу переменной с одновременным согласованием уровней (формы, фазы), сигналов и повторитель 11, который ооеспвчивает олоку I ввода выход в программоноситепь прямого значения входной пепеменйой.

Программоноситель 2 обеспечивает подсоединение выходов блока I ввода, к входам логических элементов И 5 и ИЛИ 4, а также выхода схемы совпадения 6 к входам блока памяти 7, блока задержек 8 и блока вывода 9 согласно вхождения переменных в реализуемыв устра ством Жчнкпии.

Программоноситель 2, элементы

И 5, ЕЛИ 4, НЕ 5 и схема совпаде4 ния 6 составляют логический преобразователь I2 автомата, в котором выполняется преобразование входной информации по закону функционирования этого автомата.

Блок памяти 7 и блок задержек

8 содержит каждый по несколько элементов соответствующего назначения.

Принцип работы устройства заключается в следующем. При реализации, например, элементарных конъюйкций нормальных дизъюнктивных форм (ДНФ) описания переключательных функций вида

7. AI ° A2 ° A где 7 — управляющее воздействие автомата на объект управления, входящее в конечное множество управляющих воздействий этого автомата и принимающее значение "1" из двух (Q,I) значений только тогда, когда какая-либо из элементарных конъюнкций реализуемой функции имеет значение I";

А, А, ... А д, — наблюдаемые на входе автомата переменные (аргу. менты функций управления), представляющие дискретную информацию из (O,I), благодаря наличию двух решающих логическое уп1 аглоя,с каналов (первый — на эдеме, те и 3, второй — !ЛИ 4, НЕ 5), рассматрйваемая конъюнкция Х = А1 А А реализуется автоматом в виде тождественной ей переключатвльной функции

Ж= Л Ж = (А А А <) . (А +

А +А „„ ), в которой второй ее ч .йен 2 получен из исходной конъюнкции 2 = 2, путем равносильных преобразований по правилу де-Моргана. для реализации в автомате функции 2 = 2 q X, в отличив от вв и сходной формы — э лемвн тарной конъюнкции, требуется одновременно использовать истинные значения переменных, вводимых в логический преобразователь 12 как с прямого, так и инверсного выхода блока ввода переменных.

Таким образом, в рассматривавмом автомате уйравляющее воздвйствив на входе его выходного блока, блока памяти и блока задержек является результатом одно5

15

5 временной двухместной реализации исходной функции (либо ее элементарных конъюнкций) с последующей проверкой на двухвходовой схеме совпадения 6 однозначности промежуточных результатов.

Управляющее воздействие 2 получит значение "I" только при одновременном значении, равном

"I" сигналов на обоих входах схемы совпадения; неисправность в каком-либо из каналов передачи и преобразования входной информации приведет, естестве нно, к раз личным промежуточным результатам и, как следствие, к значению "О" уйравляющего воздействия, т.е. к защитному отказу автомата от срабатыванияя.

При реализации функций, представленных в виде уравнения коньюнктивной нормальнои формы (КНФ), когда ве члены — элементарные дизъюнкции — имеют, например, вид у = А +А21А а тождественная им переключательная функция

УI У2 (А +А2+А„ ) ° (А .

А2 А„,) в решающих логическое уравнение каналах, соотвеrcTBoнно различному виду пвреключатвльных функций =.У,:,2 и у=у У изменяется место присоединения инввртора НЕ 5 (см.фиг.21.

Место присоединения элемента

НЕ 5 может выбираться при проек25

ЗО

3 .)

4о

6 тировании постоянным для работы устройства по реализации одного вида функции (к чему, как известно, можно свести все булевы функции по правилам тождественных преобразованиИ), либо же этот элемент может первсоединяться в схеме автоматически с одного канала во второй на программоносителе (в зависимости от вида реализуемой, функции) с помощью клапанирующих устройств по заданной программе.

В этом случае устройство сможет реализовать функции, представляемые как в дизъюнктивной, так и в конъюнктивной нормальной формах.

ПРЕДМЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Логический автомат по авт.св.

9 2765I6, отличающийся тем, что, с целью йовышения надежности работы устройства, в него дополнительно введены элементы ИЛИ, НЕ и двухвходоввя схема совпадения, причем программоноситель соединен с одним из входов элемента И и с одним из входов дополнительного элемента ИЛИ, выход элемента И непосрвдствейно и через дополнительно введенный элемент НЕ соединен с одним из входов двухвходовой схемы совпадения, а выход элемента ИЛИ через элемент НЕ и непосредственно соединен со вторым входом двухвходовой схемы совпадения, выход которой через программоноситель соединен с входами блоков памяти задержек и вывода.