Цифровое интегрирующее устройство

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ии 542999

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22.02.73 (21) 1885422/24 с присоединением заявки № (51) М. Кл.2 G 06J 1/02

Совета Министров СССР па делам изобретений и отхрыти Й

Опубликовано 15.01.77. Бюллетень № 2

Дата опубликования описания 07.02.77 (53) УД1(681.14(088.8) (72) Автор изобретения

В. А. Паршинский (71) Заявитель (54) ЦИФРОВОЕ ИНТЕГРИРУЮЩЕЕ УСТРОИСТВО

ГосУдаРственньй комитет (23) Приоритет

Изобретение предназначено для использования в автоматике и вычислительной технике, а также при моделировании нейронов мозга.

Известно устройство для цифрового интегрирования, содержащее входной регистр, счетчик и триггеры, характеризующееся низким быстродействием и ограниченными функциональными возможностями. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, созержащее входной регистр, сдвиговый регистр, генератор импульсов, счетчик, потенциальный триггер, элемент

И, блок запоминания; причем группа входов входного регистра является группой входов устройства, выход генератора соединен с первым входом сдвигового регистра, первый выход которого соединен со вторым его входом, второй выход сдвигового регистра соединен с первым входом триггера, а третий выход сдвигового регистра соезинен со входом входного регистра и вторым входом триггера, четвертый выход сдвигового регистра соединен с первым входом блока запоминания, второй вход которого является входом устройства, а выход соединен с первым входом счетчика, выход которого соединен со вторым его входом и с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом триггера, а выход является выходом устройства.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей. В описываемом устройстве это достигается тем, что в него введен промежуточный регистр, группа входов которого соединена с группой выходов входного регистра, а первый, второй, третий и четвертый входы промежуточного регистра соединены соответственно со вторым, четвертым, пятым и шестым выходами сдвигового

10 регистра.

На чертеже приведена схема описываемого устройства и приняты обозначения: 1 — входной регистр; 2 — сдвиговый регистр; 3 — генератор импульсов; 4 — счетчик; 5 — триггер;

15 6 — элемент И; 7 — блок запоминания; 8— промежуточный регистр.

Устройство имеет один выход 5z, один вход

ЛО, по которому в блок 7 поступает кодовый импульс приращения порога, а также группу

20 входов .Лу (j=1, ..., р и р=1,, k), по которым поступают импульсы приращений входных переменных с весами, равными сумме целых неотрицательных степеней двойки. При этом, если lг)p)1, веса входов могут уста5

i=1 навливаться от 1 до 2 =, где р — количестi=p во пар входом; k — число двоичных разрядов интегратора.

542999

15

Цифровое интегрирующее устройство реализует многопороговую двоичную функцию в соответствии со следующей формулой:

1, если а,2 — g — О

Ьг =

0 — в противном случае, где а,=1, когда i — пара возбуждена (+Лу,=

=1), а а;=О, когда — пара заторможена (— Лу;=1). При этом величина порога 2 — О может постепенно убывать до своего минимального значения, равного 1, и скачкообразно возрастать до максимального значения, равного 2" — 1.

Перед началом работы устройства производится его подготовка; прн этом в счетчик 4 записывается комбинация 00... 01, которая тождественна дополнительному коду максимального значения порога. Далее в промежуточный регистр 8 вводится первоначальная комбинация, которая фиксируется соответственно в прямом и обратном двоичном коде.

С запуском генератора 3 устройство начинает свою работу с периодом, равным пяти тактам.

В первом такте и, импульс поступает на вход приращения независимой переменной +Ах, н на выходе устройства генерируется импульс

Лг в соответствии с приведенной формулой.

В третьем такте п> импульс поступает на вход приращения независимой переменной — Лх, и в счетчике 4 происходит перезапись исходной кодовой комбинации. Во втором п> и четвертом п тактах в регистре 8 восстанавливаются единицы информации. При этом в четвертом такте п на вход счетчика 4 нз блока запоминания 7 поступает кодовый импульс приращения порога ЛО, вследствие чего в дальнейшем возможно самопроизвольное возникновение выходного импульса Лг даже при отсутствии дополнительного возбуждения на выходах Лу;.

В пятом такте и, -из входного регистра 1 в промежуточный регистр 8 вводятся приращения входных переменных, представленных в тернарной системе. При этом, если Лу,=0, импульсы либо не поступают на регистр 8, либо приходят туда одновременно, не изменяя его состояния. В этом такте весовые импульсы в счетчик 4 не передаются.

Частота импульсов на выходе устройства Лг не зависит от числа его разрядов Й, н ее мак25

50 симальное значение равно одной пятой тактовой частоты.

Таким образом, описываемое устройство имеет более широкие функциональные возможности в результате выполнения дополнительно логических функций при достаточно высоком быстродействии, не зависящем от числа разрядов в нем.

Простейший пример наглядно показывает, что в описываемом устройстве логические возможности действительно расширяются. Пусть число разрядов 4=2, а в счетчике 4 записаны кодовые комбинации «10» и «11», тогда устройство выполняет соответственно логические функции И, ИЛИ при условии, что вес обоих входов равен единице. В общем же случае устройство реализует многопороговую двоичную функцию.

Формула изобретения

Цифровое интегрирующее устройство, содержащее входной регистр, сдвиговый регистр, генератор импульсов, счетчик, триггер, элемент И, блок запоминания, причем группа входов входного регистра является группой входов устройства, выход генератора соединен с первым входом сдвигового регистра, первый выход которого соединен со вторым его входом, второй выход сдвигового регистра соединен с первым входом триггера, третий выход сдвнгового регистра соединен со входом входного регистра и вторым входом триггера, четвертый выход сдвигового регистра соединен с первым входом блока запоминания, второй вход которого является входом устройства, а выход соединен с первым входом счетчика, выход которого соединен со вторым его входом н с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом триггера, а выход является выходом устройства, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, оно содержит промежуточный регистр, группа входов которого соединена с группой выходов входного регистра, а первый, второй, третий и четвертый входы промежуточного регистра соединены соответственно со вторым, четвертым, пятым и шестым выходами сдвигового регистра.

542999

Составитель В. Паршинский

Корректор Н. Аук

Редактор Л. Тюрина

Техред Е. Петрова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 103j8 Изд. № 101 Тираж 899 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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