УДК 621.382.6(06) Электронные измерительные системы Л.Г. НОВИКОВ Технологический институт (филиал) МИФИ, Лесной Свердловской обл. УСТРОЙСТВА НА ОСНОВЕ КОНВЕЙЕРНЫХ ЛОГИЧЕСКИХ СЕТЕЙ С ОПЕРАТОРАМИ СВЕРТКИ Рассматриваются устройства, состоящие из логических и задерживающих элементов объединенных линиями связями, представляемые как логические сети (NWL). Конвейрные логические сети (KLW) в сочетании с операторами свертки позволяют выполнять различные операции с унитарными рядами: расширение, ограничения, выделение фронтов, удвоение, селекцию по длине ряда, выборку комбинаций по шаблону, проверку условий, умножение и деление на фиксированный многочлен, преобразование, кодирование и декодирование унитарных рядов [1]. Входной и выходной сигналы представляются в виде суперпозиции задержанных и незадержанных рядов, последовательность единиц длиной NР названа Р-ряд, а последовательность нулей длиной NZ – Z-ряд. Синхронной логической функцией (СЛФ) названо логическое действие над Р- и Z-рядами. Представление логических схем в виде сетей обладает потенциальными возможностями, позволяющими надеяться на появление неординарных решений синтеза схем последовательного действия, что подтверждается приведенными в таблице 1 устройствами на основе NWL. Простейшая одноконтурная NWL состоит из двух узлов: внешний узел ввода-вывода, и внутренний транзитный узел преобразования. В качестве внешнего узла ввода использован элемент "2И- 2ИЛИ [1]. Транзитный узел представляет собой универсальный модуль логической свертки [2], на котором с помощью внешнего управления реализуются все функции свертки. Узлы сети соединены последовательно и образуют простейшую одноконтурную кольцевую сеть. Данная сеть является автоматом с памятью, состояние которого определяется внутренней структурой и видом операторов свертки СПС. Избранные устройства на основе одноконтурной NWL с СЛС приведенны в табл. 1. Устройства на основе сети с узлом ввода "И-ИЛИ" ISBN 978-5-7262-0883-1. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2008. Том 13 140 УДК 621.382.6(06) Электронные измерительные системы № Схема Врем. диаграмма Таблица 1 Граф переходов 1 Устройство описывается уравнением: Q += S +RQ, где Q + - последующее состояние, S – установка Q=1, R установка Q=0, имеет два состояния с раздельными входами S и R . Вход S имеет более высокий приоритет, то в данном триггере не будет состязания входов, поэтому устройство названо P-триггером. 2 3 Благодаря введению в NWL процедуры {iκ jб} изменяются свойства управляемости P-триггера. Для перевода устройства в состояние Q=1 необходимо, чтобы длина сигнала S удовлетворяла условию Ns > i, а для перевода в исходное состояние NR> j. Как видно из графа состояний, устройство переходит из одного устойчивого состояния в другое. Сигналом S =1 устройство может быть переведена в состояние Q=1 за i – тактов, а возвратиться в исходное сигналом R=0 за j– тактов. Если объединить входы R и S то получим ШИ-триггер управляемый длиной входного сигнала. Введение в контур NWL процедуры {is}), при i ≥2, превращает устройство в синхронный бистабильный автомат, изменяющий свое состояние под воздействием сигналов синхронизации. Таким образом, данное устройство будет синхронным делителем частоты, работающим в старт-стопном режиме. При R=1 по срезу сигнала W=S=1, активизируется процедура, формирующая нормированный сигнал Np=1, Nz=i. Сигналом S=1 можно приостанавливать генерацию. При S=0 сигналом R=0 устройство переводиться в исходный, ждущий режим и вновь может быть запущено сигналом S. ISBN 978-5-7262-0883-1. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2008. Том 13 141 УДК 621.382.6(06) Электронные измерительные системы № Схема Врем. диаграмма Продолжение таблицы 1 Граф переходов 4 Для задания длины NP P-ряда дополнительно введена процедура {jδ} и получен делитель частоты с раздельной регулировкой Np =j, Nz=i. Таким образом данное устройство будет синхронным делителем частоты, работающим в старт-стопном режиме k<NS<i, - включение автогенерации, NS> i +1, - выключение автогенерации, По входу R осуществляется конъюнктивное защелкивание 5 В данном устройстве с операторами {кµ} при формировании среза формируется противоречивый сигнал, что приводит к конфликтной ситуации, результатом которой будет автогенераторный процесс. Для исключения этого противоречия должна быть введена задержка на один такт. Заключить можно словами, вопрос предельно ясен – в простоте унитарного сигнала скрыто много интересного. Количество устройств, которое можно реализовать на логических свертках, говоря древнерусским унитарным языком, тьма. Список литературы 1. Новиков Л.Г, Логические узлы обратной связи.// Сборник научных трудов. – М.:МИФИ, 2007. Т1. С. 51-52. 2. Новиков Л.Г. Универсальный модуль логической свёртки.// Сборник научных трудов. – М.:МИФИ, 2005. Т1. С. 75-76. ISBN 978-5-7262-0883-1. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2008. Том 13 142