однородная коммутационная структура

Формула изобретения

ОДНОРОДНАЯ КОММУТАЦИОННАЯ СТРУКТУРА, содержащая матрицу ячеек, каждая из которых соединена с ячейками, соседними по строкам, по столбцам и по одной из диагоналей, а каждая ячейка содержит элемент ИЛИ, первый и второй элементы И, элемент НЕ, отличающаяся тем, что диагональный вход ячейки соединен с ее диагональным выходом, с входом первого элемента И и через элемент НЕ с входом второго элемента И, выходы первого и второго элементов И являются соответственно столбцовым и строчным выходами ячейки, столбцовый и строчный входы которой соединены с входами элемента ИЛИ, выходы которого соединены с входами элемента ИЛИ, выходы которого соединены с входами первого и второго элементов И.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к вычислительной технике и микроэлектронике и предназначено для управления и перераспределения входных потоков данных в параллельно-конвейерных устройствах и однородных структурах, а также для реализации коммутационных функций от произвольного числа переменных.

Известно устройство [1] содержащее базовый модуль, включающий два элемента И и элемент ИЛИ, информационные входы, выход и настроечные входы.

Недостатком известного устройства являются узкие функциональные возможности.

Наиболее близкой по технической и функциональной сущности к заявляемой является коммутационная структура [2] содержащая матрицу ячеек, каждая из которых содержит элемент ИЛИ, два элемента И и элемент НЕ.

Недостатком этой структуры является сложность.

Цель изобретения упрощение структуры.

На фиг. 1 изображена функциональная схема однородной коммутационной структуры; на фиг. 2 функциональная логическая схема ячейки коммутации базового модуля.

Структура содержит n информационных входов 1₁, 1₂, 1_n (n количество входных переменных), n базовых модулей 2₁, 2₂, 2_n, n информационных выходов 3₁, 3₂, 3_n, n управляющих входов 4₁, 4₂, 4_n, причем i-й информационный вход (i ) структуры соединен с информационным входом i-го базового модуля 2_i, информационный выход i-го базового модуля 2_i соединен с i-м информационным выходом 3_i структуры. Каждый i-й базовый модуль 2_i (i 1, n) содержит i ячеек 5ij коммутации (i индекс, обозначающий номер базового модуля; j индекс, обозначающий номер ячейки коммутации в базовом модуле), каждая из которых содержит горизонтальные вход 6_ij-1 и выход 6_ij, вертикальные информационные вход 7_i-1j и выход 7_ij, управляющий вход 4_k (k ) и выход 4_k управляющего сигнала, первый 8¹ и второй 8² элементы И, элемент ИЛИ 9 и элемент НЕ 10.

Предлагаемая структура функционирует следующим образом.

В статическом состоянии сигналы на информационных и управляющих входах структуры отсутствуют. С выхода структуры снимается неопределенный сигнал, определяемый внутренним состоянием ее схемы.

В динамике на управляющие входы 4₁, 4₂, 4_n поступает двоичный константный код U₁, U₂, U_n в виде логических "0" и логических "1", который распространяется внутри структуры через соответствующие ячейки коммутации по диагонали. Одновременно с подачей сигналов на управляющие входы на информационные входы 1₁, 1₂, 1_n подаются соответственно входные сигналы Х₁, Х₂, Х_n, на вертикальные входы (i, j)-х ячеек 5_ij коммутации (i ) каждого базового модуля поступает константа "0". Двоичный код управляющих сигналов U₁, U₂, U_n распространяется по диагонали через соответствующие ячейки коммутации, обеспечивая тем самым настройку всех ячеек коммутации, расположенных на одной диагонали, на одну и ту же функцию.

Каждая ячейка 5_ij коммутации выполняет следующие функции:

y_i=(x_i x_i-1)

Y_i=(x_i x_i-1) где х_i входная переменная на горизонтальном входе;

x_i-1 входная переменная на вертикальном входе;

U_k управляющий сигнал;

y_i выходная переменная на горизонтальном выходе;

Y_i выходная переменная на вертикальном выходе.

Работу устройства в целом рассмотрим на конкретном примере для n 3. Функциональная схема устройства для n 3 представлена на фиг. 3.

Двоичный код управляющих сигналов по управляющим входам 4₁, 4₂, 4₃подается по диагоналям соответственно на ячейки 5₁₁, 5₂₂, 5₃₃, 5₃₂ и 5₃₁коммутации, обеспечивая тем самым их настройку на одну и ту же функцию. На информационные входы 1₁, 1₂, 1₃ подаются сигналы Х₁, Х₂, Х₃соответственно. На вертикальные входы ячеек 5₁₁, 5₂₂, 5₃₃ подается константа "0". С выходов 3₁, 3₂, 3₃ в соответствии с конкретными значениями управляющих сигналов снимаются сигналы, логически соответствующие таблице.

Таким образом, предлагаемая структура для управления сопряжением и предварительной обработки информации позволяет преобразовать входные сигналы в один из следующих сигналов на каждом i-м выходе: O, при i