книги из ГПНТБ / Шляпоберский В.И. Основы техники передачи дискретных сообщений

инка С-,. Этот ток будет стремиться перевести сердечник С\ в состояние 1. Однако при проектировании схемы ячейки число витков входной и выходной обмоток рас­

С помощью ферритдподных ячеек можно реализовать все основные логические операции, а следовательно, по­ строить сколь угодно сложное переключательное устрой­ ство. Преимуществом ферритдподных ячеек являются простота и надежность. Наиболее существенными недо­ статками являются: усложнение схемы для исключения перезаписи информации с последующей ячейки на пре­

Рис. 2.50. Ферриттранзисторные ячейки

включаются таким образом, чтобы при записи 1 в сер­ дечник на базу транзистора подавался импульс, запи­ рающий его, а при считывании — отпирающий. Так как

следующую ячейку в состояние 1. Таким образом, в схе­ ме рис. 2.50а транзистор выполняет роль усилителя им­ пульсов при перезаписи информации от одного сердеч­ ника к другому.

100

пряжение | С/„| =ЕК + 61+6 2 + . + ет не должно превы­ шать величины максимально допустимого коллекторного

нальных схем иногда .используется другое изображение ячеек (рис. 2.516). Цепь записи в ячейку 1 изображается линией со стрелкой, обращенной к ячейке. Линия, окан­ чивающаяся точкой, соответствует цепи сигнала считы­ вания. Цепь выходного сигнала обозначается линией со стрелкой от ячейки.

Использование ферритдподных и ферриттранзисторных ячеек для построения сложных переключательных цепей определяется возможностями реализации на этих элементах основных логических операций. При рассмот­ рении этого вопроса необходимо иметь в виду, что каж­ дая ячейка является элементом памяти, способным сколь угодно долго хранить записанную информацию. Эта осо­ бенность ФДЯ и ФТЯ определяет как структуру, так и число тех основных элементов, посредством которых ре­ ализуются основные логические операции, а следователь­ но, и переключающиеся устройства в целом. К таким элементам относятся: «генератор 1», «элемент И Л И » и

ТИ и имеющих такие же параметры, как и другие вход­ ные сигналы. В качестве «генератора 1» можно исполь­

1 02

Элемент ИЛИ реализует операцию логического сло­ жения Y=Xi+X2 (рис. 2.52е). При реализации элемента И Л И на п входных переменных на ФДЯ, последние дол­ жны иметь п входных обмоток. При таком построении схемы И Л И необходимо принять дополнительные меры для борьбы с помехами от записывающих ячеек, так как на сердечники будет действовать сумма помех. Устрой­ ство элемента ИЛИ на ФТЯ показано на рис. 2.52г.

Рис. 2.52. Генератор «1> и схема ИЛИ на ферромагнитных

элементах

Обмотка записи ячейки, реализующей операцию ИЛИ, является общей для всех ячеек, формирующих входные сигналы, и, следовательно, элемент свободен от отмечен­ ных выше недостатков. На функциональных схемах эле­

103

но (рис. 2.53а). Вследствие разброса параметров сердеч­

лизуется посредством двух ячеек, включаемых, как по­

Рис. 2.53. Схема запрет на ферромагнитных элементах

При отсутствии входных сигналов Х± и Х2 на базу тран­ зистора Ti запрещаемой ячейки подается небольшое за­

сыщении транзистора Т2 будет превосходить эдс выход­ ной обмотки запрещаемой ячейки — транзистор 7\ не откроется и сигнал Xi будет запрещен. Независимость устойчивости работы схемы рис. 2.536 от разброса па­ раметров ячеек и температуры окружающей среды обе­ спечивается также и тем, что транзистор Т2, не имея

104

смещения в цепи базы, открывается на доли микросекун­ ды раньше транзистора 7V

Функционально элемент запрета изображается, как показано на рис. 2.53в.

На рис. 2.54 в качестве примера, поясняющего по­ строение логических устройств на ФТЯ с использовани-

105

Распределяющие и преобразующие устройства

§ 3 . 1 . Р Е Г И С Т Р Ы

Регистром называется устройство, предназначенное для оперативного запоминания (регистрации) и воспро­ изведения одного /г-разрядного числа. Операции с двоич­ ными числами (кодовыми словами) выполняются регист­ рами,'содержащими двоичные элементы памяти (тригге­ ры, магнитные сердечники с П П Г и др . ) . Различают ре­ гистры параллельного и последовательного действий.

Регистр параллельного действия для хранения «-раз­ рядного двоичного числа состоит из я триггеров Т, на входе и выходе которых установлены схемы совпадения Ии И 2 (рис. 3.1). Перед вводом в регистр двоичного чи-

выходы

Импульс

"^ечитыбш'л

^—яУстанрд- ~ ко „О

_0 Импульс записи

Входы

Рис. 3.1. Регистр параллельного действия

ела все триггеры устанавливаются в положение 0 непо­ средственным воздействием на входы триггеров, соеди­ ненные параллельно.

106

Единичные разряды записываемого двоичного числа в виде сигналов высокого уровня одновременно подаются на входы 1, 2, 3, . . . , n-й схем H i . Спустя время, пример­ но равное половине длительности сигналов, на другие входы этих схем H i подается импульс записи. Появляю­ щиеся при этом на выходах соответствующих схем H i импульсы устанавливают связанные с ними триггеры з положение 1. Там, где на вход схемы И 4 был подан чис­ ловой разряд со значением 0, соответствующие триггеры останутся в положении 0.

Записанное в регистре двоичное число считывается подачей в требуемый момент времени импульса считыва­ ния на параллельно соединенные входы схем И2 . При этом сигналы, соответствующие 1 кода, появятся на вы­ ходе тех схем Иг, триггеры которых были переведены в состояние 1.

Регистр последовательного действия (или сдвигаю­ щий) представляет собой устройство, состоящее из по­ следовательно соединенных двоичных элементов памяти, состояние которых передается (сдвигается) на после­ дующие элементы под действием тактовых импульсов, (рис. 3.2). Управление работой регистра осуществляется

числа) А

Рис. 3.2. Регистр последовательного действия

поступающими с определенной частотой тактовыми им­ пульсами ТИ, представляющими собой перепады напря­ жения или импульсы тока, каждый из которых устанав­ ливает в положение 0 все двоичные элементы (триг­ геры) .

Разряды вводимого в регистр двоичного числа посту­

107

ние 1. Это состояние сохранится до действия очередного тактового импульса, который переведет первый п все ос­ тальные двоичные элементы в положение 0. В резуль­ тате этого на-выходе ДЭ[ появится перепад напряже­ ния или импульс тока, который с задержкой на время t3, определяемое элементом Д, переведет ДЭ% в положение 1. Далее на вход регистра подается следующий (второй) разряд числа и после поступления 77/ происходит сдвиг (перезапись) старшего разряда в ДЭ3, а следующего за ним — в ДЭп.

Таким образом, разряды числа, поступающие на вход регистра в виде электрических сигналов, с каждым так­ товым импульсом будут «перемещаться» от элемента к

поступлении очередного /г-го тактового импульса. На вы­ ходе регистра последовательно появятся все разряды За­ писанного кода, начиная со старшего.

Импульсы кода числа на Входе -

регистра

ТИ .

Рас. 3.3. Диаграмма работы последовательного регистра

108

Время смещения выходного сигнала по отношению к

жду очередным тактовым импульсом и моментом заш-н си; п — количество элементов регистра.

На рис. 3.3 приведены графики, поясняющие продвижение информации вдоль регистра при п — 4. С помо­ щью элементов задержки Д сигналы перезаписи инфор­ мации задерживаются на время 1Я, при переходе от пре­

задержки, вносимое элементом Д, должно быть таким, чтобы к моменту воздействия сигнала записи на элемент регистра все переходные процессы, вызванные действием ТИ, закончились.

Взависимости от способа управления продвижением информации различают однотактные, двухтактные и многотактные регистры последовательного действия. В однотактных регистрах информация продвигается под дейст­ вием одной последовательности ТИ (рис. 3.2). Поэтому в таких регистрах связь последующего двоичного элемен­ та с предыдущим осуществляется через элемент за­ держки.

Вдвухтактных регистрах (рис. 3.4) информация про­ двигается под действием двух последовательностей так-

но друга на половину периода. При этом соседние дво­ ичные элементы управляются различными ТИ. Такое по­ строение регистра позволяет непосредственно соединять последующий ДЭ с предыдущим, вследствие чего число используемых в регистре элементов ДЭ удвоивается по сравнению с числом этих элементов в однотактной схе-

109