Ячейка коммутирующей среды
СП ИСАНИ Е
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11)427337
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства № 408303 (22) Заязлено 13.09.71 (21) 1697386 18-24 с присоединением заявки ¹â€” (32) Приоритет—
Опубликовано 05.05.74. Бюллетень ¹ 17
Дата опубликования описания 05.02.75 (51) М. Кл. 6 06f 7(00
Государственный комитет
Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 681.323:62-52 (088.8) (72) Авторы изобретения
А. H. Мелихов, JI. С. Бернштейн, В. В. Лисяк, H. И. Денисенко и В. М. Курейчик! 1
11(1 Ы (71) Заяэитель
Таганрогский радиотехнический институт
Д ц (14 i i (54) ЯЧЕЙКА КОММУТИРУЮЩЕЙ СРЕДЫ :- çîéðåòeFIие относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении устройства для трассировки печатных плат.
Известна ячейка коммутирующей среды, содержащая схемы «И», схемы «И — HE», триггеры и схемы «ИЛИ», входные шины которых соединены с приемными схемами «И—
НЕ», выход каждой из которых соединен с входами остальных приемных схем «И вЂ” НЕ».
Выходы приемных схем «И вЂ” HE» соединены с первым входом схемы «И — HE» опроса состояний приемных схем «И вЂ” НЕ», вторые входы которых соединены с шиной ввода команды записи дерева трасс. Вы од схемы «И — l5
НЕ» опроса состояний приемных схем «И—
IE» соединен через схему «ИЛИ» с нулевым входом триггера управления, единичный выход которого соединен с первым входом выходной схемы «И — HE» анализа принадлежности ячейки трассе, а также с входом приемной схемы «И — iHE». Кроме того, два других входа выходной схемы «И — IE» анализа принадлежности ячейки трассе соединены один с нулевым выходом триггера управления смежной ячейки, другой — с выходом входной схемы «И — НЕ» анализа принадлежности ячейки трассе. Входы последней соединены с ьходными шинами анализа принадлежности ячейки трассе, которые также соединены с входами схемы «И — НЕ» запрещения изменения состояния ячейки, последний вход которой соединен с шиной установки ячейки в исходное состояние. Выходы каждой пз приемных схем «И вЂ” HE» соединены с входом выходной схемы «И — НЕ», выход которой соединен с выходными шинами ячейки, входы приемных схем «И вЂ” HE» — с шиной обнуления входов ячейки. При этом входные шины ячейки соединены также с первыми входами схем
«И — НЕ» автоконтроля, втсчые входы котоpIIx соединены с шиной опроса схем автоконтроля, а выход схемы «И — НЕ» автоконтроля соединен через схемы «ИЛИ» с нулевы;I входом триггера управления, Выход выходной схемы «И — HE» анализа принадлежности ячейки трассе соединен с шиной вывода команды выделения следующей ячейки, которая также соединена с третьим входом схемы
«И — HE» опроса состояний приемных схем
«И — НЕ».
Однако известная ячейка не может быть использована для моделирования процесса трассировки печатных плат в связFI с невозможностью распространения волны поиска кратчайшей трассы в задаFIFIbiх направлеHIIÿх и отсутствием считывания ее состояний. .Предложенная коммутирующая ячейка отличается тем, что дополнительно содержи-. схемы «И — НЕ» считывания состояний узла, 427337
Зо
65 первые входы которых соединены с единичны ми выходами соответствующих триггеров управления, а вторые входы подключены к выходу схемы «И» координатной выборки узла.
Входы приемных схем «И вЂ”,НЕ» подключены к дополнительным шинам запрещения распространения волны поиска кратчайшей трассы.
Это позволяет регулировать ширину трассирующего поля со считыванием состояний его ячеек и тем самым расширить область применения ячейки.
Кратчайшие трассы образуются во время волнового процесса в трассирующей модели.
При этом ячейке р P (P — множество ячеек — источников сигнала трассирующей модели M= (х, и), где х — множество ячеек, и— множество звеньев этой модели) задается признак источника сигнала путем подключения его к источнику напряжения с потенциалом „относительно общей шины модели.
Вершине д6 Q, где Q — множество ячеек— приемников сигнала, задается признак приемпика. В модель по звеньям, прилежащим к узлу Р, начинает распространяться волна потенциала поиска.
На узлы модели наложено ограничение несливания токов, поиска при схождении на ячейках, пути к которым оказали одинаковую задержку волне.
Звено и„, подключается к прилегающей ячейке х, если функция тока S„„,, через ключ, разделяющий звено и„,, и узел х, определяется и, > ху — f è, + /1 где >ищ х — U Saщ — множество Воат =-1 можных функций токов, через ключ втекающих в х ячейку, а — число прилегающих звеньев. При выполнении условия (1) одновременно .для нескольких прилегающих звеньев ячейка подключается лишь к одно»y из них. Функциональная схема ячейки представлен а н а чертеже, Входные шины 1 — l„ячейки и шины 2 — 2„ 8, — 8„ запрещения распространения волны потенциала поиска трассы соответственно по Х и по У соединены со входами соответствующих приемных схем «И вЂ” НЕ» 4 4„. Выход каждой приемной схемы «И — НЕ» соединен со входом выходной схемы «И — НЕ» 5, выход которой соединен с выходными шинами б — б„ячейки, Кроме этого, выход каждой приемной схемы «И — НЕ» соединен со входами остальных приемных схем «И вЂ” НЕ», Входы схем «И вЂ” HE» 7i — 7„соединены с выходами соответствующих приемных схем «И— НЕ» 4 — 4„и шинами 8,— 8„ввода команды записи дерева трасс. Выходы схем «И вЂ” НЕ» 7 — 7 соединены через схемы «ИЛИ» 9,— 9„ с нулевыми входами соответствующих триггеров 10 — 10„управления, единичные выходы которых соединены со входами соответствующих приемных схем «И вЂ” НЕ» 4 — 4„и выходных схем «И вЂ” HE» ll — ll„анализа принадлежности ячейки трассе, входы которых соединены с соответствующими шинами 12,— 12„ опроса состояний триггеров управленйя соседних ячеек. Входные шины 18> — 18„анализа принадлежности ячейки трассе соединены с входами входной схемы «И — «НЕ» 14 анализа принадлежности ячейки трассе, выход которой соединен со входами выходных схем «И— НЕ» 11 — 11„, выходы которых соединены с шинами 15 — 15„вывода команд выделения следующей ячейки. Входы схемы «И — НЕ» .15 запрещения изменения состояния ячейки соединены с входными шинами 18,— 18, анализа принадлежности ячейки трассе и шиной 17 установки ячейки в исходное состояние, а выход схемы «И — НЕ» lб соединен с единичными входами триггеров 10> —,10„управления. Шины 18,— 18„обнуления среды соединены с входами приемных схем «И вЂ” HE» 4,— 4„. Выходы схем «И вЂ” HE» 19 19„автоконтроля соединены через схемы «ИЛИ» 9 — 9„с нулевыми входами триггеров 10, 10„управления, а входы схем «И вЂ” НЕ» 19 —,19„соединены с входной шиной 1,— l„и с шинами 20,— 20„ опроса схем автоконтроля 19,— 19„. Выход схемы «И» 21 координатного выбора ячейки соединен с входами схем «И вЂ” HE» 22,— 22,„ считывания состояний ячейки. Входы схемы «И» 21 соединены с шинами 28 и 24 управления соответственно по Х и по У. Пусть потенциал поиска одновременно появился на входных шинах 1, и 1; узла х,. Так как до этого среда была обнулена, то каждая из приемных схем «И вЂ” НЕ» имела по шинам обратной связи и шинам 2>, 2; разрешение на прием потенциала поиска, представляющего собой логическую единицу. Так как каждая из названных схем охвачена запрещающими обратными связями, то схемы 4 и 4; входят в противоречивое неустойчивое состояние, в результате которого одна из них, принимающая потенциал поиска, его инверсией запрещает прием другой. Этим же сигналом прерывается и положительная обратная связь для приемного входа. Допустим, что потенциал поиска принимается схемой 4,. При этом инвертированное значение его прикладывается к схемам «И— НЕ» 4 — 4, >, 4;+> — 4„, изолируя узел от среды по соответствующим входам, и к выходной схеме «И вЂ” HE» 5. Инвертируясь на схеме 5, потенциал вновь в виде логической единицы распространяется по шинам б — б„в коммутирующую среду. Таким образом, узел за узлом формируется дерево трасс с .несливающимися ветвями, поэтому дерево трасс имеет единственную трассу, соединяющую источник сигнала р с приемником q. Назовем эту трассу центральной. Следующим этапом является запись образованного дерева трасс,в собственную память ячеек. Для этого предусмотрены схемы «И— НЕ» 7 — 7„, которые опрашивают состояния приемных схем 4> — 4„и при наличии команды 427337 50 записи дерева трасс на шинах 81 — 8„через схемы «ИЛИ» 9> — 9„устанавливают триггеры управления 101 — 10„1, 10, +.1 — 10„в нулевые состояния, а те, в свою очередь, блокируют приемные схемы «И —:НЕ» 4> — 4; 1, 4;+i 4„. В результате предыдущих команд только триггер 10; останется в единичном состоянии, разрешая схеме 4; прием потенциала поиска. Выделение центральной трассы осуществляется с помощью схем анализа принадлежности ячейки центральной трассе. Для выделения со стороны ячейки приемника сигнала в сеть схемы анализа подается логическая единица. На остальные входы этой сети подаются логические нули. Признаком принадлежности ячейки центральной трассе является такая ситуация триггеров управления, при которой первый по каналу от ячейки приемника установлен в единичное, второй— в,нулевое состояние. Соответствующие выходы этих триггеров соединены с выходными схемами «И вЂ” НЕ» 11 — 11„, первые,по внутренним шинам, вторые — по шинам 12, 12„. К этим же схемам подключены выходы входной схемы «И — HE» 14 схемы анализа принадлежности ячейки трассе. И поскольку данная ячейка принадлежит центральной трассе, то лишь на выходе схемы «И — НЕ» 11; появит ся нулевой потенциал, который по шине 15; управляет выделением следующей по центральной трассе ячейки. Прикладываясь к схеме «И вЂ” НЕ» 1б, этот потенциал запрещает изменение состояния триггера управления данной ячейки. Таким образом, формируется неразрешение изменения состояния всех триггеров управления ячеек,,принадлежащих центральной трассе дерева трасс. По окончании переходных процессов по шине 17, общей для всей среды, подается команда установки среды в исходное состояние. При этом триггеры управления ячеек, не принадлежащих центральной трассе, возвращаясь в исходное состояние, вновь делают остальную часть ее проводящей и готовой к проведению очередной трассы. При включении питания в трассирующей среде может устанавливаться спонтанное дерево трасс. Для его разру шения предусмотрено общее обнуление среды по шинам 18,— 20 п5 18„приемных схем «И вЂ” НЕ» 4> — 4„. С целью предотвращения возникновения в среде ложного потенциала поиска за счет неисправных элементов предусмотрены схемы автоконтроля 19> — 19„, к входам которых подключены входные шины 1> — 1„и шины опроса звеньев 201 — 20„. При прохождении ложного потенциала все звенья среды оказываются заняты им. Для локализации источника по шинам 18 — 18„подается команда обнуления среды, а по окончании переходных процессов по шинам 20 — 20„команда опроса звеньев. При этом на выходах ячейки могут выдавать единицы. Совпадение единиц ложного потенциала и команды опроса порождает на выходе одной из схем «И вЂ” HE» 191 — 19„нуль, устанавливающий через схему «ИЛИ» 9 триггер угравления в нулевое состояние, тем самым блокируя схемы «И — НЕ» 41 — 4„и изолируя ячейку от среды. Контроль среды должен производиться каждый раз .перед проведением новой трассы. Для координатного считывания состояний узлов предусмотрена схема совпадения 21. При одновременном поступлении сигналов по шинам координатной выборки 28 и 24 схемы «И —;НЕ» 22> — 22„подготовлены для выдачи состояний триггеров управления. Среда, построенная из предлагаемых ячеек, способна автоматически устанавлrIBBTb кратчайшие трассы, запрещать распространение волны поиска кратчайшей трассы в заданных направлениях, контролировать прохождение трассы, получать полную картину печатного монтажа платы. Предмет изобретения Ячейка коммутирующей среды по авт. св. М 408303, отличающаяся тем, что, с целью расширения области применения, она содержит схемы считывания состояний узла, первые входы которых соединены с единичными выходами соответствующих триггеров управления, а вторые входы подключены к выходу схемы «И» координатной выборки узла, входы приемных схем «И вЂ” HE» подключены к дополнительным шинам запрещения распространения волны поиска кратчайшей трассы. 427337 13 1гг г17г Вг гаг 1В 1г Зг Вг 17, 12 3 1д 18 г077 4 1>п 1 Un Редактор Т. Орловская Тип. Харви. фил, пред. «Патент» г3 27 17 1В га, В, Составитель T. Нестеренко Техред А. Камышникова Корректор И, Симкнна Заказ 1718/563 Изд. № 825 Тираж 624 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, 5К-85, Раушская наб., д. 4/5
