×
10.09.2015
216.013.79bd

СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОМ МАНЧЕСТЕРСКОЙ ЦЕПИ ПЕРЕНОСА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002562754
Дата охранного документа
10.09.2015
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения надежных, портативных, многоразрядных, быстродействующих сумматоров, построенных по схеме «Манчестерская цепь переноса» (Manchester Carry Chain). Технический результат заключается в повышении надежности и уменьшении массогабаритных показателей. Схема управления элементом манчестерской цепи переноса содержит входы операндов А и В, инверсный выход сигнала Генерация , выход сигнала Удаление D, прямой выход сигнала Распространение Р и инверсный выход сигнала Распространение-НЕ , первый 1 и второй 2 инверторы, двухвходовой логический элемент ИЛИ-НЕ 3, первый 4 и второй 5 двухвходовые логические элементы И-НЕ. 1 ил.
Основные результаты: Схема управления элементом манчестерской цепи переноса содержит выходы сигналов прямого - Распространение Р и инверсного - Распространение-НЕ , первый инвертор, первый двухвходовой логический элемент И-НЕ, выход которого является выходом сигнала Генерация-НЕ , и двухвходовой логический элемент ИЛИ-НЕ, выход которого является выходом сигнала Удаление D, вход операнда А, соединенный с первыми входами двухвходовых логических элементов ИЛИ-НЕ и первого И-НЕ, и вход операнда В, соединенный со вторыми входами двухвходовых логических элементов ИЛИ-НЕ и первого И-НЕ, отличающаяся тем, что в нее введены второй двухвходовой логический элемент И-НЕ и второй инвертор, выход которого является выходом инверсного сигнала Распространение-НЕ , а вход - выходом сигнала Распространение Р и соединен с выходом второго двухвходового логического элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с выходом первого двухвходового логического элемента И-НЕ, а второй вход - с выходом первого инвертора, вход которого соединен с выходом двухвходового логического элемента ИЛИ-НЕ.
Реферат Свернуть Развернуть

Предлагаемое изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано для формирования цифровых сигналов управления элементом манчестерской цепи переноса.

Известно электронное устройство «Манчестерская цепь переноса» (Manchester Carry Chain) (см. Рис. 11.8 [1]). Это устройство предназначено для формирования быстродействующего сигнала переноса многоразрядных сумматоров. Указанное устройство в КМОП исполнении для правильного функционирования требует четырех сигналов, описываемых логическими функциями: ; D; Р; (см. Рис. 11.8 [1]). Согласно Выражению (11.2) [1] G=А·В; ; Р=А⊕В. Для получения логических выражений четырех сигналов, необходимых для управления элементом манчестерской цепи переноса в статической реализации, преобразуем D по закону де Моргана [2] - , а от сигналов G и Р возьмем инверсию - . В результате получим:

- - Генерация-НЕ (Not Generation);

- - Удаление (Delete);

- - Распространение (Propogation);

- - Распространение-НЕ (Not Propogation).

На Рис. 11.7 [1] приводится схема формирования сигналов Р и , которая содержит десять МОП транзисторов. Сигналы Генерация-НЕ и Удаление (D) представляют собой простейшие логические функции, соответственно, 2И-НЕ и 2ИЛИ-НЕ. Поэтому для их формирования потребуется один двухвходовой логический элемент И-НЕ и один двухвходовой логический элемент ИЛИ-НЕ. Для того чтобы выполнить эти два элемента в КМОП базисе, потребуется еще восемь МОП транзисторов [1] (Рис. 6.17). Таким образом, для реализации схемы формирования всех четырех сигналов потребуется восемнадцать транзисторов.

Недостатком описанной выше схемы является то, что она содержит большое количество элементов и требует большого количества коммутационных связей. Так как надежность любого физического объекта не может быть абсолютной и прямо зависит от количества компонентов в его составе и количества связей, соединяющих эти компоненты, то использование при создании любого устройства большего количества компонентов и связей между ними снижает надежность работы такого устройства.

Кроме того, использование большего количества компонентов и связей при создании устройства приводит к увеличению его массогабаритных показателей, в данном случае - Схемы управления элементом манчестерской цепи переноса.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности Схемы управления элементом манчестерской цепи переноса и снижение его массогабаритных показателей.

Поставленная задача достигается тем, что в Схему управления элементом манчестерской цепи переноса, содержащую выходы сигналов прямого - Распространение Р и инверсного - Распространение-НЕ , первый инвертор, первый двухвходовой логический элемент И-НЕ, выход которого является выходом сигнала Генерация-НЕ , и двухвходовой логический элемент ИЛИ-НЕ, выход которого является выходом сигнала Удаление D, вход операнда А, соединенный с первыми входами двухвходовых логических элементов ИЛИ-НЕ и первого И-НЕ, и вход операнда В, соединенный со вторыми входами двухвходовых логических элементов ИЛИ-НЕ и первого И-НЕ, введены второй двухвходовой логический элемент И-НЕ и второй инвертор, выход которого является выходом сигнала Распространение-НЕ , а вход является выходом сигнала Распространение Р и соединен с выходом второго двухвходового логического элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с выходом первого двухвходового логического элемента И-НЕ, а второй вход - с выходом первого инвертора, вход которого соединен с выходом двухвходового логического элемента ИЛИ-НЕ.

Таким образом, предлагаемая Схема управления элементом манчестерской цепи переноса позволяет исключить восемь транзисторов TITS известной схемы, что позволяет уменьшить общее количество транзисторов для реализации необходимой функции, а значит и общее количество связей, соединяющих эти транзисторы с остальной частью схемы и между собой, и тем самым уменьшить массогабаритные показатели Схемы управления элементом манчестерской цепи переноса и повысить ее надежность.

На чертеже приведена предлагаемая Схема управления элементом манчестерской цепи переноса.

Предлагаемая Схема управления элементом манчестерской цепи переноса содержит входы операндов А и В, инверсный выход сигнала Генерация , выход сигнала Удаление D, прямой выход сигнала Распространение Р и инверсный выход сигнала Распространение-НЕ , первый 1 и второй 2 инверторы, двухвходовой логический элемент ИЛИ-НЕ 3, первый вход которого соединен со входом операнда А, второй - со входом операнда В, а выход с входом первого инвертора 1 и выходом сигнала Удаление D, первый двухвходовой логический элемент И-НЕ 4, первый вход которого соединен со входом операнда А, второй - со входом операнда В, а выход с инверсным выходом сигнала Генерация-НЕ , второй двухвходовой логический элемент И-НЕ 5, первый вход которого соединен с выходом первого двухвходового логического элемента И-НЕ 4, второй вход - с выходом первого инвертора 1, а выход - с прямым выходом сигнала Распространение Р и входом второго инвертора 2, выход которого соединен с инверсным выходом сигнала Распространение-НЕ .

Предлагаемая Схема управления элементом манчестерской цепи переноса представляет собой логическую схему комбинационного типа и работает следующим образом.

Для правильной работы манчестерской цепи переноса на выходах сигналов Генерация-НЕ , Удаление D; Распространение Р и Распространение-НЕ должны быть сформированы выходные логические сигналы управления элементом манчестерской цепи переноса, соответствующие нижеприведенной таблице истинности.

Таблица истинности
Схемы управления элементом манчестерской цепи переноса.
№ комбинации А В G D Р Р
1 0 0 1 1 1 0
2 0 1 1 0 0 1
3 1 0 1 0 0 1
4 1 1 0 0 1 0

В комбинации №1 на входы операндов А и В поступает напряжение низкого уровня, которое соответствует логическому значению «0» таблицы истинности Схемы управления элементом манчестерской цепи переноса. Так как входы операндов А и В соединены с входами, соответственно первым и вторым, двухвходовых логических элементов ИЛИ-НЕ 3 и первого И-НЕ 4, то на их выходах, в соответствии с выполняемыми этими элементами функциями, формируется напряжение высокого уровня, которое соответствует логическому значению «1» таблицы истинности Схемы управления элементом манчестерской цепи переноса. Напряжение высокого уровня «1», сформированное на выходе двухвходового логического элемента ИЛИ-НЕ 3, поступает на выход D Схемы управления элементом манчестерской цепи переноса и на вход первого инвертора 1, на выходе которого формируется инверсное напряжение низкого уровня «0», которое поступает на второй вход второго двухвходового логического элемента И-НЕ 5. Одновременно напряжение высокого уровня «1», сформированное на выходе первого двухвходового логического элемента И-НЕ 4, поступает на выход Схемы управления элементом манчестерской цепи переноса и на первый вход второго двухвходового логического элемента И-НЕ 5. Так как на первый и второй входы второго двухвходового логического элемента ИЛИ-НЕ 5 поступает напряжение соответственно высокого «1» и низкого «0» уровней, то на его выходе, согласно выполняемой им функцией, формируется напряжение высокого уровня «1», которое поступает на выход Р Схемы управления элементом манчестерской цепи переноса и на вход второго инвертора 2, на выходе которого формируется инверсное напряжение низкого уровня «0», которое поступает на выход Схемы управления элементом манчестерской цепи переноса. Таким образом, реализуется комбинация №1 таблицы истинности Схемы управления элементом манчестерской цепи переноса.

В комбинации №2(3) на вход операнда А(В) поступает напряжение низкого уровня «0», а на вход В(А) - высокого «1». Так как входы операндов А и В соединены с входами, соответственно первым и вторым, двухвходовых логических элементов ИЛИ-НЕ 3 и первого И-НЕ 4, то на их выходах, в соответствии с выполняемыми этими элементами функциями, формируется напряжение низкого уровня «0» - на выходе двухвходового логического элемента ИЛИ-НЕ 3 и высокого уровня «1» - на выходе первого двухвходового логического элемента И-НЕ 4. Напряжение высокого уровня «1», сформированное на выходе первого двухвходового логического элемента И-НЕ 4, поступает на выход Схемы управления элементом манчестерской цепи переноса и на первый вход второго двухвходового логического элемента И-НЕ 5. Одновременно напряжение низкого уровня «0», сформированное на выходе двухвходового логического элемента ИЛИ-НЕ 3, поступает на выход D Схемы управления элементом манчестерской цепи переноса и на вход первого инвертора 1, на выходе которого формируется инверсное напряжение высокого уровня «1», которое поступает на второй вход второго двухвходового логического элемента И-НЕ 5. Так как на первый и второй входы второго двухвходового логического элемента И-HE 5 поступает напряжение высокого уровня «1», то на его выходе, согласно выполняемой им функцией, формируется напряжение низкого уровня «0», которое поступает на выход Р Схемы управления элементом манчестерской цепи переноса и на вход второго инвертора 2, на выходе которого формируется инверсное напряжение высокого уровня «1», которое поступает на выход Схемы управления элементом манчестерской цепи переноса. Таким образом, реализуется комбинация №2(3) таблицы истинности Схемы управления элементом манчестерской цепи переноса.

В комбинации №4 на входы операндов А и В поступает напряжение высокого уровня «1». Так как входы операндов А и В соединены с входами, соответственно первым и вторым, двухвходовых логических элементов ИЛИ-НЕ 3 и первого И-НЕ 4, то на их выходах, в соответствии с выполняемыми этими элементами функциями, формируется напряжение низкого уровня «0». Напряжение низкого уровня «0», сформированное на выходе первого двухвходового логического элемента И-НЕ 4, поступает на выход Схемы управления элементом манчестерской цепи переноса и на первый вход второго двухвходового логического элемента И-НЕ 5. Одновременно напряжение низкого уровня «0», сформированное на выходе двухвходового логического элемента ИЛИ-НЕ 3, поступает на выход D Схемы управления элементом манчестерской цепи переноса и на вход первого инвертора 1, на выходе которого формируется инверсное напряжение высокого уровня «1», которое поступает на второй вход второго двухвходового логического элемента И-НЕ 5. Так как на первый и второй входы второго двухвходового логического элемента И-НЕ 5 поступает напряжение, соответственно низкого «0» и высокого «1» уровней, то на его выходе, согласно выполняемой им функцией, формируется напряжение высокого уровня «1», которое поступает на выход Р Схемы управления элементом манчестерской цепи переноса и на вход второго инвертора 2, на выходе которого формируется инверсное напряжение низкого уровня «0», которое поступает на выход Схемы управления элементом манчестерской цепи переноса. Таким образом, реализуется комбинация №4 таблицы истинности Схемы управления элементом манчестерской цепи переноса.

Литература

1. Цифровые интегральные схемы. Методология проектирования / Б. Николич, Ж. Рабаи, А. Чандракасан // Изд. Дом «Вильяме», 2-изд. - г. Москва, 2007.

2. Современная прикладная алгебра / Гаррет Биркгоф, Томас К. Барти // Изд. «Лань», 2-изд. - г. Санкт-Петербург, 2005.

Схема управления элементом манчестерской цепи переноса содержит выходы сигналов прямого - Распространение Р и инверсного - Распространение-НЕ , первый инвертор, первый двухвходовой логический элемент И-НЕ, выход которого является выходом сигнала Генерация-НЕ , и двухвходовой логический элемент ИЛИ-НЕ, выход которого является выходом сигнала Удаление D, вход операнда А, соединенный с первыми входами двухвходовых логических элементов ИЛИ-НЕ и первого И-НЕ, и вход операнда В, соединенный со вторыми входами двухвходовых логических элементов ИЛИ-НЕ и первого И-НЕ, отличающаяся тем, что в нее введены второй двухвходовой логический элемент И-НЕ и второй инвертор, выход которого является выходом инверсного сигнала Распространение-НЕ , а вход - выходом сигнала Распространение Р и соединен с выходом второго двухвходового логического элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с выходом первого двухвходового логического элемента И-НЕ, а второй вход - с выходом первого инвертора, вход которого соединен с выходом двухвходового логического элемента ИЛИ-НЕ.
СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОМ МАНЧЕСТЕРСКОЙ ЦЕПИ ПЕРЕНОСА
СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОМ МАНЧЕСТЕРСКОЙ ЦЕПИ ПЕРЕНОСА
СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОМ МАНЧЕСТЕРСКОЙ ЦЕПИ ПЕРЕНОСА
СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОМ МАНЧЕСТЕРСКОЙ ЦЕПИ ПЕРЕНОСА
СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОМ МАНЧЕСТЕРСКОЙ ЦЕПИ ПЕРЕНОСА
СХЕМА УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОМ МАНЧЕСТЕРСКОЙ ЦЕПИ ПЕРЕНОСА
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 21-30 of 30 items.
25.08.2017
№217.015.b035

Устройство формирования двухканального широтно-модулированного сигнала

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в стабилизированных источниках вторичного электропитания, системах управления электрическими машинами, устройствах измерительной техники и автоматики. Технический результат заключается в повышении качества стабилизации...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002613522
Дата охранного документа: 16.03.2017
25.08.2017
№217.015.c240

Логарифмический контроллер защиты многопролетных волоконно-оптических линий

Изобретение относится к контроллерам защиты многопролетных волоконно-оптических линий передачи (ВОЛП) от попыток отвода оптического сигнала и может быть использовано в качестве технического средства защиты информации (ТСЗИ) ограниченного доступа в многопролетных волоконно-оптических линиях...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002617726
Дата охранного документа: 26.04.2017
26.08.2017
№217.015.ed8d

Способ обнаружения локальных дополнительных потерь в оптическом волокне методом обратного рассеяния

Способ обнаружения локальных дополнительных потерь в оптическом волокне методом обратного рассеяния заключается в формировании коротких зондирующих импульсов и преобразовании их в оптические импульсы, вводе их в оптическое волокно, приеме с волокна обратно-рассеянного и отраженных сигналов,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002628740
Дата охранного документа: 21.08.2017
19.01.2018
№218.016.0ba2

Преобразователь уровня напряжения

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения быстродействующих преобразователей уровня напряжения, в том числе при сопряжении элементов электронных систем с несколькими источниками питания. Схема преобразователя уровня напряжения содержит: семь полевых...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002632567
Дата охранного документа: 05.10.2017
13.02.2018
№218.016.2514

Преобразователь логического уровня напряжения

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения быстродействующих преобразователей логического уровня напряжения, в том числе при сопряжении элементов электронных систем с несколькими источниками питания. Технический результат - более высокая надежность и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002642416
Дата охранного документа: 24.01.2018
17.08.2018
№218.016.7c23

Схема формирователя управляющих сигналов

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат – повышение надежности и уменьшение массогабаритных показателей. Схема формирователя управляющих сигналов содержит двухвходовой логический элемент И-НЕ, выход которого является выходом сигнала Генерация-НЕ (), двухвходовой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002664014
Дата охранного документа: 14.08.2018
25.09.2018
№218.016.8b31

Преобразователь уровня напряжения

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при согласовании схем, имеющих различные уровни напряжений источников питания и внутренних сигналов. Технический результат – повышение быстродействия преобразователя уровня напряжения. Преобразователь уровня...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002667798
Дата охранного документа: 24.09.2018
08.02.2019
№219.016.b81e

Преобразователь уровня напряжения

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения быстродействующих преобразователей уровня напряжения, в том числе при сопряжении элементов электронных систем с несколькими источниками питания. Технический результат заключается в том, что предложенный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002679186
Дата охранного документа: 06.02.2019
17.10.2019
№219.017.d6a9

Высоковольтный преобразователь уровня напряжения

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения быстродействующих высоковольтных преобразователей уровня напряжения, в том числе при сопряжении элементов электронных систем с несколькими источниками питания. Технический результат – повышение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002702979
Дата охранного документа: 14.10.2019
31.01.2020
№220.017.fb62

Высоковольтный преобразователь уровня напряжения

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат заключается в повышении быстродействия Цифровой КМОП схемы сдвига. Технический результат достигается за счёт схемы Высоковольтного преобразователя уровня напряжения, которая содержит: семь полевых транзисторов Р-типа (1-7) и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002712422
Дата охранного документа: 28.01.2020
Showing 31-39 of 39 items.
16.01.2019
№219.016.b056

Полностью оптический логический базис на основе микрокольцевого резонатора

Изобретение относится к полностью оптическим логическим элементам (ОЛЭ) на основе микрокольцевых резонаторов и может быть использовано в качестве логического базиса в оптических вычислительных устройствах. Полностью оптический логический базис на основе микрокольцевого резонатора содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002677119
Дата охранного документа: 15.01.2019
08.02.2019
№219.016.b81e

Преобразователь уровня напряжения

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения быстродействующих преобразователей уровня напряжения, в том числе при сопряжении элементов электронных систем с несколькими источниками питания. Технический результат заключается в том, что предложенный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002679186
Дата охранного документа: 06.02.2019
09.06.2019
№219.017.7923

Способ повышения вероятности обнаружения вывода излучения из оптического волокна

Изобретение относится к способам обнаружения нарушения работоспособности защищенных волоконно-оптических систем передачи (ВОСП) информации ограниченного доступа и может быть использовано в качестве способа постоянного контроля волоконно-оптической линии передачи (ВОЛП) от утечки по оптическому...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002349039
Дата охранного документа: 10.03.2009
09.06.2019
№219.017.7aa3

Способ устранения ложных срабатываний при включении защищенных волоконно-оптических систем

Изобретение относится к способам снижения вероятности ложных срабатываний в защищенных волоконно-оптических системах передачи (ВОСП) информации ограниченного доступа, оснащенных системами постоянного контроля волоконно-оптической линии передачи (ВОЛП). Техническим результатом является задержка...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002350019
Дата охранного документа: 20.03.2009
27.06.2019
№219.017.9920

Формирователь импульсных сигналов

Изобретение относится к формирователю импульсного сигнала. Технический результат заключается в увеличении мощности МДП-транзисторов при низком уровне питания формирователя широтно-импульсных сигналов. Формирователь импульсных сигналов содержит МДП-транзисторы с каналом n-типа, резистор и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002692576
Дата охранного документа: 25.06.2019
28.06.2019
№219.017.9959

Оптический мультиплексор ввода/вывода

Изобретение относится к оптическим мультиплексорам ввода/вывода оптических сигналов по технологиям волнового уплотнения (CWDM, DWDM) и может быть использовано для ввода/вывода сигналов отдельных каналов из мультиплексированного сигнала в волоконно-оптические системы передачи (ВОЛП) на любом ее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002692693
Дата охранного документа: 26.06.2019
17.10.2019
№219.017.d6a9

Высоковольтный преобразователь уровня напряжения

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения быстродействующих высоковольтных преобразователей уровня напряжения, в том числе при сопряжении элементов электронных систем с несколькими источниками питания. Технический результат – повышение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002702979
Дата охранного документа: 14.10.2019
14.12.2019
№219.017.edce

Способ производства кормовой композиции для рыб

Способ включает смешивание сухих компонентов согласно рецептуре, при этом в состав композиции в качестве частичной замены рыбной муки и других источников животного белка вводят гидролизат тушек пушных зверей. Готовый корм содержит до 1% свободного лизина, а также до 0,5% свободных цистеина и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002708923
Дата охранного документа: 12.12.2019
31.01.2020
№220.017.fb62

Высоковольтный преобразователь уровня напряжения

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат заключается в повышении быстродействия Цифровой КМОП схемы сдвига. Технический результат достигается за счёт схемы Высоковольтного преобразователя уровня напряжения, которая содержит: семь полевых транзисторов Р-типа (1-7) и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002712422
Дата охранного документа: 28.01.2020
+ добавить свой РИД