Ячейка коммутирующей среды

 

) 441565

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства 427337 (22) Заявлено 27.12.71 (21) 1729581, 18-24 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 30.08.74. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 15.05,75 (51) М. Кл. G 06f 9 00

G 061 7/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР до делам изобретений и открытий (53) УДК 681.323:62-52 (088.8) (72) Авторы изобретения

Л. С. Берштейн, Н. И. Денисенко и В. В. Лисяк

Таганрогский радиотехнический институт (71) Заявитель (54) ЯЧЕЙКА КОММУТИРУК)ЩЕЙ СРЕДЫ

@ 5 (.,"Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при построении устройства для трассировки печатных плат.

По авт. св. ¹ 427337 известна ячейка коммутирующей среды, содержащая схемы «И», схемы «И-НЕ», триггеры, схему «ИЛИ», входные шины которых соединены с приемными схемами «И-НЕ», выход каждой из которых связан с входами остальных приемных схем

«И-НЕ». Выходы приемных схем «И-НЕ» соединены также каждый со своим первым входом схемы опроса состояний приемных схем

«И-НЕ», вторые входы которых связаны с шиной подачи команды записи дерева трасс.

Выход схемы опроса состояний приемных схем

«И-НЕ» подключен через схему «ИЛИ» обнуляющих команд к нулевому входу триггера управления, единичный выход которого соединен с первым входом своей выходной схемы

«И-НЕ» устройства анализа принадлежности данной ячейки трассе, с входом приемной cveмы «И-НЕ», а также с первым входом схемы считывания состояний триггеров управления, второй вход которой соединен с выходом cveмы «И» координатной выборки ячейки, входными шинами которой являются шины выборки ячейки по Х и по У. Выход схемы считывания состояний триггеров управления соединен с шиной считывания состояний триггеров управления. Кроме того, два других входа входной схемы «И — НЕ» устройства анализа принадлежности данной ячейки трассе соединены один с нулевым выходом триггера управления смежного узла, другой — с выходом входной схемы «И — НЕ>: устройства анализа принадлежности данного узла трассе, входы которой соединены с входными шинами устройства анализа принадлеж1п ности данной ячейки трассе, связанными с входами схемы «И — НЕ» запрещения изменения состояния ячейки, последний вход которой соединен с шиной установки ячейки в исходное состояние. Выходы каждой из прием15 ных схем «И вЂ” HE» соединены с входом выходной схемы «И — НЕ», выход которой подключен к выходным шинам звеньев. Входы приемных схем «И вЂ” НЕ» соединены с шинами запрещения распространения волны потен20 циала поиска в заданных направлениях и с шиной обнуления входов ячейки. Входные шины звеньев связаны также с первым входом схемы «И — НЕ» контроля исправности ячейки, второй вход которой соединен с шиной оп25 роса схем автоконтроля. Выход схемы «И—

НЕ» контроля и правностн ячейки соединен через схемы «ИЛИ» обнуляющих команд с нулевым входом триггера управления. Выход выходной схемы «И — HE» устройства анали3р за принадлежности ячейки трассе соединен с

441565 шиной вывода потенциала выделения в смежные ячейки, которая также соединена с третьим входом схемы опроса состояний приемных схем «И вЂ” HE».

Однако такая ячейка не обеспечивает построения трасс с ответвлениями по кратчайшим расстояниям, что приводит к увеличению суммарной длины трассы и снижению плотности их прокладки.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей ячейки.

Это достигается тем, что предлагаемая ячейка дополнительно содержит первую схему «И», один вход которой соединен с выходом первой схемы «И — НЕ», другой вход— с шиной обнуления среды, а выход — с триггерами управления, вторую схему «И», один вход которой соединен с шиной разрешения вывода потенциала поиска, другой вход — с выходными шинами ячейки, а выход — с шиной включения формирователя записи трассы; вторую схему «И — HE», один вход которой соединен с шиной разрешения задания распределенного источника потенциала поиска, другой вход — с входами схем «И вЂ” НЕ» анализа принадлежности ячейки трассе, а выход — с одним из входов выходной схемы «И — HE».

Благодаря этому возможно построение сложных трасс, ветвящихся в любой точке, что существенно повышает качество печатного монтажа.

Отыскивание трассы между группой точек осуществляется организацией волнового процесса в коммутирующей среде. Пусть необходимо соединить трассой q;g Q ячеек. Начальной ячейке трассы qo задают признак источника потенциала поиска, а остальным ячейкам — признак приемника потенциала поиска.

Распространяясь от q>, волна поиска достигает ближайшей ячейки-приемника, выдавая сигнал на запись этой части трассы. Затем признак источника потенциала поиска задают уже всему построенному участку трассы и выделяют вновь ближайшую ячейку-приемник.

Путем присоединения к каждой выделенной части трассы ячеек-приемников получают увеличивающийся по длине распределенный источник потенциала поиска..В результате строят сложную трассу с кратчайшими ветвями, отходящими от ранее проложенных участков трассы.

На чертеже показана функциональная схема ячейки.

Входные шины 1 — 14 ячейки и шины 2, 3 запрещения распространения волны поиска соответственно по Х и У соединены с входами соответствующих приемных схем «И вЂ” НЕ»

4> — 4ь Выход каждой из приемных схем

«И — HE» связан с входом выходной схемы

«И — НЕ» 5, выход которой соединен с выходными шинами 6i — 64 звеньев. Кроме того, выход каждой приемной схемы «И — HE» подключен к входам остальных приемных схем

«И — HE». Один из входов первой схемы

«И» 7, которая осуществляет вывод потенциа5

1О

65 ла поиска, соединен с выходом выходной схемы «И — НЕ», а другой — с шиной 8 разрешения вывода потенциала поиска. Выход схемы

«И» 7 соединен с шиной 9 включения формирователя записи трассы. Входы схем «И—

НЕ», 10 — 104 опроса состояний схем 4 — 44 соединены с выходами соответствующих приемных схем «И вЂ” HE» 4> — 44 и с шинами

11> — 114 подачи команды записи трассы. Выходы схем «И вЂ” НЕ» 10 — 104 связаны через схемы «ИЛИ» 12 — 124 сборки обнуляющих команд с нулевыми входами соответствующих триггеров 13> — 134 управления, единичные входы которых соединены с входами схем

4 — 44 и выходных схем «И вЂ” НЕ» 14 — 144 анализа принадлежности ячейки трассе. Входы схем 14 — 144 соединены с соответствующими шинами 15 — 154 опроса состояний триггеров управления соседних ячеек.

Входные шины 16> — 164 анализа принадлежности ячейки трассе соединены с входами выходной схемы «И — НЕ» 17 анализа принадлежности ячейки трассе, выход которой соединен с входами выходных схем «И—

НЕ» 14 — 144-, выходы которых соединены с шинами 18 — 184 вывода потенциалов выделения в смежные ячейки. Входы первой схемы

«И — НЕ» 19 запрещения изменения состояния ячейки соединены с входными шинами

16> — 164 анализа принадлежности ячейки трассе и с шиной 20 установки ячейки в исходное состояние. Выход схемы «И — НЕ» 19 соединен с одним из входов первой схемы «И»

21 установки среды в проводящее состояние, второй вход которой соединен с шиной 22 установки среды в проводящее состояние.

Выход схемы «И» 21 соединен с единичными входами триггеров 13> — 134. Один из входов второй схемы «И — НЕ» 23 задания трассе распределенного источника потенциала поиска соединен с шиной 24 разрешения задания распределенного источника. Выход схемы

«И — НЕ» 23 соединен с одним из входов выходной схемы «И — НЕ» 5. Выходы схем

«И — НЕ» 25> — 254 контроля исправности ячейки соединен с входами схем «ИЛИ»

12 — 124, один вход — с входными шинами

1 — 14, а другие — с шинами 26, — 264 опроса схем автоконтроля. Выход схемы «И» 27 координатной выборки ячейки связан с одним из входов схемы «И» 28 — 284 считывания состояний триггеров 13> — 134. Входы схемы «И»

27 соединены с шинами 29 и 30 выбора по Хи

У соответственно. Шины 31> — 314 обнуления входов ячейки соединены с входами схем

4 — 44. Шины 32 — 324 считывания состояний триггеров 13> — 134 подключены к выходам схем «И» 28 — 284.

Пусть при отыскивании трассы потенциал поиска одновременно появился на входных шинах 1 — 1 данной ячейки. Так как до этого среда была обнулена, каждая из приемных схем «И вЂ” НЕ» имела по шинам обратной связи и по шине 2 разрешение на прием потенциала поиска, представляющего собой ло441565 гическую единицу. Вследствие того, что каждая из названных схем охвачена запрещающими обратными связями, схемы 41 — 44 входят в противоречивое неустойчивое состояние, в результате которого одна из них, принимающая потенциал поиска, его инверсией запрещает прием другой. Эгим же сигналом прерывается и положительная обратная связь для приемного входа.

Допустим, что потенциал поиска принимается схемой 4 . Инвертированное значение его прикладывается к схемам 41, 4З, 44, изолируя ячейку от среды по этим сходам, и к выходной схеме «И вЂ” НЕ» 5. Инвертируясь схемой 5, потенциал вновь в виде логической единицы распространяется по шинам 61 — 64 в среду. Таким образом, ячейка за ячейкой формируется прадерево трасс с несливающимися ветвями, поэтому оно имеет единственную трассу, соединяющую источник сигнала с приемником. Назовем указанную трассу центральной.

В момент дости?кения волной потенциала поиска ближайшей ячейки-приемника схема

«И» 7, имеющая по шине 8 сигнал разрешения вывода потенциала поиска, выдает по шине 9 сигнал разрешения включения формирователя записи трассы, находящейся в устройстве управления средой. Для записи образованного прадерева трасс в собственную память узлов предусмотрены схемы «И — НЕ»

10i — 104, которые опрашивают состояния приемных схем 41 — 44 и при наличии команды записи дерева трасс на шинах 111 — 114 через схемы 121 — 124 устанавливают триггеры 131, 13з, 134 в нулевые состояния, а они блокируют приемные схемы 41, 4>, 44. В результате предыдущих команд только триггер

13> остается в единичном состоянии, разрешая схеме 4> прием потенциала поиска.

Для выделения центральной трассы со стороны ячейки-приемника сигнала по одной из шин 161 — 164 подается логический нуль, на аналогичные шины остальных узлов среды— логические единицы. Признаком принадлежности ячейки центральной трассе является такая ситуация триггеров управления смсжHbix узлов, при которой первый по трассе от ячейки-приемника установлен в единичном, а второй — в нулевом состояниях. Выходы названных триггеров подключаются к выходным схемам анализа принадлежности узла трассе.

К этим же схемам подсоединяется выход схемы

«И — HE» 17. Поскольку данная ячейка принадлежит центральной трассе, то лишь на выходе схемы 14> появляется нулевой потенциал, который, направляясь по шине 18, является командой выделения следующей по центральной трассе ячейки. Прикладываясь к схеме 19 смежного узла, этот потенциал запрещает изменение состояний триггеров управления смежного узла. Командой запрета изменения состояний триггеров управления данной ячейки является нулевой потенциал, пришедший по одной из шин 161 — 16.,1 от смежных узлов.

1О

25 зо

Таким образом, формируется неразрсшение изменения состояний всех триггеров управления ячеек, пр;Iнадлежащих центральной трассе прад;р=aa трасс.

По окончании переходных процессов по шине 20, общей для всей среды, подается команда установки среды в проводящее состояние. При этом триггеры управления ячеек, не принадлежащих центральной трассе, г"... ращаясь в исходные состояния, вновь дела:от остальную часть среды проводящей и готовой к отысканию очередной трассы.

Для образования ответвлений трассы к остальным верш1шам-приемникам q; снимают признак источника потенциала поиска с вершины суд, оставляя признак прпемнш ". Иа вершинах o;i a„-. По гп1п: 24 на все з-и срсд11 идают единичный потенциал, служащий командой образования р "ñïðåäåëåííîãî ио цсптральной трассе источника потенциала поиска, он задается схемой 23. В результате этого от всей центральной трассы распространяется цилиндрическая волна потенциала поиска, образующая неслпвающиеся ветви трассы с остальными вершинами-приемника су; (-:Я. Для выделения вствей названным вершинам одновременно задают признаки приемников подключением одной из шин 161 — 164 к нулевому потенциалу.

По окончании переходных процессов вновь подают команду установления среды в проводящее состоян:1е. Так, в два шага устанагливают дерево трасс: на первом шаге — лучевую ветвь (центральную трассу), на втором— ее ветви. При включении питания в коммути рующей среде может устанавливаться спин танное прадерсво трасс. Для его разрушения предусмотрено общее обнуление среды подачей нулевого потенциала. по шинам 31, — 31, Для предотвращения порождения в среде ложного потенциала поиска за счет неисправных элементов служат схемы 251 — 254, и входа которых подключены гходныс шины

11 — 1. и шины 261 — 26.1 о-,ipoca схем автоконтроля. При прохождении ло?кного потсliи ала поиска всс звенья среды оказыва1отся занятыми. ля локализации источника ло?1:,IIOГо потенциала по шипам 31,--314 подастся команда обнуления модели, а по окончании переходных процсссов по шинам 26,— 26.

I<0.ààHäà опроса зьспьев. При том на выходах ячеек (шины 64 — 6.) появляются нули и лишь неисправные у3;ILI могут выдавать единицы.

Совпадение едпн1щ ложного потенциала и команды опроса порождает HQ выходе одной из схем 25; — 254 нуль, устанавливающий через схему 121 — 124 триггер управления данным входо. I узла H нулевое состояние. Таки;i образо.:, локализацHF. источника ложного потенциала поиска осуществляется блокировкой входов смежных узлов.

Для координатного считывания состояний ячеек предусмотрена схема 27. При одновременном поступлении сигналов по шинам 29 и

30 выбора на схему 27 схемы 28 по шинам 32

44!565 ходом первой схемы «И — НЕ», другой вход— с шиной обнуления среды, а выход — с триггерами управления, вторую схему «И», один вход которой соединен с шиной разрешения

5 вывода потенциала поиска, другой вход — с выходными шинами ячеек, а выход — с шиной включения формирователя записи трассы, вторую схему «И — HE», один вход которой соединен с шиной разрешения задания рас10 пределенного источника потенциала поиска, другой вход — с входами схем «И вЂ” НЕ», анализа принадлежности ячейки трассе, а выход в с одним из входов выходной схемы

«И — IE». считывают состояние триггеров управления ячейки. Среда, построенная из предлагаемых ячеек, способна автоматически устанавливать сложные ветвящиеся трассы с кратчайшими ветвями от ее центрального участка с обходом ранее установленных трасс.

Ячейка коммутирующей среды по авт. св.

¹ 427337, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, она дополнительно содержит первую схему «И», один вход которой соединен с вы112 Я, Е

1з д

Составитель Т. Нестеренко

Техред О. Гуменюк Корректор А. Степанова

Редактор Т. Рыбалова

Заказ 1051!1 Изд, № 1224

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и

Москва, Ж-35, Раушская

Типография, пр. Сапунова, 2

П р ед м е т изобретения

Тираж 624 Подписное

Совета Министров СССР открытий наб., д. 4/5