А.А. СКРЫЛЁВ

Научный руководитель – Л.Г. Новиков, к.т.н., доцент

Политехнический институт МИФИ, Лесной
Унитарный детектор НА ЛОГИЧЕСКИХ СВЕРТКАХ
Рассматривается унитарный детектор, построенный на логических свёртках с обратной связью.
В связи с развитием ПЛИС большое значение имеет создание новых цифровых автоматов с жёсткой логикой. В автоматах, как правило, выделяют триггерную и комбинационную подсистему. Значительно ускорить процесс проектирования, особенно на начальных этапах, можно с помощью моделирования. Разработанный автором новый базис логических свёрток [1,2] и созданные модели их, являются эффективным средством проектирования. Устройства логической свертки могут быть использованы в последовательных, параллельных автоматах и структурах с обратной связью (ОС). Рассмотрим применение устройств логической свёртки в логических структурах с ОС. В таких структурах в качестве узлов обратной связи используются логические элементы. В логических узлах ОС над входным сигналом и сигналом ОС производится логическая операция (конъюнкция, дизъюнкция, сложение по модулю 2 и т.д.). Как и обычная ОС логическая ОС может быть отрицательной, если действие ОС ослабляет действие входного сигнала, т.е. действует в противоположном направлении, и положительной ОС, если ОС усиливает, т.е действует в том же направлении. Положительная ОС применяется для построения устройств с устойчивыми состояниями, а также для формирования непрерывных сигнальных последовательностей.

Рассматриваемое устройство представляет собой последовательное включение j процедур {k} и i процедур {δ}, охваченных общей логической дизъюнктивной обратной связью (см. таблицу 1). Сигнал S переводит устройство в единичное состояние (Q=1), а сигнал R переводит устройство в нулевое состояние (Q=0). Поскольку процедура {jk} (j последовательно включённых процедур {1k}) не пропускает сигналы длительностью меньшей j, то для перевода схемы в единичное состояние (Q=1) длительность сигнала S должна быть больше j. Сигнал R размыкает кольцо обратной связи, таким образом, обеспечивается переход устройства в нулевое состояние (Q=0). Для того чтобы устройство перешло в нулевое состояние, длина сигнала R должна быть больше i, так как свёрточный оператор {iδ} (i последовательно включённых процедур {δ}) формирует по срезу входного сигнала, сигнал длительностью равной i. Схема устройства и временная диаграмма работы устройства приведены в таблице 1.

В устройстве использованы операторы логической свёртки (табл.2). Временные диаграммы процедур логической свёртки приведенные в таблице 1 свидетельствуют, что получен автомат с двумя устойчивыми состояниями. Переход автомата из одного состояния в другое определяется унитарным признаком сигналов на его входах.

Таблица 1.
Схема	Временная диаграмма	Граф

Для схем с логической обратной связью характерны автоколебательные режимы, поэтому предъявляются особые требования к элементной базе, на которой в дальнейшем они будут реализованы.

Таблица 2.
УГО	Схема	Временная диаграмма

Устройства на основе синхронной логической свертки хорошо согласуются со средствами цифровой обработки сигналов, и могут найти применение в системах обработки информационных потоков.

Список литературы

1. 
   Новиков Л.Г. Универсальный модуль логической свёртки //Сб. науч. тр Научной сессии МИФИ. М.: МИФИ, 2005. Т 1. С. 75–76
   
2. 
   Новиков Л.Г. Операторы, процедуры и алгоритмы обработки синхронных последовательностей сигналов //Сб. науч. тр Научной сессии МИФИ. М.: МИФИ, 2005. Т.12. С. 57.