Л. Г. НОВИКОВ

Технологический институт (филиал) МИФИ, Лесной, Свердловская обл.

ЛОГИЧЕСКИЕ УЗЛЫ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ

Рассматриваются принципы построения узлов с обратной связью в устройствах преобразования сигналов.

Устройства, имеющие устойчивые состояния, относятся к классу автоматов с памятью (АП). Основой этих устройств является синхронный автомат, состоящий из синхронных элементов задержки, объединенных всевозможными связями с помощью комбинационной логики.

Применение обратной связи в каскадных структурах открывает широкие возможности решения задач обработки информации с помощью новых эффективных алгоритмов преобразования сигналов.

Структуры с замкнутым циклом состоят из внутренних каналов преобразования и узлов ОС. Узлы ОС объединяет внешние и внутренние информационные потоки сигналов. В рассматриваемых структурах в каналах преобразования используются процедуры свертки, а в качестве узлов ОС – логические элементы.

Рассмотрим принципы (см. табл.) организации логической ОС (ЛОС) в кольцевых одноконтурных структурах логической свертки.

Узел ЛОС выполняет логические функции. Как и обычная ОС логическая ОС может быть отрицательной, если ОС ослабляет действие входного сигнала, действуя в противоположном направлении, и положительной ОС, если ОС усиливает действие входного сигнала, действуя в том же направлении. Положительная ОС применяется для построения устройств с устойчивыми состояниями, а также для формирования сигнальных последовательностей.

В структурах с ОС могут иметь место три вида состояний: абсолютно устойчивое, устойчивое, временно устойчивое. Абсолютно устойчивым будем называть такое состояние, из которого можно вывести только воздействием внешних сигналов.

Устойчивыми будем называть состояния, в которых переход из одного состояния в другое осуществляется под воздействием синхросигналов.

Временно устойчивое состояние может иметь место из-за распространения (проникновения) сигнала по сквозным логическим ветвям свертки.



Таблица

Основные функции логической обратной связи

№

Схема ОС

Функции ОС

1

Конъюнктивная ОС позволяет реализовать конъюнктивное (минимальное) управление, пропорциональное совпадению сигналов, конъюнктивное защелкивание, синхронный запуск сигналов заданной конфигурации, преобразование частоты, задержку по фронту и срезу

2

Дизъюнктивная ОС позволяет реализовать дизъюнктивное (максимальное) управление, пропорциональное расхождению сигналов, переводить из одного состояния в другое, осуществлять дизъюнктивное защелкивание, синхронный запуск синхронных сигналов необходимой конфигурации, преобразование частоты, задержку по фронту и срезу

3

Запрещающая ОС позволяет реализовать управляющее воздействие, пропорциональное задержке сигнала, прогнозирующее, предсказывающее, аналогичное дифференциальному воздействию.

4

ОС «сложение по модулю 2» позволяет осуществлять управление, пропорциональное расхождению сигналов.

5

Комбинационная логическая ОС позволяет создавать устройства с управляемостью по требуемому закону.

A—входной информационный поток, B—сигнал обратной связи, С—выходной сигнал, ,—процедуры прямой логической свёртки.

Комбинация логических операторов свертки в каналах преобразования и логических смесителей в узлах ОС позволяет получить схемные решения с полезными свойствами, которые могут быть использованы для построения разнообразных устройств.