Многофункциональный элемент к-значной логики

Союз Советск ихСоциапнстичесиихРвспубпии ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 871337(22) Заявлено 28.01.80 (21) 287500218-21с присоединением заявки Рй -(5)М, Кл. Н 03 К 19/02 Веударетвеаьй квинтет СССР ао делаи изобретений и открытий(54) МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ К - ЗНАЧНОЙ ЛОГИКИ Изобретение относится к области вычислительной техники и может быль использованов цифровых вычислительных устройствах, работающих в недвоичной системе счисленияс применением элементов К-эначной логики.Известен логический элемент в К-значнойлогике, содержащий входные шины и источниклогических уровней 11.Недостатком известного устройства являются сравнительно узкие функциональные возможности.Известен логический элемент в К-значнойлогике, содержащий входные шины, источниклогических уровней (2),Известное устройство имеет сравнительноузкие функциональные возможности, так каквыходной сигнал находится в заданной зависимости от ситналов, поданных на вход с источника логических уровней. Оно реализуетстрого наперед заданные функшщ и не обеспечивает реализацию друтих функций К-знач.ной логики.Целью изобретения является расширениефункциональных возможностей,2Для достижения поставленной цели в мио.гофункциональный элемент К-значной логики,содержащий источник логических уровней,входные шины, введены определитель логичес.ких уровней, формирователь логических уровней и блок выборки экстремального логического уровня, выходы источника логическихуровней соединены со входами определителялогических уровней, формирователя логическихуровней и блока выборки экстремальногологического уровня, остальные входы которогосоединены с выходами формирователя логических уровней, соответствующие входы которого соединены с выходами определителя логических уровней, соответствующие входы 15которого соединены со входными шинами.На фиг. 1 представлена структурная схемамногофункционального элемента К-эначнойлогики; на фиг. 2 - блок-схема, как примерпредлагаемого многофункционального элемента,реализующего на базовых элементах функцииодной переменной четырехзначной логики; нафиг. 3, 4 - то же, функции двух переменныхчетырехзначной логики; на фиг. 5 - то же, В 71337. Коляда выдкая Заказ 8486/30 длисное б., д, 4/5 филиал ЛПП фПатентф, г. Ужгород,Тщ ж 1 КИПИ Государственного комитетапо делам изобретений и открытий 035, Москва, Ж, Раушская на7 8схемой большинства функций от двух и болеепеременных.С выходов формирователя 3 логическихуровней ситналы поступают на входы элементавыборки экстремального логического уровня4, который базируется на базовом элементе 7,обеспечивающего реализацию функши минимума (6),Таким образом, на выходе блока 4 выборки экстремальчого логического уровня будетсигнал, логический уровень которого будетнаходиться в необходимой зависимости от логических уровней входных сигналов.Предлагаемый многофункциональный элементможет реализоваться инверсным методом надругой элементной базе.При этом определить 2 логических уровнейвместо базовых элементов 6 использует базовые элементы 7, обеспечивающие реализациюфункции (5), а формирователь 3 логическихуровней вместо базовых элементов 8 использует базовые элементы согласно фиг, 10, обеспечивающие реализацию функции (7), а вместо базовых элементов 5 - базовые элементысогласно фиг, 6, обеспечивающие реализациюфункции (1),При этом блок 4 выборки экстремальногологического уровня базируется вместо базово.го элемента 7 на базовом элементе 6, обеспечивающем реализацию функции максимума (4).Блок 4 выборки экстремального логического уровня в зависимости от использованиябазового элемента 7 или базового элемента 6соединен с максимальным или минимальнымлогическим уровнем источника 1 логическихуровней,На фиг. 2 дан пример схемы, реализующейфункции одной переменной четырехзначнойлогики,На входную шину 9, подается входнойсигнал х,. а с выходной шины 28 снимаетсясигнал х(х), логический уровень которогонаходится в функциональной зависимости отвходного сигнала в соответствии с подсоединением коммутационных шин 14 - 19.При подсоединении шины 19 к шине 10логического уровня "О" шин 14 и 18 к ш- не 11 логического уровня "1", шин 15 и 17к шине 12 логического уровня "2" и шины16 к шине 13 логического уровня "3" схема 71337 8При подсоединении шины 19 к шине 10,шин 16 и 18 к шине 11, шин 15 и 17 к шине 12 и шины 14 к шине 13 схема реализует функцию обратного циклического отрица О При подсоединении шин 17, 18 и 19 к цп- не 10 логического уровня "0", а шин 14, 15 и 16 к разным произвольным шинам 10 - 13, схема реализует характеристические функции:) иса 4 =з,яр х=4. При этом логический уровень 1 определяло ется логическим уровнем неподсоединеннойк шинам 14,. 16 одной из шин 10-13. Так,если шина 14 подсоединена к шине 10, шина 15 - к шине 11, шина 16 - к шине 13,то при наличии на входной шине 9, логического уровня "2" на выходной шине 28 будетлогический уровень "3". В остальных случаяхбудет логический уровень "0",При подсоединении шин 14, 17, 18 к шине10, шины 19 к шине 11, шины 15 к 12, ашины 16 к входной шине 9 схема реализуетфункцию возведения в квадрат без учета переноса: При подсоединении шины 16 к шине 11,и остальных шин, как и при реализации40 предыдущей функции, схема реализует функциювозведения в куб без учета переноса:реализует функцию инверсии: Ю,=ь-х При подсоединении шин 15 и. 19 к шине 10, шин 14 и 18 к шине 11, шинь 17 к ши не 12 и шины 16 к шине 13 схема реализует функцию циклического отрицания. Х+1,мрц.Х ФЗНХ)воа 4 10,8 И,Х:Ъ871337 916 - 13 необходимого логического уровня ф 4,прн С 1,= 2 дпиньд 18, 19 подсоединяются кшине 10, а шина 17 - одной иэ шин 1013 необходимого логического .уровнядпри с = 1 шина 19 подсоединяется к шине10, шина 17 - к шине 13, а шина 18 - кодной из шин 10 - 13 необходимого логического уровня 3; 6 ри С 1= 0 шины 17, 18подсоединяются к шине 13, а шина 19 - кодной из цпдн 10 - 13, необходимого логического уровня Ь;.Коммутационные шины 24 - 26 подключаются к соответствующим шинам 1 О - 13 логическим уровнем ниже от подключения коммутационных шин 17-19,Например, при подсоединении шины 17к шине 12, шина 24 подключается к шине 11.При соединении коммутационной шины 17базового элемента 8 с шиной 10, его коммутационная шина 24 подключается к шинесмешения 40.На фиг. 3 и 4 показан вариант схемы, реализующей функции двух переменных четырехзначной логики, принцип действия которойзаключаются в следующем. На входные шины 9 9 г подаются входные сигналы х, у соответственно, з с выходной шины 28 снимается сипдал(х, у), логический уровень которого находится в функциональной эзвиснмостн от входных сигналов в соответствии с подсоединением коммутационных шин 20 д - 20 21 д - 2122, - 224 в 23 д - 234 8 10При соединении шины 20, с шинаьти 2222 дт 22 ээ шины 20 г с шинами 22 в 22 г2222 эв 22 зэ цппды 20 э с .шинами 22 223 1 Ьэб шины 20 с шинами 22, в 224 а также5 дддиньд 211 с цппдами 23 г 23 д 7233 421, с шинами 23 д, 23 ээ, 23 и шины 21с шинами 23 д 23 в 236 23 в схема реалиэу.ет функцию умножения без учета переноса:О Х,Ч,иаэс. ХУ 3дтдодд 4 ХЧ,ирь Ь хМ 1ХУ, яр ХУ 1 . 15Схема, реалиэуюидзя функцию Вебба дляпроизвольного количества переменных четырех.значиой логики, изображенная на фиг. 5, ра.ботает следующим образом.В данной схеме определитель 2 логических Эогуровнеи определяет значение экстремальногологического уровня иэ входных сигналовх, - х которые подаются на входные шины9, - 9 с выходной шины 28 снимается логи.ческий уровень, находящийся в зависимости 25от входных уровней в соответствии с подсоединением коммутационных шин 14 - 16,Так при соединении шины 14 с шинои 11,шины 15 с шиной 10, шины 16 с шиной 13реализуется функция Вебба:1"ди диОВ 4вах(ХгХ )д 1,эдди.мох(К,. ХФ 3о, яра дисдХ (Хг, ", Х д ) = ЪПри соединении шины 20 д с шинами 22 г, 22 дв, 22 эя шины 20 г с шинами 22 э, 22 да, 22 ээ. щнны 20 э с шинами 22 а, 22 го, 22 эб, шины 20 в с шинами 22 д,22 д 7, 22 ээ а также шины 21 д с шиной 23 23 д 7, 23 эв юдам ньд 21 г с шинами 23 э 23 г 23 ээ шины 21 э с шинами 23 г, 23 д 9 23 эв и шины 21 с шинами 23 23 дв, 23 ээ схема реализует функцию сложения беэ учета переносаХ+Ч, иди ХУ 3,"од 4Х,ьЧ 4,йри,Х+УЗ а(Х,Ч )При том же соединении шин 20 д - ив и шины 21, с шинами 23 г, 23 да, 23 эв и цдины 21 г с шинами. 23 ээ 23 э. 23 го шины 21 э с шинами 23,7, 23 э 4, 234 а также шины 21 д с шюдами 23 д, 23 дв 23 ээ схема реализует функцию вычитания беэ учета заема:,эгэц. тдгОдХ (Х, Х):О .П ри замене базовых элементов 6 ив базовыеэлементы 7, базовых элементов 8 на базовые 45 элементы ддриведенддьде на фиг 10 и базовыхэлементов 7 на базовые элементы 6, схемареализует функцию:Х (ХХщ)моа 4дудки(ХдХ)+,Фуги.тдгди(ХХ )Ьо,ьу д ии (х",Х) =Э,При коммутации шин аналогично схеме,реализующей обратную функцию Вебба, схемареализует также функцию:55(Хд-Хдо)идоД 4Ъъюд(хд Хт)-У, тдэи. 3 тдЮ (Хд, -,Х, ) Ю,Ъу фь (Х ч.Х дед ) юТаким образом, данный многофункциональный элемент К-значной логики позволяет реализовать функции произвольного количества переменных К-значной Логики, что расширяет ее функциональные возможности по сравнению с известными схемами.Формула изобретенияМногофункциональный элемент К-значной логики, содержащий источнщс логических уровней, входные шины, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены определитель логических уровней, формирователь логических уровней и блок выборки экстремального логического уровня, выходы источника логических уровней соединены с входами определителя логических уровней, формирователя логических уровней и блока выборки экстремального логического уровня, остальные входы которого соединены с выходами фор мирователя логических уровней, соответствую.щие входы которого соединены с выходами определителя логических уровней, соответствуюц щие входы которого соединены с входнымишнми.ЭИсточники информации,принятые во внимание при экспертизы1. Патент Японии Мт 4926027, кл, Н 03 К 17/60,Б 1974.2. Патент ГДР Кф 116549, кл. Н 03 К 19/20,1975.