Универсальный логический модуль

(59 ВЕННЫИ КОМИТЕТ СССР ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ ГОСУД ПО ДЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Ю(57) Изобретение относится к автоматике ивычислительной технике и предназначено для использования в качестве универсального логического элемента при синтезе нерегулярных структур дискретных устройств. Цель изобретения - упрощение модуля. Устройство содержит информационные входы, настроечные входы, пороговый элемент, элемент РАВНОЗНАЧНОСТЬ, выход модуля. Универсальный логический модуль реализует при соответствующей настройке типовые булевы функции относительно группы Кпреобразований. Настройка модуля состоит в подаче на настроечные входы модуля соответствующих сигналов из множества 10, 1, Х, Х,при этом на выходе модуля формируется булева функция с заданным рангом и индексом 1 ил1Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для использования в качестве универсального логического элемента при синтезе нерегулярных структур дискретных устройств. Цель изобретения - упрощение модуля. На чертеже приведена схема универсального логического модуля.Модуль содержит информационные входы 1, настроечные входы 2, пороговый элемент 3, элемент РАВНОЗНАЧНОСТЬ 4, выход 5 модуля.Пороговый элемент 3 и элемент РАВНОЗНАЧНОСТЬ 4 являются стандартными элементами вычислительной техники и могут быть выполнены по любой известной схеме.Нумерация входов порогового элемента 3 ведется последовательно сверху вниз, т.е. вес первого (сверх на чертеже) входа порогового элемента 2, второго 2 и т.д.,(п - 1)- го 2" , (и)-го 2 О 2"(возле каждого входа порогового элемента 3 указан его вес),Информационные входы 1 имеют п - 1 разряд. Настроечные входы 2 имеют и разрядов. Элементы схемы универсального логического модуля соединены следующим образом; 1-й информационный вход 1; соединен с 1-м (сверху) входом порогового элемента 3 с весом входа 2 , (1=1, и - 1); )-й настроечный вход 2; соединен с (и+) -- 1)-м входом порогового элемента 3 с весом входа 2 , =1, п - 1); и-й настроечный вход 2 соединен с первым входом элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ 4, выход порогового элемента 3 соединен с вторым входом элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ 4, выход которого соединен с выходом 5 универсального логического модуля.При описании работы использованы следующие обозначения: Ъ; - вес 1-го входа порогового элемента 3; Т - порог; х; - значение сигнала на 1-м информационном входе 1(1=1, п - 1); у; - значение сигнала на )-м настроечном входе 2), =1, и); У - значение сигнала на выходе порового элемента 3; Г - значение сигнала на выходе 5 модуля; и - количество переменных, для которого модуль является универсальным относительно группы К, преобразований. Рассмотрим работу модуля. В общем случае сигнал на выходе т-входового порогового элемента с весами входов Ъь Ъ Ъ и порогом Т определяется следующим образом:1, если Й Ъ;х;) Т У=(1)О, в противном случае.Для конкретного вида порогового элемента 3, применяемого в данном универсальном логическом модуле, с учетом весовего входов, обозначением входных переменных и указанным порогом, выражение (1) имеет следуюший вид:1, если Ъ х;2 + Х у;2 ) 2"г:(2)О, в противном случае.Булева функция на выходе элементаРАВНОЗНАЧНОСТЬ 4 имеет видГ= рв у = чу У Фу (3) Предлагаемый универсальный логиче ский модуль, как и прототип, предназначен для реализации Ктипов булевых функций, Типовые булевы функции относительно группы К преобразования однозначно определяются двумя параметрами: рангом и индексом, Рангом булевой функции называется количество конституент единицы в ее совершенной дизъюнктивной нормальной форме (СДНФ). Индексом называется количество пар противоположных конституент единицы в ее СДНФ. Две булевы функции относятся к одному Ктипу, если их ранги и индексы совпадают.Для реализации универсальным логическим модулем типа булевой функции с рангом Я и индексом 1 необходимо подать на настроечные входы 2 модуля соответствую щие сигналы из множества 0, 1, х, х ).Вычислянтся следующие значения;А=: 2(2"- Р); (4) В== 21+1; (5)С== мин (А, В); (6) Р==макс (А; В), (7)Десятичные числа С и Й представляютсяв виде двоичных чисел соответственно СССи д 1 дд, Значения настроечных сигналов уь,уопределяются следуюшим об разом: с, при с;=д;у;= хпри с;= О, д;= 1 (8)х. при с;=1, д;=О,Пример. Пусть п=3, необходимо настроить модуль на реализацию типа булевойфункции с рангом К=- 5 и индексом 1= 1.40 Для и= 3 выражение (1) имеет вид1, если Х х;2 + Х у;2 ) 2р - г =1 (9)О, в противном случае.Выражению (9) соответствует булевафункция45 ср= у 1 у 2 х 1 х 2 / уу 2 х 1 / у 1 у 2(х 1 / х 2), (10)Для и:= 3 выражение (2) имеет видГ= уз ср / у 8 (11)Определяем значения настроечных сигналов по выражениям (4) и (8) для реа 50лизации типовой булевой функции с К= 5,1= 1: 35 А=2 (2 З- 5 + 1)= 0В == 2.1+ 1= 3;С= мин (0,3) = 0;Р=: макс (0,3)== 3.Десятичным значениям С= 0 и О= 3 соответствуют двоичные коды, соответственно равные 000,011.1290289 Формула изобретения ель О. Берези. Верес73 оваКорректор Т. КолбПодписноеизобретений и отаб., д. 4/5жгород, ул. Проектн Состави Техред Тираж венного комитета , Москва, Ж - 3 олиграфическое пр едактор М. Дылынаказ 7901/45ВНИИПИ Государс11303Производственно-п СССР по деламРаушскан н едприятие, г. У крыти 3По формуле (8) определяем значения настроечных сигналов:у;1= 1,3;у= О, так как с 1= д 1= 0;уг= хз, так как сг= О, с 1 г= 1; (12)уз= хз, так как сз= О, с 1 з= 1,Покажем, что полученная настройка модуля (12) позволяет реализовать заданный Ктип булевой функции. Для этого подставим значения у 1, уг в (10) и получимд 1 х - ХЗ Х Хг (13) Подставляя (13) в (11) с учетом настройки уз= хз из (12), получимл = ХЗ Х Хг д/ ХЗ, (14)Булева функция (14), реализуемая модулем при настройке (12), принимает значение 1 на 5 наборах входных переменных: О, 1, 2, 3, 7, т.е. ранг реализуемой булевой функции К= 5. Из указанных наборов два (О и 7) противоположны, т.е. 1=1.Следовательно, заданный тип булевой функции реализуется универсальным логическим модулем (аналогично для произвольного числа переменных). Универсальный логический модуль, содержащий пороговый элемент с весами входов 2 о, 2 2" , 2 о, 22" , и - количество логических переменных, причем 1-й информационный вход модуля соединен с 10 1-м входом порогового элемента с весом2 , = 1, г 1 - 1, 1-й настроечный вход модуля соединен с и+- ) м входом порога.вого элемента с весом 2 , 1= 1, п 1,отличающийся тем, что, с целью упрощения,модуль содержит элемент РАВНОЗНАЧНОСТЬ, причем выход порогового элемента с порогом 2соединен с первым входом элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ, второй вход которого соединен с п-м настроечным входом модуля, выход которого соединен с выходом элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ.