Устройство для вычисления симметрических булевых функций

СОЮЗ СОВЕТСОЦИАЛИСРЕСПУБЛИ СНИХ ЕСКИХ(ц) С Об Р 7/О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобретение отн лительной технике и и может быть использ ния матричных арифме многофункциональных сится к выцисикроэлектронике вано для пастрое ических устройст ифровых преобраРОСУДАРСТНЕННЫЙ КОМИТЕТПО И 39 БРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРУ 1432500, кл. С 06 Р 7/00 07.04.87.Авторское свидетельство СССРК 14782 О 8, кл. С О 6 Г 7/ОО, 22.О 4.87,54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ СИММЕТИЧЕСКИХ БУЛЕВЫХ ФУНКЦИЙ Изобретение относится к области вычислительной техники и микроэлектроники и может быть использовано для построения матричных арифметических устройств многофункциональных цифррвых преобразователей.Цель изобретения - упрощение конструкции устройства для вычисления симметрических булевых функций,На чертеже представлена функцио" нальная схема устройства для вычисления симметрических булевых функций (с.б.в.) при и = 5.Устройство содержит и = 5 элементов 0 1 1 первой группы, и =5 элементов СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ 2 2 г первой группы, и - 1 = 4 зователей. Цель изобретения - упрощение конструкции устройства для вычисления симметрических булевых Функций,Устройство для вычисления симметрических булевых функций и переменных содержит и групп элементов И и и группэлементов СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ 2, и информационных входов, и+1 настроечныхвходов и один выход . На информационные входы устройства подаются двоичные переменные ХХ Х на настроечные входы - сигналы настройкизначения которых принадлежат множеству 101). На выходе устройства реализуется симметрическаябулевая Функция Р=Г(ХХХл)определяемая вектором настройки й(Г) = 3). 1 ил,элемента Б 3,3, второй группы, и= 4 элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ 2 4..4+ второй группы, и== 3 элемента 0 55третьейгруппы, и= 3 элемента СЛОЖЕНИЕ ПОМОДУЛЮ 2 6,6третьей группы,и - 3 = 2 элемента У 7, и 7 четвертой группы, и= 2 элемента СЛОЖЕНИЕПО МОДУДО 2 8, и 8 цетвертой группы, и= 1 элемент 0 9 пятой группы,и= 1 элемент СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ 2 ,Вф10 пятой группы, и = 5 информационныхвходов 11,11-, и+1=6 настроечныхвходов 12.126, выход 13,Устройство для вычисления с,б.работает следующим образом,1559337 На информационные входы 11, Т 1 поступают двоичные переменные Х,. Х соответственно, на настроечные входы 12,126 - сигналы настройки 1 ю 1 ,соответственно, значения которых принадлежат иноиеотву 10,11, На выходе 13 реализуется с.б.ф. Р = = Р (Х,Х,Х 5,Х 4,Х 5), определяемая вектором настройки(Р) =(Оор 1 р у, 10 3 р 4 р 15) вПусть с.б.ф. Р существенно зависит от в, аргументов Х Х Хи а , а а- рабочие числа Р где 1г- и+1, такую с.б.ф. обоз"15 нацим через Р " Если г = 1, то с.б.ф. Рназывается элементарной /или фуйдаментальной) с.б.ф.Произвольная с.б.ф. Г =Р (Х,Х,е,Х) может быть задана двоичным вектором 20 (кодом) н (Г) = (и,В,Я), где /нь11 , - значение Р на (любом) наборе значений п аргументов с 1 единицами (О й 1. й и) . Очевидно, что 1, = 1 только тогда, когда х Е 1 аа, а 25 а) и Р = ию РЧи Р,ЛЧч ИРСледовательно, определение вектора 1 (Р) (1 и, ,) некоторой с.б.в. Р сводится к нахождению таких э.с.б.ф., поразрядная дизъюнкция дво- ЗО ичных номеров которых дает двоичный номер исходной функции.С,б.ф, Р можно представить посредством (и+1)-разрядного двоицноговектора (Р)=( ,), где , = 35(1000 0000 0000.0000 сгбОО 0000 0000 0000); (о о 1 ооо 1 ооо оооо 1 ооо оооо оооо оооо); (0001 0110 0110 1000 0110 1000 1000 0000); (0000 0001 0001 0110 0001 0110 0110 1000)р (0000 00000000 0001 0000 0001 0001 о 0) (0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0001). 5 а 5 Г 4 12 Б Р в 5 Р 5 5,имеет вид И = (111110 111 О 1 ОО 1 111 О 1 ОО 1 1 ОО 1 О 110). Очевидно, цтооа 4, Ы= Ы 5 Ч ю 15 ч Ы Ч Ы Р-Р 5 ЧР 5 ЧР 5 Ч Р Следовательно, сигналы логической50 единицы должны быть поданы на первый12, четвертый 12 4 и шестой 12 наст-,роечные входы устройства, а сигналылогического нуля - на второй 12 , тре 1тий 12 з и пятый 12 настроечные входы.55Ф о р м у л а и з о Ь р е т е ни я Двойчный номер заданной с.б.ф,Тогда и (Р) = (1,1,1, 0,1, 0) . Используя метод "треугольника" В.П. Супруна, преобразуем в код." в(Р) в вектор настройки т. Отсюда получаем(Р) =(1,0,0,1,О, 1) .=1 только в том случае, когда всеслагаемые рангавходят в полиномЖегалкина данной с.б.ф. Р(01и).Компоненты вектора(Р) и являютсясоответствующими сигналами настройкиустройства .для вычисления с.б.ф. ппеременных.Таким образом, можно выделить следующие этапы нахождения вектора настройки(Р) устройства на реализациюзаданной с.б.ф. Р = Р (Х,ХХ).Определяется множест во э. с.б.ф.,подразрядная дизъюнкция двоицных номеров которых дает двоичный номер(таблицу истинности) заданной функции,По виду найденных э,с,б.ф. формируется вектор и(Р) = (юр "ррфи)Вектор н (Р) преобразуется в вектор,настройки (Р),П р и м е р. Найти вектор настройки (Р) устройства (п=5) на реализа,цию с, б,ф. Р=Р (Х Х , Х , Х 4, Х 5) -Х ХХ 5 Ч(Х ХХ 5 ЧХ, ХХЧХ, ХХ) (Х 4 ЧХДч Ч тХв ХХвЧ Х ХХ 5 Ч Х ХХ) ГХ 4 Х 5 Ч Х 4 Х 5 )Ч Ч Х Х Х (Х 4 Х 5 Ч Х 4,Х 5)С,б.ф. Р можно представить в виде Р(Х,Х,ХЗ,Х,Х 5)= цо Г 5 Ч " Г 57 цр Ч ЧР ГЗ, л РФ л Р 55Прйцем двоицные номера, э.с.б.ф. для в=5 имеют следующее представление: Устройство для вычисления симметрических булевых функций, содержащееСоставитель В. СорокинТехред И. Ходанич Корректор Л. Патай Редактор Л. Гратилло Заказ 838 Тираж 560 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 1/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 515593376 и групп (и - количество аргументов ре- ва соединен с вторым входом 1-го эле,- ализуемых логических функций) эле- мента И первой группы и вторым входОм ментов И, -я из которых содержит (1-1)-го элемента сложения по модулю и-+1 элементов (=1,п), о т л и ц а.- два первой группы, (п+1)-й построецю щ е е с я тем, цто, с целью упро- ный вход устройства соединен с вторым щения устройство содержит и групп эле- входом п-го элемента сложения по моду- ментов сложения по модулю два, 1-я из лю два первой группы, выход ш-го элекоторых содержит о-тт 1 элементов, при- мента сложении по модулю два й-й групием т-й инФормационный вход устройст- р пы (ж=1, и-В;К 1,п) соединен с втова соединен с первым входом 1-го зле- рым входом ж-го элемента И тйа 1)-й мента И х-й группы (=1, и+1), вы- группы, второй вход -го элемента слоход которого соединен с первым входомжения по модулю два 1-й группы (с 1-го элемента сложения по модулю два = 1, п+1) соединен с выходом (с+1)- 1-й группы, первый настроечный вход 15 го,элемента сложения по модулю два устройства соединен с вторым входом (1-1)-й группы, выход элемента сложепервого элемента И первой группы, . ния по модулю два и-й группы соеди-й настроечный вход (1=2,п) устройст- нен с выходом устройства.