Устройство для вычисления симметрических булевых функций

(51) 5 7/00 ГосудАРственный комитетПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР ИЕ ИЗОБРЕТЕНВИДЕТЕЛ ЬСТВУ ИСАН К АВТ Изобретейие относится к вычислитель-, 2 ИЛИ первой группы, а(п+1)-й настроечный .ной технике и мироэлектронике и предназ-. вход устройства соединен с четвертым вхоначено для реализации симметрическихдом п-го элемента 2-.2 ИИЛИ.первой груп- булевых функций (с.б.ф,) п.переменных. пы. Третий вход с-го элемента 2-2 ИИЛИЦель изобретения - упрощение конст- -й группы (К = 1. 2, .;,; и-+1;= 2, З,.п) +ф рукцииустройства для вычисления с.б.ф, соединен с выходом Е-,го элемента 2-2 И - ЬУстройство для вычисления с,б.ф. от и 2 ИЛИ (-1)-й группы, четвертый вход (и-+2)- 00 переменных содержит и элементов НЕ и и го элемента 2-.2 И - 2 ИЛИ (-1)-й группыд групп элементов 2-2 ИИЛИ; имеет и ин- соединен с выходом (и-+2)-го элемента 2- а формационных и и+1 настроечных входов и 2 ИИЛИ (-1)-й группы, Выход элемента.2- один выход. Причем каждая 1-я группа,( = 1. 2 И - 2 ИЛИ и-й. группы соединен с выходом 2, .;., п)содержит и+ 1 элементов 2 - 2 И- устройства. Четвертый вход(-1)-го элемен евай 2 ИЛИ, а -й информационный вход устрой- . та 2-2 ИИЛИ первой группы .соединен с ства соединен с входом -го элемента НЕ; . -м настроечным входом устройства, четвер- выход которого соединен с первым входом тый вход з-го элемента 2-.2 ИИЛИ -й груп-го.элемента 2-2 И - 2 ИЛИ -й группы = 1, . пы (з = 1, 2 и-) соединен с выходом 2, , и-+1), второй вход которого соединен (в+1)-го элемента 2-2 ИИЛИ(-1)й группы, с 1-.м информационным входом устройства,Далее -й настроечный вход устройства сое-. Элемент 2-2 ИИЛИ реализует, булеву динен стретьим входом -го элемента 2-2 И- функцию 1 = а 1 аз а 2 а 4; где а 1 - двоичная(56) Авторское свидетельство СССР М 1478208, кл. С 06 Р 7/00, 1987.Авторское свидетельство СССРМ 1119003, кл. 6 06 Р 7/00. 1983,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ СИММЕТРИЧЕСКИХ БУЛЕВЫХ ФУНКЦИЙ (57) Изобретение относится к вычислитель. ной технике и микроэлектронике и предназначено для реализации симметрических булевых функций от и аргументов, Цель изо-бретения - упрощение конструкции устройства для вычисления симметрических булевых функций. Поставленная цельдости- .гается тем, что устройство для вычислениясимметрических булевых функций от и аргументов содержит п элементов НЕ,и +иэлементов 2-2 И - 2 ИЛИ, и информационныхвходов, и+1 настроечных входов и выход.Устройство работает следующим образом.На информационные входы поступают значения двоичных аргументов х 1, х 2, , хп, нанастроечные входы - сигналы настройки,7 го,л 1,.лп значения которых принадлежатмножеству( 0,1. На выходе устройства реализуется симметрическая булева функцияГ = Г (х 1, х 2, , хп), определяемая двоичнымпеременная, приписанная Ь-му входу элемента(Ь = 1,2,3,4),На чертеже представлена функциональная схема устройства для вычисления с.б,ф.при и =5. 5Устройство содержит и = 5 элементов2-2 ИИЛИ первой группы 1115, и= 4элемента 2-2 ИИЛИ второй группы 21, ,24, и= 3 элемента 2-2 ИИЛИ третьейгруппы 31. 32 и Зз, и= 2 элемента 2 - 2 И - 102 ИЛИ четвертой группы 41 и 42, один элемент 2-2 ИИЛИ пятой группы 5, и = 5элементов НЕ 6165, и = 5 информационных входов 71, .75, и+1 = 6 настроечныхвходов 81, , 85 и выход 9, 15Устройство для вычисления с.б,ф, работает следующим образом,На информационные входы устройстваПОДаЮтСЯ ДВОИЧНЫЕ ПЕРЕМЕННЫЕ Х 1, , Хл,на настроечные входы - компоненты двоичного вектора и (Е) = (иа, и 1 ип), определяющего вид реализуемой устройством с,б,ф.и переменных Е в соответствии со следующим выражением:и 25Г=М иРС:огде Еп - элементарная с.б.ф. от и переменных с рабочим числам т (1 = О, 1, , и).На выходе устройства формируется знаценив с,б,ф. Е на данном наборе значенийпеременных х 1, х 2, , хп, Для рассматриваемого примера (и = 5) на информационныевходы 71, ., 75 подаются двоичные переменные х 1, , х 5(в произвольном порядке), 35на настроечные входы 81, , 86 - компоненты иа, , и 5 двоичного вектора и (Е) =(и, и,и) реализуемой с,б.ф. Е - Е (х 1, х 2, ., х 5).На выходе 9 реализуется с.б.ф. Е, заданнаявектором и (Е). 40П р и м е р. Найти вектор настройкиустройства на реализацию с.б,ф. Е = Е(х 1, х 2,, х 5). представленной посредством следующей совершенной дизьюнктивной нормальной формы: 45Е = х 1 х 2 хзх 4 х 5 ГХ 1 хгхзх 4 х 5 У х 1 хгхзх 4 хФ/ х 1 х 2 хзх 4 х 5 В 1 х 2 хзх 4 х".61 х 2 хзх 4 хуВ 1 х 2 хзх 4 х 5. Двоичный номер й (таблица истинности) заданной функции Е имеет видй = (1110 1000 1000 0000.1000 0000 00000001).Очевидно, что й = й 1 й 2 йз, где й 1. й 2,й 3 - двоичные номера элементарных с,б.ф. 55Е 5, Е 5, Е 5 соответственно.аВ таком случае и(Е) = (1,1,0,0,0,1). Следовательно, на настроечные входы 81, 82, 85 устройства необходимо подать сигнал логической единицы, а на настроечные входы 8 з, 84 и 85 - сигнал логического нуля.Достоинством устройства для вычисления с.б.ф. является простая конструкция. Число элементов 2-2 ИИЛИ, необходимых для реализации прототипа, составляет Япр = 2" - 1,. В то же время для построения предлагаемого устройства требуется и +и22(2) элементов 2-2 ИИЛИ. Затраты оборудования, рассчитанные по формулам (1) и (2), сведены в таблицу,Формула изобретенияУстройство для вычисления симметрических булевых функций, содержащее и (и - число аргументов реализуемых функции) элементов НЕ и и групп элементов 2-2 И 2 ИЛИ, 1-я(1 = 1,2, .и) из которых содержит иЧ+1 элементов, причем 1-й информационный вход устройства соединен с входом -го элемента НЕ. выход которого соединен с первым входом )-го элемента 2-2 ИИЛИ 1-й группы (1 = 1, 2, , иЧ+1), второй вход которого соединен с 1-м информационным входом устройства, 1-й настроечный вход устройства соединен с третьим входом 1-го элемента 2-2 ИИЛИ первой группы, (и+1)- й настроечный вход устройства соединен с четвертым входом и-го элемента 2 - 2 И 2 ИЛИ первой группы, третий вход 1-го элемента 2 - 2 И - 2 ИЛИ 1-й группы (1 = 1, 2, , и+1, = 2, 3, , и) соединен с выходом 1-го элемента 2-2 ИИЛИ (1-1)й группы, четвертый вход (и+1)-го элемента 2-2 ИИЛИ (1- 1)-й группы соединен с выходом (и+1)-го элемента 2 - 2 ИИЛИ (1-1)-й группы, выход элемента 2-2 ИИЛИ и-й группы соединен с выходом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения, четвертый вход (1-1)-го элемента 2-2 ИИЛИ первой группы соединен с 1-м настроечным входом устройства, четвертый. вход з-го элемента 2-2 ИИЛИ 1-й группы (в = 1, 2, , и-) соединен с выходом (в+1)-го элемента 2-2 И 2 ИЛИ (И)-й группы.1742811 72 Ъ 7 Составитель Л.Авгульактор А,Мотыль Техред М.Моргентал Коррект о Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина", 101 аказ 2285 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ 113035. Москва, Ж, Раушская наб 4/5