Схема сравнения кодов

Изобретение относится к автоматике. и вычислительной технике и может быть использовано при построении устройств тестового и аппаратурного контроля цифровых устройств.Известна схема сравнения кодов, содержащая элементы НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 13.Недостаток известной схемы состоит в невозможности вычисления булевой разности. 1 О, Наиболее близкой к предлагаемой , является схема сравнения кодов, содержащая регистр,- группу элементов НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, счетчик, два коммутатора, элемент НЕРАВНОЗНАЧ НОСТЬ, дешифратор, группу элементов И, при этом выходы счетчика соединены с вторыми входами элементов НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ группы,с входами дешиФратора и управляющими входами первого коммутатора, информациойные входы которого являются входами второй группы схемы и соединены с информа- ционными входами второго коммутатора, .управляющие входы которого соеди иены с выходами элементов НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ группы, первые входы которых являются входами первой группы схемы, а выходы первого и второго коммутаторов соединены с первым и вторым входами элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ выход которого подключен к первым входам элементов И группы, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами дешифратора, а выходы подключены к входам регистра, 35 выходы которого являются выходами схемы Г 2 ) .Недостатком данной схемы сравнения кодов является сложность устройства, поскольку требуется дешифратор с числом выходов 2" и такое же число элементов И, где и-число переменных, от которых зависит исходная функция, а также большое число связей между дешифратором, группой элементов И и регистром, причем в каждом такте информация передается только по одной из этих связей.Цель изобретения - упрощение схемы сравнения кодов.50Поставленная цель достигается тем, что схема сравнения кодов, содержащая счетчик, коммутаторы, группу элементов НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, элемент НЕРАВ-. НОЗНАЧНОСТЬ, причем входы первой группы:схемы подключены соответственно к информационным входам коммутаторов, управляющие входы первого коммутатора подключены соответственно к выходам счетчика, управляющие входы второго коммутатора подключены к выходам 60 элементов НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ группы, первые входы которых подключены соответственно к выходам счетчика, вторые входы элементов НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ подключены к входам второй группы схемы, выходы коммутаторов подключены соответственно к входам элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, содержит сдвиговый регистр, причем выход элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ подключен к информационному входу сдвигового регистра, управляющий вход которого подсоединен, к входу счетных импульсов схемы и счетному входу счетчика.На чертеже показана структура схемы сравнения кодов.Схема содержит входы 1 схемы первой группы, входы 2 схемы второй группы, счетчик, 3, коммутаторы 4 и 5, группу элементов НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 6, элемент НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 7, сдвиговый регистр 8, выходы 9 схемы, вход 10 счетных импульсов.Схема работает следующим образом.В исходном состоянии счетчик 3 находится в нулевом состоянии. Значение исходной функции на всех двоичных наборах входных переменных (таблица истинности) подается на входы 1.На входы 2 подается п-разрядный двоичный код, несущий информацию о том, по каким переменным вычисляется булева разность. При вычислении булевой разности по переменной х; в 1-м разряде кода - единица,в остальных - нули,.Прн подаче счетных импульсов на вход 10 счетчик формирует последовательность двоичных наборов, На каж-. дом из них производится определение значения функции с помощью коммутатора 4. В группе элементов НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ б по набору, поступающе.- му со счетчика 3, и коду переменной,: поступающему на входы схемы, формируется второй набор, на котором определяется значение Функции с помощью коммутатора 5. На выходе элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 7 формируется значение булевой разности, поступающее на информационный вход сдвигового регистра 8, выходы 9.которого являются выходами схемы.По окончании счетного импульса значение булевой разности запишется в сдвиговый регистр 8, а счетчик 3 изменит свое состояние на единицу. После подачи 2 счетных импульсов счетчик 3 возвратится в исходное состояние, а процесс вычисления булевой разности будет закончен.Работа схемы иллюстрируется примером, приведенным в табл,1 и 2.Воспользуемся для оценки сложности данной схемы и схемы прототипа числом входов в логические элементы (оценкапо Квайну), Тогда сложность схемы-прототипа 8 определится по Фор 1муле8 =А 2 +2 2 +и+Ср1где А - сложность одной ячейки регистра;1016778 где 32/4 - читало корпусов, необходииюх для реализации сдвигового регистра;С. - число корпусов, необходимых для реализации остальной части схемы.Число корпусов, необходимых для построения схеви-прототипа,определяется ФормулойК = 32/8+32./4+ 2 /2+С, (5 Х1где 32 п/8 Г - число корпусов, необходивых для реализации дешифраторау32 /4 Г - число корпусов, необходимых для реализации группыэлементов И;1 2 /2 Г - число корпусов, необходивих для реализации регистраеВ табл. 3 отражены затраты на реализацию обоих устройств,расчитанные по формуле 4 и 5 .Коэффициент С в таблице не учтен, поскольку он одинаков для обоих устройств.Кроме того, предлагаемая схема срав- нения кодов имеет значительно меньшее число связей между корпусами,чем схе-а-прототип.Таблица 1Пример исходной Функции при п=Зв В 281.Если для регистра в качестве ячейки памяти принять в схеме-прототипесавий простой КЯ-триггер, то в даннойосхеме Р-триггер с внутренней задержкой информации, то А:4, а 0=13, получим что неравенство12 2 +С С 42 +22 +п оп+Ссправедливо при и би, следовательно, 25при построении устройства для вычисления булевой разности логическойФункции., зависящей от шести и более мпеременных, предлагаемая схема является более простой, чем схема-про- ЗОтотип.Сравним сложность обоих устройствпо числу корпусов серийно выпускающихся интегральных схем, необходивайхдля их реализации. Для обеспеченииравных условий при сравнении примем,:что будут использоваться интегральные схеви имеющие 14 или 16 выводов.СиМволом 3 А Г будем обозначать ближайшее число, не,меньшее А. Число корпусовнеобходимых для реализации предлага- фемого устройства можно рассчитать поФормуле,.101 110 0 32 7С, (4 У 45 Таблица 2 Вычисление булевой разности по х (код переменной 010)Значение выхоцов Булеваяразность коммутатора 4 группы 6 коммутатора 9 счетного Состояниеимпульса счетчика 000 0 010 1 0 О 011 001 000 010 001 011 0 110 100 101 100 0 110 101 А 2 п- сложность всего регистра;2 2 - сложность группы элементовИуп-.2 +и - сложность дешиФРЬторап - число переменных, от которыхзависит исходная функция;С - сложность остальной частисхеви,Сложность предлагаемой схемы 82оценивается формулойВ =В 2" +С,где О - сложность одной ячейки сдвиго-вого регистра.Предлагаемая схема проще схевы-прототипа, когда выполняется неравенство Входные наборы Значение Функции,т а б л и ц а 3 Число корпусов для устпойстваЮеееЮююевавЪив евввщю аьвеее ееею предлагаемого прототипа /и Юг 3 28 56 9 896 Составитель В.КайдановРедактор Н.Беэродная ТехредСМигунова Корректор Л. Бокшан.Закаэ 3386/47 Тираж 706 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Подписное Филиал ППП фПатент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 6 8 2 4 16 зг 64 128 256 112 224 448