Многофункциональный модуль

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК р 606 Г 7/00 ТЕНИЯ ч14 змк СВ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ ОПИСАНИЕ ИЗ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ(54) (57) МНОГОФУНКЦИМОДУЛЬ, содержащий элемзначности, элементы НЕ и элемечем первый вход модуля соедипервого элемента НЕ, выход к о СССР78.СССР77.СССР3 (прототип) .ОНАЛЬНЫЛенты равнонт ИЛИ, при-нен с входомоторого сое,яО, 116039 динен с первым входом первого элемента равнозначности, второй и третий входы которого соединены с вторым и третьим входами модуля соответственно, входы второго элемента равнозначности соединены с четвертым и пятым входами модуля соответственно, выход элемента ИЛИ соединен с прямым выходом модуля и входом второго элемента НЕ, выход которого соединен с инверсным выходом модуля, отличающийся тем, что, с целью упрощения модуля, шестой вход модуля соединен с четвертым входом первого элемента равнозначности, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго элемента равнозначности.Изобретение относится к вычислительной технике и микроэлектронике и предназначено для реализации всех логических формул трех переменных и функций двух переменных.Известен логический модуль, реализующий заданные типы логических преобразований 1,Однако этот модуль не позволяет реализовать все логические формулы трех переменных.Известен многофункциональный логический модуль, реализующий все логические формулы трех переменных 2.Однако модуль имеет сложную конструкцию, низкую надежность и быстродействие, узкие схемотехнические возможности.Наиболее близким по технической и функциональной сущности к изобретению является многофункциональный логический модуль, содержащий элементы И, ИЛИ, НЕ, равнозначности и неравнозначности, причем первый вход модуля соединен с входом первого элемента НЕ, выход которого соединен с первым входом первого элемента равнозначности, второй и третий входы которого соединены с вторым и третьим входами мадуля, входы второго элемента равнозначности соединены с четвертым и пятым входами модуля, выход второго элемента равнозначности соединен с первыми входами первого элемента И и элемента равнозначности, второй вход которого соединен с выходом первого элемента равнозначности и вторым входом первого элемента И, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И, входы которого соединены с выходом элемента не- равнозначности и шестым входом модуля соответственно, выход элемента ИЛИ соединен с прямым выходом модуля и входом второго элемента НЕ, выход которого соединен с инверсным выходом модуля 3.Однако известный модуль имеет сложную конструкцию, так как содержит восемь логических элементов, и низкое быстродействие, так как имеет четыре каскада задержки. Вследствие сложной конструкции модуль имеет низкую надежность и высокую стоимость.Целью изобретения является упрощение модуля.Поставленная цель достигается тем, что в многофункциональном модуле, содержащем элементы равнозначности, элементы НЕ и элемент ИЛИ, причем первый вход модуля соединен с входом первого элемента НЕ, выход которого соединен с первым входом. первого элемента равнозначности, второй и третий входы которого соединены с вторым и третьим входами модуля соответственно, входы второго элемента равнозначности соединены с четвертым и пятым вхо Г (13) = Г(12),Алгоритм настройки модуля на реализацию всех типов логических формул трехпеременных приведен в табл. 1.Алгоритм настройки модуля на реализацию всех логических функций двух переменных приведен в табл, 2,40 Пример. Пусть требуется реализоватьлогическую формулу трех переменных видаХ 1 Х 2 ХЗ. Для этого в соответствии стабл. 1 на входы 1 - 6 модуля подаются соответственно переменные Х 1, Х 2, ХЗ, 1, О, 1.При этом с выхода элемента 8 равнознач 45 ности снймается ункция Х 1 Х 2 ХЗ 1 МчХ 1 Х 2 ХЗ 1 = Х 1 Х 2 ХЗ. С выхода элемента 9 равнозначности снимается значение0 1 У 01 = О. Следовательно, с выхода 12модуля снимается требуемая логическая фор 50 м ла, а с выхода 13 - ее инверсия Х 1 Х 2= Х 1 Ч Х 2 у ХЗ.Аналогичным образом модуль функционирует при реализации других типов логических формул трех переменных и всехфункций двух переменных.55 Таким образом, предлагаемый много. функциональный модуль реализует, все типы логических формул трех переменных и все логические функции двух переменных. 5 10 15 20 25 30 дами модуля соответственно, выход элемента ИЛИ соединен с прямым выходом модуля и входом второго элемента НЕ, выходкоторого соединен с инверсным выходоммодуля, шестой вход модуля соединен с четвертым входом первого элемента равнозначности, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй входкоторого соединен с выходом второго элемента равнозначности.На чертеже изображена схема предлагаемого модуля,Многофункциональный модуль содержитвходы 1 - 6, элемент НЕ 7, элементы 8 и 9равнозначности, элемент ИЛИ 10, элементНЕ 11, выходы 12 и 13,Модуль функционирует следующим образом.На входы 1 - 6 подаются двоичные сигналы, соответствующие значениям трехвходных переменных Х 1, Х 2, ХЗ и констант0 и 1. При этом для каждого конкретногонабора входных сигналов с выходов 12 и 13модуля снимаются логические сигналы, функционально описываемые логическими функциями трех переменных.Логически прямой выход 12 модуля описываетсяра): р Я, Б,В,Р) ч Е (А, Е),где К - .функция равнозначности;К(А, Б, В, Г) = АБВГчАБВГ;й(Д, Е) = ДЕчДЕ;А, Б, В, Г, Д и Е - значения сигналовна входах 1 - 6;инверсный выход 13 -1160390 4кое быстродействие, так как имеет всегочетыре каскада задержки (известныйшесть). Модуль более надежен, имеет меньшую рассеиваемую мощность (более экономичен) и, следовательно, имеет меньшую стоимость. Г Таблица 1Реализуемые функции иа выходах 13 12 Х 1 Х 2 ХЗ Х 1 Х 2 ХЗ Х 2 ,0 О 1 ХЗ Х 1 Х 1 Х 2 ХЗ 1 0 1(Х 1 Ч Х 2) ХЗ (Х 1 Ч Х 2) ХЗ (Х 1 У Х 2) ХЗ Х 2 0 ХЗ О 1 Х 1 Х 1 хгхзух 1 хгхз (хюхгчхз)(х 1 чхгхз) Х 1 Х 2 ХЗ УХ 1 Х 2 ХЗ (Х 1 УХ 2 М ХЗ) (йУХ 2 ЙВ) Х 2 ХЗ 1 1 Х 1 3Кроме того, предлагаемый модуль конструктивно проще известного, так как состоит из пяти, а не восьми логических элементов, более технологичен,так как для его реализации (например, на МОП-технологии) требуется 21 МОП-транзистор (для реализации известного - 30), имеет более высоЗначения сигналов на входах 1 2 3 4 5 б Х 1 Х 2 ХЗ 1 О 1 Х 2 .,ХЗ Х 1 1 О 1 ХЗ Х 2 Х 1 1 О 1 Кг Х 1ХЗ О О 1 Х 1 Х 2 ХЗ О О 1 0 Х 1 Х 2 ХЗ О 1 О 1 Х 1 Х 2 ХЗ О Х 2 Х 1 1 1 ХЗ 1 Х 2 Х 1 1 1 ХЗ О 1 Х 1 Х 2 О ХЗ1 Х 1 Х 2 ХЗ 1 1 Х 1 Х 2 ХЗ Х 1 Х 2 ХЗ Х 1 Х 2 ХЗ Х 1 Х 2 ХЗ Х 1 Х 2 ХЗ Х 1 Х 2 УХЗ Х 1 Х 2 УХЗ Х 1 Х 2 УХЗ Х 1 Х 2 УХЗ х 1 хгчхз Х 1 Х 2 УХЗ Х 1 У Х 2 У ХЗ Х 1 У Х 2 Ч ХЗ Х 1 у хгхз Х 1 УХ 2 7 ХЗ Х 1 У Х 2 У ХЗ Х 1 У Х 2 У ХЗ Х 1 У Хг У ХЗ (х 1хг) Гз (Х 1 У Х 2) ХЗ (х 1 ухг) хз1160390 Таблица 2 Реализуемые функции на выходах 1 г Значения сигналов на входах2 3 4 5 1 16 13 Х 1 Х 1 1 1 1 0 Х 1 Х 1 Х 2 Х 1 Х 2 00 0 Х 2 Х 2 1 1 0 Х 2 Х 2 0 Х 2 1 0 Х 2 Х 1 Х 2 У Х 1 Х 2 Х 1 Х 1 Х 2 Х 1 0 1 0 Составитель А. Федоров Техред И. Верес Корректор О. Луговая Тираж 710 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4