Устройство для вычисления симметрических булевых функций

(51)5 6 06 Е 7/00 ОБРЕТЕН И ПИСАН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ ЬСТВУ(71) Одесский политехнический институт (72) О.Н,Паулин, Э.В,Полянский и В.А.Филоти(56) Авторское свидетельство СССР В 1179314, кл. 6 06 Е 7/00, 1983.Авторское свидетел ьство СССР В 1587489, кл. 0 06 Р 7/00, 1988.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ СИММЕТРИЧЕСКИХ БУЛЕВЫХ ФУНКЦИЙ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР.для использования в ЭВМ, интерпретирующих программу, написанную на языке высокого уровня. Цель изобретения повышение быстродействия устройства, Устройство содержит четыре информационных входа 1 - 4, узел 5 формирования. управляющих сигналов с четырьмя выходами 6 - 9, пять настроечных входов 10 - 14, три элемента 15 - 17 равнозначности, три элемента НЕ 18 - 20, пять элементов И 21 - 25, элемент ИЛИ 26. На информационные входы устройства подается входной набор переменных и в зависимости от кода настройки устройство позволяет вычислить любую симметрическую функцию четырех переменных. 2 ил, 1 табл.5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 зом На настроечные входы 10 - 14 устройства поступает код К 1 К 2 КзК 4 К 5, управляющий выборкой одной из фундаментальных симметрических функций (СФ), а на его информационные входы 1 - 4 - входной набор переменных Х 1 Х 2 ХзХа, Известно, что значение СФ определяется ее индексом а 1 (это фундаментальная СФ), либо множеством ее индексов а 1, а 2,(это производная СФ). Производная СФ от и переменных может быть выражена дизьюнкцией фундаментальных СФ, т,е,;Нп(а 1,аг,) = Нп(а 1)+ Нп(аг)+ ".На выходах элементов 15 - 17 равнозначности формируются соответственно функции:Вз = Х 1 Х 2 + Х 1 Х 2В 4 = ХзХ 4 + ХзХ 4;Вб = Х 1 Х 4 + Х 1 Х 4на выходах элементов НЕ 18 - 20 - соответствен но фун кции;В 1 = Вз = Х 1 Х 2 + Х 1 Х 2;йг = В 4 = ХзХ 4+ ХзХ 4:В 5 = Вб = Х 1 Х 4 + Х 1 Х 4Узел формирования управляющих сигналов (фиг,2) реализует на выходах 6-9 управляющие сигналы 0104, причем01 = (0,1,Х 4,Х 4)Ог - 10,1);Оз = (0,1,Х 1,Х 1);04 = (0,1,Х 4,Х 4).На выходах элементов И 21-25 формируются соответственно функции:У 1 = В 1 В 401 Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для использования в ЭВМ, интерпретирующих программу, написанную на языке высокого уровня.Целью изобретения является повышение быстродействия устройства.На фиг.1 представлена структурная схема устройства для вычисления симметрических булевых функций; на фиг,2 функциональная схема узла форрмирования управляющих сигналов.Устройство (фиг.1) содержит четыре информационных входа 1-4, узел 5 формирования управляющих сигналов, четыре выхода 6 - 9 узла формирования управляющих сигналов, пять настроечных входов 10 - 14, три элемента 15-17 равнозначности, три элемента НЕ 18 - 20, пять элементов И 21- 25, элемент ИЛИ 26 и выход 27.Узел формирования управляющих сигналов (фиг.2) включает шесть элементов И 28 - 33, три элемента 34 - 36 запрета и три элемента ИЛИ 37-39.Устройство работает следующим обраУ 2 = В 1 В 202;Уз = ВгйзОзУ 4 = йзй 4 В 502:У 5 = ВЗВ 4 йб 04,а на выходе элемента ИЛИ 26 - результирующая функцияУ = У 1+ У 2+ Уз+ У 4+ У 5.Реализуемые устройством симметрические булевы функции в зависимости от кодов настройки представлены в таблиценастроек.Пусть, например, требуется реализовать функцию У = Н(0,3):У = Н(0,3) = Н(0) + Н(3) = Х 1 Х 2 ХЗХ 4 +Х 1 Х 2 ХзХ 4+ Х 1 Х 2 ХзХ 4+ Х 1 Х 2 ХзХ 4+ Х 1 Х 2 ХЗХ 4.Для реализации такой функции на настр-ечные входы 10 - 14 необходимо податькод 01001, тогда на выходах 6 - 9 узла формирования управляющих сигналов будут сфоомированы сигналы: 01 =Х 41 02 =0; Оз=Х 1; 04== Х 4, С учетом этих сигналов на выходахэлементов И 21 - 25 будут сформированы соответственно функции:У 1 = Х 1 Х 2 ХзХ 4 + Х 1 Х 2 ХзХ 4;Уг=0;Уз = Х 1 Х 2 ХзХа+ Х 1 ХгХзХ 4;У 4=0;У 5 = Х 1 Х 2 ХзХ 4.На выходе 27 устройства будет сформирована результирующая функцияУ = У 1+ У 2+ Уз+ У 4+ У 5= Н(0,3),Формула изобретенияУстройство для вычисления симметрических булевых функций, содержащее пятьэлементов И и элемент ИЛИ, выход которого является выходом устройства, выход 1-гоэлемента И соединен с 1-м входом элементаИЛИ (1 = 1,5), о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения быстродействия, оносодержит три элемента равнозначности,три элемента НЕ и узел формирования управляющих сигналов, К-й настроечный входкоторого соединен с 1-м настроечным входом устройства, первый информационныйвход которого соединен с первыми входамипервого и второго элементов равнозначности и первым информационным входом узлаформирования управляющих сигналов, второй информационный вход которого соединен с вторым входом второго элементаравнозначности, вторым информационнымвходом устройства и первым входом третьего элемента равнозначности, выход которого соединен с входом первого элементаНЕ и первыми входами первого, второго итретьего элементов И, второй вход последнего из которых соединен с выходом второго элемента равнозначности и входомвторого элемента НЕ, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И,х 1 11 О третий вход которого соединен с третьим входом третьего элемента И, первым входом Четвертого элемента И, выходом первого элемента равнозначности и входом третьего элемента НЕ; выход которого соединен с вторым входом первого элемента И и первым входом пятого элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого элемента НЕ и вторым входом четвертого элемента И, третий вход которого соединен с первым выходом узла формирования управляющих сигналов, второй выход которон(о, ) н(о, г) п(о,э) Н(04) н(1,2) н(1,3) Н(1,4) н(г,з) Н(2,4) н(3,4) н(о,1,г) н(о,1,з) Н(014) Н(0, 2,3) Н(О 24) н(0,3,4) Н(1,2,3) Н(124) . Н(1,3,4) Н(2,3,4) Н(0, 1,2,3) н(012,4) Н(03,4) Н(0,2,3,4) Н(1,2,3,4) Тоад. "1" го соединен с третьим входом пятого элемента И и четвертым входом второго элемента И, третий вход первого элемента И соединен с третьим выходом узла формира вания управляющих сигналов, четвертыйвыход которого соединен с четвертым входом третьего элемента И, третий и четвертый информационные входы устройства соединены соответственно с вторым входом 10 первого элемента равнозначности и вторымвходом третьего элемента равнозначности. Значения управлякицих сигвалон. 1681302 3 3312 Тираж 371 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужго Гагарина, 10 Редакто3 тавитель В, Сороке М,Мо гент л