Универсальный логический модуль

(72) А.К. Березкин и Ф,А. Вас ьев (7 1) Ленинградский ордена Лен а политехнический институт им, 1 .И.Калинина(56) 1. Авторское свидетельство Р В 920700, кл. С 06 Р 7/00, 1980.2. Авторское свидетельство СССР У 915073, кл, С 06 Р 7/00, 1980 (прототип).(54)(57) 1. УНИВЕРСАЛЬНЬЙ ЛОГИЧЕСКИЙ МОДУЛЬ, содержащий элементы НЕ, причем первый и второй информационные входы модуля подключены ко входам первого и второго элементов НЕ соответственно, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью расширения области использования за счет возможности реализации всех логических функций М переменных, модуль дополнительно содержит элементы НЕ, блоки разложения и выходной формирователь сигнала, причем каждый блок разложения логической Функции содержит два элемента И и элемент ИЛИ, входы которого подключены к выходам элементов И этого блока разложения соответственно, входы первого элемента И каждого блока разложения подключены к пер-, вому информационному и первому настроечному входам этого блока разложения соответственно, входы второго элемента И каждого блока разложения подключены к второму информационному и второму настроечномуодам данного блока разложения соилн1 атли одной л держит причем ко вход еервог вому входу п мента задерж вого элемент рого подключ тоо то элерв к выхо вх УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬГП ответственно, выход блока разложения первой группы подключен к входувыходного формирователя сигнала,выход которого является выходом модуля информационные входы блокаразложения первой группы подключенык входу и выходу первого элементаНЕ соответственно, настроечные входы блока разложения первой группыподключены к выходам блоков разложения второй группы соответственно,информационные входы блоков разложения 1-й группы ( (= 2, , М,где Ч - количество информационныхвходов модуля) .подключены к входу( 1 + 1)-й группы соответственно, Ясиинформационные входы блоков разложения М-й группы подключены к вхо- )ювду и выходу М-го элемента НЕ соответственно, настроечные входы К-гоблока разложения И-й группы (К = 1,2 ") - к (2 К - 1)-му и к 2 К-мунастроечным входам модуля соответственно, входы элементов НЕ с третьего по М-й подключены к соответст- Сфвующим информационным входам модуля.2. Модуль по п. 1,ю щ и й с я тем, что вФормирователь сигнала сменты И, НЕ и задержки,формирователя подключепервого элемента НЕ и и1119003 мента задержки, выход первого элемента НЕ подключен к выходу первогоэлемента задержки, выход первогоэлемента НЕ подключен ко входу второго элемента задержки и к первомувходу второго элемента И, второйвход которого подключен к выходувторого элемента задержки, выход перИзобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано .при построении блоков цифровых вычислительных машин, а такжеблоков систем автоматики и управляю щих систем.Известен многофункциональный логический модуль, содержащий два элемента НЕ, четыре элемента И, элемент ИЛИ., Каждый элемент И реализует одну из четырех конституэнт единицы, которые возможны для функций от двух переменных. Срабатывание элементов И происходит при наличии соответствующего разрешающего сигнала настройки. На элементе ИЛИ происходит объединение сигналов кон. ституэнт единицы 11.Недостатком модуля является его функциональная узость (возможность ,реализации только переключательной функции от двух переменных).Кроме того, в схеме модуля возможны гонки сигналов из-за наличия, задержек в реальных элементах. 25Наиболее близким к предлагаемому является универсальный логический модуль, содержащий три элемента И, два элемента ИЛИ и два элемента НЕ и имеющий два информационных входа, ЗО два настроечных входа и два выхода, причем первый информационный вход .подключен к первым входам первого и второго элементов И и к входу первого элемента НЕ, выход которого под- З 5 ключен к первому входу третьего элемента И, второй вход которого под" ключен к второму информационному входу модуля, к второму входу пер" вого элемента И и к входу второго 4 О элемента НЕ, выход которого подключен к второму входу второго элемента И, третий вход которого подклювого элемента И подключен к первомувходу третьего элемента И, второйвход которого подключен к выходувторого элемента НЕ, вход которогоподключен к выходу второго элемента И, выход третьего элементаИ подключен к выходу формирователя. 21чен к первому настроечному входу модуля, второй настроечный вход которого подключен к третьему входу первого элемента И, выход которого подключен к первым входам первого и второго элементов ИЛИ, вторые входы которых подключены к выходу второго элемента И, выход третьего элемента И подключен к третьему входу второго элемента ИЛИ, выходы первого н второго элементов ИЛИ подключены к выходам модуля соответственно 2.Недостатком модуля является ограниченность класса реализуемых функций от двух переменных для каждого из выходов. Кроме того, два настроечных входа позволяют настраивать модуль только на четыре из шестнадцати функций от двух переменных, что приводит к дополнительным затратам оборудования при реализации переключательных функций в базисе четырех функций, реализуемых модулем. При определенных значениях сигналов на настроечных входах и смене значения сигнала на информационном входе возможно прохождение на второй выход модуля ложного сигнала вследствие гонок.Цель изобретения - расширение области использования за счет реализации всех логических функций переменных,Поставленная цель достигается тем, что модуль, содержащий элементы НЕ, причем первый и второй информационные входы модуля подключены к входам первого и второго элементов НЕ соответственно, дополнительно содержит элементы НЕ, блоки разложения и выходной формирователь сигнала, причем каждый блок разложения содержит два элемента И и,элемент ИЛИ, входы которого подключены к выходам элементов И этогоблока разложения соответственно,входы первого элемента И каждогоблока разложения подключены к первому информационному и первомунастроечному входам этого блокаразложения соответственно, входывторого элемента И каждого блокаразложения подключены ко второмуинформационному и второму настроечному входам данного блока разложения соответственно, выход блокаразложения первой группы подключенк входу выходного формирователясигналов, выход которого являетсявыходом модуля, информационные входы блока разложения первой группыподключены ко входу и выходу первого элемента НЕ соответственно, настроечные входы блока разложенияпервой группы подключены к выходамблоков разложения второй группысоответственно, информационные входы блоков разложения 1-й группы(1, ,- 2 ") подключены к выходам (21-1)-го и 2 1-го блоков разложения (+ 1)-ой группы соответственно, информационные входы блоковразложения 8-ой группы подключеныко входу и выходу М-го элемейтаНЕ соответственно, настроечные входы К-го блока разложения И-ойгруппы ( К = 1, , 2 " ) подключены к (2 К - 1)-му и 2 К -му настроечном входам модуля соответственно,входы элементов НЕ с третьего поМ-й подключены к соответствующиминформационным входам модуля,Выходной формирователь сигналасодержит элементы И, НЕ и задержки,причем вход Формирователя подключен ко входам первого элемента НЕи первого элемента задержки и первому входу первого элемента И второй вход которого подключен к выходу первого элемента задержки, выход первого элемента НЕ подключенко входу второго элемента задержкии к лервому входу второго элементаИ, второй вход которого подключенк выходу второго элемента задержки,выход первого элемента подключенк первому входу третьего элементаИ, второй вход которого подключен19003 4 5 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 к выходу второго элемента НЕ, входкдторого подключен к выходу второго элемента И, выход третьегоэлемента И подключен к выходу формирователяНа фиг. 1 представлена схема универсального логического модуля, нафиг. 2 - схема блока разложенияна фиг. 3 - схема выходного формирователя сигнала.Модуль содержит элементы НЕ 11(1, 1, , м ),.блоки разложения2( 11, , 2), информационные входы 3, выходы 4, настроечныевходы 5, , 52, выходной фориирователь сигнала 6.Блок разложения содержит элементы И 7, 8, ИЛИ 9.Выходной формирователь сигналасодержит элементы задержки 10, 11,элементы НЕ 12, 13, элементы И 14-16.Работа модуля сводится к следующему.Модуль на выходе 4 осуществляетформирование значения выходного сигнала в соответствии с переключательной функцией от М переменных, сигна"лы значений которых подаются на входы 3 . Зм модуля. Вид конкретной Функции задается кодом настройки, подаваемым на входы 5,52,1. Всего комбинаций настроечныхсигналов может быть 2 , что равночислу возможных функций от М переменных. Каждым блоком разложения2 , реализуется шаг разложенияфункции в соответствии с формулой:Р(Х 111 Х 1 1 Хщ 1 ХА 1 1х,., , х) = ху,х уВ блок разложения 2( 1 = 11-11- Й, 1=1 - 2 ) поступают прймоеи ийвертированное значения 1-ойпеременной, а также значения функций от меньшего числа переменныху 1 и у , которые вырабатываются на2других шагах разложения в блокахразложения 2 из групп с большим номером.Блок разложения 2 позволяет реализовать любую переключательнуюфункцию от одной переменной, причемпеременная поступает в блок в прямом и инверсном виде. Кодом настройки на двух настроечных входах раз-".ложения 2 задается любая из четырех Функций от одной переменной. Настроечные входы блоков разложения 2используются как входы для функции от оставшихся переменных (кроме последней м-ой группы). Всего шагов разложения М . а общее число разйложений( н 1 1что.с 2 22 - - (,гсоответствует числу блоков разложения 2 во всех группах.Выходной формирователь сигналов 6 предназначен для исключения ложных выбросов сигналов на выходе модуля при смене значений переменных на входах 3. Ложные выбросы сигналов на выходе модуля могут возникнуть вследствИе гонок входных сигналов при прохождении через блоки разложения на выход модуля. Окончательное значение выходного сигнала модуляустанавливается на выходе модуляпосле срабатывания блоков разложения 2, для чего в выходной форми рователь сигнала 6 введен соответствующий элемент задержки 1 О. В результате выходной формирователь сигналов 5 блокирует прохождение насвой выход сигналов единичного и нулевого, длительность которых меньшевеличины задержки в элементе 10. В сравнении с известным модулемпредлагаемый модуль реализует все2 М15 2 функций от М переменных и, следовательно, имеет большую областьприменения.1119003 Составитель В. КайдановРедактор Н. Горват Техред Л,Коцюбняк Корректор О. Бил ак иал ППП "Патент", г. Ужг ул. Проектная, 4 454/36НИИПИ Государ по делам из 035, Москва,Тираж 698твенного кбретений и-36, Раушс Подписномитета СССРоткрытийая наб., д. 4/5