Преобразователь формы представления логических функций

(19) ( )ь 06 Г 15/31 ЕТЕН ЬСТВ авиавског 8. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССГ)О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГПФ ПИСАНИЕ И АВТОРСКОМУ СВИДЕ(7 1) Харьковский ордена Лениционный институт им. Н.Е.Жук(56) Авторское свидетельствопо заявке В 3546096,кл, С 06 Р 5/00, 1983,Авторское свидетельство СВ 781822, кл. С 06 Р 5/31,(54) (57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ФОРЖ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ЛОГИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ, содержащий. счетчик, группу элементов И, группу счетных триггеров, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с це-. . лью повышения быстродействия, в него введены элементы И,демультиплексор, регистр, элемент НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, причем информационный вход преобразователя соединен с первым входом элемента И, выход которого соединен с информационным входамдемультиплексора, выходы разрядов счетчика соединены соответственно с адресными входами демультиплексора,выходы которого соединены с информационными входами соответствующих разрядов регистра, первый выход которого соединен с первым входом элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, а остальные (2" - 1) выходов - с первымивходами соответствующих элементов Игруппы, Ч-вход первого счетного тригера соединен с шиной логическойединицы,. Ч -вход.то счетного триггера группы соединен с выходом6.-1) -го счетного триггера группы .2,2" -1), выходы счетных триггеров группы соединены с вторыми,входами элементов И группы, выходыкоторых соединены с соответствующими входами элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, тактовый вход преобразователя соединен с счетным входом счетчика, Т-входами счетных триггеровгруппы и с вторым входом элемента Ивход начальной установки преобразов теля соединен с установочными входами счетчика, счетных триггеровгруппы и регистра, выход элементаНЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ соединен с выходомпреобразователя.728 г Например, матрица Б имеет вид 1164 10000000 11000000 10100000 11110000 10001000 11001100 10101010 111 111 11 в СЛНФ им ет вид,ЯЧ.11ским о бразом, имее Та 25В устройстве используются стандартные функциональные блоки, промышленно выпускаемые в виде интеграль ных схем. а а,55 Ии Б Б Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для преобразования формы представления логических функций из совершенной дизъюнктивнойнормальной формы в полиномиальную и наоборот, например, в автоматизированных системах проектирования цифровых устройств,Целью изобретения является повышеОние его быстродействия,На чертеже представлена структурапредлагаемого устройства.Устройство содержит и-разрядныйддвоичный .счетчик 1, группу из 2 -Г 15элемента И 2,2 -1. управляемых счетныхвтриггера .3, элемент И 4 демультиплексор "1 на 2 ", 5, 2 -разрядныйстатический регистр 6, элемент НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 7,информационный вход 208 устройства, выход 9 подачи тактовых импульсов, вход 1 О начальнойустановки устройства , выход 11 устройства,Устройство работает следующим, об 30разом,1, Как известно, коэффициентыа, - а полиномиальной формы представлейия логической функции351 Х 1=а,ОО,Х,В а,Х,ВО,ХХ,О+",9 О ХХмогут быть получены из коэффициентовй,- Г(ОО), Г(1= Г(1,0,0).,Й(е,1=(11) совершенной дизъюнктивной нормальной формы. (СДНФ) той же 40о ф"в2 1ю. Функции 1(Х)=11 х хх1=0следующм образом: Длй и О матрица Я 8 1. Матрица Б для и переменных образуется изЯ матрицы Я для ипеременных по следующему правилу:Яд- О Матрица (Бф) , обратная матрице Б , совпадает с самой матрицей 8 т.е. (Б") = Я , поэтому обратное преобразование формы представления логической функции Г(Х) из полиномиальной формыЪ 2 п 1 4).а =8Г 1 Е;,5 Б;а1 о . ф 1 3 огде 8; - элемент матрицы Б",Так как Б =О при 31, то для вычисления а; необходимы лишь первые х коэффициентов й(3 ) СДНФ функции и наоборот, для вычисления коэффициента Е(1) СДНФ функции необходимы лишь первые.1. коэффициентов а полиномиальной формы.2. Покажем, что управляемые триггеры, соединенные между собой таким образом, что выход каждого предыдущего триггера соединен с управляющим входом (Ч-входом) последующего триггера, на управляющий вход первого триггера подана логическая единица, счетные входы. (Т-входы) триггеров соединены между собой и подключены квходу подачи тактовых импульсов и все триггеры в исходном положении находятся в нулевом состоянии, в каждый тактовый момент времени С формируют на своих выходах потенциалы, соответствующие элементам й-й, строки матри.цы Б (О сй 2 -1).Обозначим состояние 1-го триггера (11 62"- 1) в такте е через 1(С). ТЧ-триггер функционирует в соответствии с уравнением ц(1+1) = =Т(1)Ч91(й), поэтому для нашегослучая имеем Я(+1)=Т(й)Я.,(С) О+ О+ Я 1.Отсюда получаем следующие значения Я(С):О 2 О О О О Таким образом, состояние 1-го триггера в такте й соответствует элементу 8 матрицы 8 . Так как прилюбом С элементы 8 тождественно равны единице, то рассмотренная схема из управляемых счетных триггеров формирует в такте 1 потенциалы, сои ответствующие С-й строке матрицы. Я 253, Исходное положение устройст.ва, обеспечиваемое подачей сигнала "Начальная установка устройства" на вход 10 устройства, следующее:триггеры 3 находятся в единичном состоянии, счетчик 1 и все ячейкиЗО регистра 6 находятся в нулевом состоянии.1 3.1. Преобразование формы представления логических функций из35 СДНФ в,полиномиальную,Рассмотрим работу устройства в паузе между С-м и й-м тактовыми импульсами. Счетчик 1 находится в состоянии й. На выходах триггеров .3 сформированы потенциалы, соответствующие й-й строке матрицы 8 , Низкий потенциал с входа 9 устройства поступает на один из входов элемента И 4 и Формирует на его выходе низкий по тенциал, который поступает на управляющий вход демультиплексора 5 и формирует на его выходах низкие потенциалы независимо от состояния его адресных входов, что обеспечивает реящм 50 ,хранения информации для регистра 6 . При этом в первых й -1 ячейках регистра 6 хранятся соответствующие коэффициенты СДНФ, а в остальных ячейках - нули. На выходе 11 устройства . у сохраняется потенциал, соответству- ющий 1 -1-му коэффициенту полиномиальной формы, На вход 8 устройства 7. , 2 - 2 2 -1Фподается потенциал, соответствующий .Е-му коэФфициенту СДНФ,С появлением высокого потенциала на входе 9 устройства (т.е. с йрихо-дом й-го тактового импульса) состояние счетчика 1 не изменится, а на вьосодах триггеров 3 сформируются потенциалы, соответствующие й-й строке матрицы 8 Если иа информационномивходе 8 устройства находится низкий потенциал, то на выходе элемента И 4 формируется низкий потенциал, который, в свою очередь; приводит к формированию низких потенциалов на выходах демультиплексора 5, что обеспечивает режим хранения информации в регистре б Это эквивалентно записи в й-ю ячейку регистра 6 нуля. Если иа вход 8 устройства подан высокий потенциал, то на выходе элемента И 4 формируется высокий потенциал; который подается на информационный вход демультиплексора. 5, на адресные входы которого подаются сигналы с выходов счет-. чика 1. При этом на й.м выходе демультиплексора 5 формируется высокий потенциал, который подается на й-й установочный вход регистра 6 и формирует на его -и выходе высокий потенциал, что эквивалентно записи в ячейку регистра 6 единицы. Следовательно, по переднему фронту й-го тактового импульса в С-ю ячейку реги. стра 6 заносится -й коэффициент СДНФ и, таким образом, в первых ячейках этого регистра хранятся первых й коэффициентов СДНФ. Сигналы с выходов триггеров 6, соответствующие элементам й-Й строки матрицы 8 , и сигналы с выходовйрегистра б, соответствующие первым й коэффициентам СДНФ, логически перемножаются на соответствующих элементах И 2. Полученные произведения суммируются элементом НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 7 и вычисленное значение 1-го коэффициента попиномиальной формы передается на выход 11 устройства, где оно сохраняется до. следующего тактового импульса.По заднему фронту данного тактового импульса на выходе элемента И 4 формируется низкий потенциал, что обеспечивает режим хранения информации для регистра б и триггеров 3, а счетчик 1 переходит в 1+1-е состояние.Таким образом, в такте С на вход устройства 8 подается коэффициент Е СДНФ функции й(Х), а на выходе 11 устройства формируется коэффициент а полиномиальной формы представления этой же самой функции.С подачей 2" тактовых импульсов5 процесс преобразования формы пред-,ставления логической функции иэСДНФ в полиномиальную форму заканчивается,3.2. Преобразование формы представления логических функций иэполиномиальной формы в СДНФ,В этом случае устройство работает так же, как и в предыдущем случае. Отличие состоит н том, что втакте с на вход 8 устройства подается коэффициент а полиномиальной .формы представления логической функции Г(Х), а на выходе 11устройства формируется коэффициент20 Г СДНФ той же самой функции.1164728 каз 4188/46 Тираж 710ВНИИПИ Государственного:комитета СССпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж Рауаская наб Подписное