Многофункциональный модуль

( 9) ( 1) 4 С 06 Р 7/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНН А 8 ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Ужгородский государственный университет и Институт кибернетики им, В.М.Глуйкова(56) Авторское свидетельство СССР Р 276624, кл, С 06 Р 7/00, 1969.Авторское свидетельство СССР В 1075256, кл. С 06 Р,7/00, 1983. (54)(57) МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ МОДУЛЬ, содержащий элементы И, о т л и ч а "- ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей модуля за счет реализации логических функций от произвольного Числа Ь переменных, он содержит блоки элемен тов И, сумматоры по модулю два и ло- гический блок, реализующий порождающую функцию, причем 1 -й (1 ( 1и ) информационный вход модуля соединен с информационным входом"го блока элементов И, 1 -й (1 с 1 ей) настроечный вход которого соединен с"м1входом-й группы настроечных входов модуля, первый вход-го эле- мента И 1 -го блока элементов И со. единен с-м настроечным входом Гф -го блока элементов И, вторые входы элементов И 1 -го блока .элементов И объединены и соединены сЪ информационным входом-го блока элементов И, 1 -й выход 1 -го блока элементов И соединен с 1 -м входом-го сумматора по модулю два., (0+1)-й вход-го сумматора по модулю два соединен с-м входом (и+1)-й группы настроечных1входов модуля, выход-го сумматора по модулю два соединен с 1 -м входом логического блока, реализующего порождающую функцию, выход которого соединен с выходом модуля.Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении устройств переработки ин 7 ормации. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей многофункционального модуля эа счет реализации логических функций от произвольного числа 7) переменных. Для достижения поставленной цели принципиальное значение имеет идея взвешивания булевых переменных, как это делается, например, при рассмотрении пороговых Функций, когда в качестве весов используются вещественные числа, В предлагаемом же методе в качестве весов используются двоич(0,0) (О, О (1,0) Е, -х,х,Е х х О, О (О,О) (О,О) Е 1 2Рассмотрим в качестве примерабулевые Функции 7(х 1 х) и1ЪР++ 2 ) гД о= (У 1УР )двухмерные векторы, ъ 7 Х (1=1 12), операция покомпонентного умножения вектОРа 117 иа СКаЛЯР Х 11 + - СИМВОЛ ОПЕРации покомпонентного сложения векторов по модулю два. При любом форси рованном Р и меняющихся значенияхнаборов ъс 1 17, 17 из функцииР(и + ч,х,+ и х ) может быть получено некоторое множество булевыхфункций двух переменных. Такг напри мер, еслиР(х,х)=х,лх ,где символом 4 обозначена операция коньюнк(ъ 70+ ъех 1+ %72 х)=КЗ(х гх ) при 2 О ъ 7 о=(010), 1 е=(1,.1) 1 ъ 7=(0,0) (табл.1) .(0,1) (0,0) (0,0) Е, 1 Пусть, например Р(х х )=х, л х, = =х,х. Найдем булевые Функции двух переменных, которые могут быть получены иэ Функции Р(д + ы х,+ т х ) при меняющихся значениях двоичных двухмерных векторов г =(у г у )г 11= (ццг), ът, = (чч ) (табл. 2) .Таблица 2 Для данного Фиксированного Р определение векторов д, ю 1, дг, при которых реализуется конкретная булева Функция ;, сводится к решению системы нелинейных уравнений шести переменных у, У, ц ц г ч 1 г У 35 Р(ч + т х + ът х ) х х Р(хх) х лх хх О О О О 1 У Уг(у+ц+ст,)(у+ц у) О О 1 О 1 1 Рассмотрим следующую системууралений ад иотем (Р(2) УфУЗ фЬ +) (У + г ) = О Ех,х+ х (0,1) (О, )(0,1)(у, + пф)(у+ цх)= ОяУ 1 у+ 1 ) (Уг ц+ )= (1) где ь., 6 0, 1 (1 =б,З),В табл, 3 приведены наборы значений М;, при которых система урав нений (1) не имеет реждений (при других наборах значений М, система уравнений (1) совместна).Таблица 3 10 фи/и 0 0 20 0 0 МЭто означает, что при данном фиксированном Р(х х)х л х не существуют наборы значений юр Эпри которых из Р(ьг + д х + ч х )получаются функции Е, Г, ГИтак при Р(хх) х 1 л х изР(ч+ ьг,х,+ ч х ) при меняющихсязначениях двоичных двумерных векторо" о=(у 1 ф у) ф=Ь пй) ф(ч ч ) могут быть получены функцииф гф .Зф еф ф бф вф э юфг вфАналогичные процедуры выполняются в случае, когда рассматриваются функции не двух, а п2 переменных.Цля получения некоторого множествабулевых функций И переменных прификсированном Р и найденном наборезначений векторов ч (1=0,1п) требуется осуществить покомпонентное умножение значений переменных х , х х соответственногфна вектора , ыч, реализовать покомпонентное сложение по модулю два ч с полученными произведениями и выполнить операцию Р над компонен 50 тами полученного двухмерного вектора, Предложенный подход к генерации 30 некоторого множества булевых Функций предполагает использование некоторого ограниченного множестваоднотипных операций. С ростом ь увеличивается число таких операций,При этом собственно алгоритм генерации остается неизменным.На чертеже представлена структурная схема модуля,Модуль содержит блоки 1 элементовИ, сумматоры 2 по модулю два, логический блок 3, реализующий порождаю щую функцию, элементы И 4, информационные входы 5-7, являющиеся входами логических блоков 1 с номерами1 п соответственно,настроенные входы 8-19, выход 20.Многофункциональный модуль работает следующим образомСигналы, представляющие входныепеременные, подаются на соответствующие входы 5-7 модуляНа группывходов 8-19 подаются сигналы, представляющие векторы д, чд,ч . В результате на группах выхоодов получаются сигналы, представляющие результат покомпонентного умножения значений переменных х ххна ч чгуь соответственно. Сигналы, представляющие результат покомпонентного сложения по модулю два значения ю с произведениями, полученными на выходах блоков 1,с выходов сумматоров по модулю дваподаются на входы блока 3, сигнална выходе которого представляетзначения Функций, реализуемых модулем.Применяя различные логические блоки 3 (т.е. используя различные типыпорождающих Функций Р), можно не из,меняя структуры модуля реализоватьна его основе различные классы функций.Логический блок 3 технически реализуется, например, в базисе логических элементов И, ИЛИ, НЕ. Выборлогической функции, реализуемой этимблоком, определяется выбором соответствующего алгоритма порождениямножества Функций.