Многозначный универсальный логическиймодуль

Сооз Советских ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(53) УД 21.374 088,8) н открытий Исап ц я 26.00. 1 2) Авторы изобр етеьои я, К. флоров, Ю. А, Галяс Днепропетровский ордена Труд государственный университ воссоединения Украины 1) Зая,вите го Красног имени 300 Россией 3 наметития 54) МНОГОЗНАЧНЫЙ УНИВЕРСАЛЬНЬй ЛОГИЧЕСКИЙ МОДУЛЬ2 Изобретение относится е вычислительной технике и может быть использовано при построении комбинационной части различного рода дискретных устройств р"- зцачной логики, где р - простое, а т, - цсл Ое и од ож ц тел ьное ч цсло.Известны А-значные уццв"рсальные логические модули с и ф/нец Оцальцыхи , Й" настроечными входами, обладающие древовидной структугой ц состоящие пз однотипных ячееф:, еагкдая из еоторых пред" ставляет собой универсальный логический мо,у;ь с Одним 1 уцеиональцым и Й настроечными входами 1).Н,-о.-тг мц :звсстц ых устройств являются с.".ожцость процедуры тестового контроля правильности функционирования, низкая технологичность и высокая стоимость грозводства в интегральном исполнении.11 звсстец двузначный уьиверсальный лопческий модуль с и фуыкциоцз.ььцыми и 2 настроечными входами, обдалаощий древовидной структурой и состо:щий цз однотипных ячеек, каждая из которых представляет собой универсальный логичес:ий модуль с одним функциональным ц двумя наст",Оечцымц входами и содержит два двухвходовых элемента И, один двухвходовый элемент ИЛИ и один ццвертор; прц этом первый вход первого элемента И подключен е одному настроечцому входу, первый вход второго элемента И - ео ьторому настроечному входу, функциональный вход подключен ео второму входу второго эле мента И и через цнвертор - ко второмувходу первого элемента И, выходы элементов И, соответственно, подключены ко входам элемента ИЛИ, выход которого является выходом ячейки 2,11 едостаеамц такого унцвсрсального логчссеого модуля также являются слогке ст;, процедуры тестового контроля правльцост: его функционирования, низкая тех: ологцчцость ц высокая стоимость про изводгтва в цнтЕГралЬНОМ ИСпОлнениивследствие незначительной регулярности структуры.Целью цзобретсния является упрощениепроцедуры тестового контроля правильнос ти ф 1 нкциони 1 гования, а также повъшениетехнологичесцостц ц снижение стоцмостпроизводства в интегральном исполнении вследствие улучшения регулярности стру - туры для значцостей, являющихся степенью25 и простого числа р.Для достижения поставленной цели вмногозначно м универсальном лопческом модуле с и функциональными А" цастроеч 1 ь.". и входа ми, обладающем древовидной ЗО структурой ц состоящем цз однотипных яч ек, каждая из которых представляет собой универсальный логичсск;й модуль с одним функцгональным и /г настроечными входа- МЦ, Клж;ая 51 еьа ВЫПОЛНЕца В ВИДС ПО- слсдовательного включсшя чередующихся между собой (р"1) двухвходовых элементов сложения, элечецтов Исключающее ИЛИ при /г =2 и (р" - 1) двухвходовых лемснтов умножения элементов И прц /г = 2) в конечном поле 6 Г(р" ). При этом выход после него элемента сложения является выходом ячейки, второй вход каждого элемента сложения и псрвый вход первого элемента умножения являются настроечными вхоамп ячейки, а второй вход кажд:;го элемента умножения подключен к фупкцио. цагь:о., у входу ячейки.На фиг. 1 представлен двухзначный универсальный логический модуль, обладающий о;цим выходом 1, тремя функцпо нальцьмц 2 - 4 и восемью настроечцымг 5 - 2 входами, который состоит из семи однотипных ячеек 13 - 19, Выход 1 и функциональный вход 2 модуля являются, соотьстствсццо, выходом и функциональным вхо 1 ом ячейки 3, а настроечные входы последней подключены к выходам ячеек 4 и 5, функциональные входы которых подаоцс:цы к функциональному входу 3 универсального логического модуля. Настроечные вхо;ы ячеек 14 и 15 подключены соответственно к выходам ячеек 16 и 17, 8 и 19, функциональные входы которых подключены к суцкциоцальному входу 4 универсального модуля. Настроечные входы 5 и б, 78, 9 и О, 11 и 12 универсального логического модуля являются одновременно настроечными входами ячеек 16 - 19.На срцг, 2 представлена ячейка двухзначного универсального логического модуля, обладающая одним выходом 20, одним функциональным 21 и двумя настроечными входами 22 и 23, по;ключенцыми соответственно к логическим элементам Исключающее ИЛИ (24) и И (25), включенным последовательно и выполц 5 ющм логицсскис функции сложения и умножения в конечном поле О/(2),На фиг. 3 представлсн трехзначный универсальный логический модуль, обла;аюпий о/цъ выходом 26, двумя фуцкциоцальными 27, 28 и девятью настроечными 29 - 37 входами, который состоит из цетырех однотипных ячеек 38 - 41, Выход 26 и функциональный вход 27 модуля являются соответственно выходом и функциональным входом ячейки 38, а ее настроечные входы подключены к выходам ячеек 39, 40, 41. Функцио,альные входы последних подключены к функциональному входу 28 универсального логического модуля, а настроечные входы являются одновременно настроечными вхоами 28 - 37 модуля.На фиг. 4 представлена структурная схема ячейки тпехзначногс чнивепсального логического модуля, обладающей одним выходом 42, одним функциональным 43 и трем я настроечными 44 - 46 входами ц состоящей из после,овательно включенных черсдуоцихся мс 5 кду сОбОЙ элементов слокения и элементов умножения 47 - 50, выполняющих логические функции сложения иумножения в конечном поле ОР(3).Функциональный вход 43 подключен кООдному из двух входов элементов умножения 48 и 50, настроечные входы 44 и 45 -к одному из двух входов элементов сложения 47 и 49, настроечный вход 49 подключен ко второму входу элемента 50,15 Двухзгачный универсальный логичес-.кий модуль работает следующим образо, .С помощью сигналов, поступающих нанастроечные входы 5 - 12, осуществляетсянастройка модуля на реализацию любой из20 двухзначных функций от трех псрсмс:ных,В зависимости от значений, подаваемых нанастроечные входы 5 и б, 7 и 8, 9 и 10,и 12 и функциональный вход 4 универсального модуля, на выходах ячеек 16 - 19 по 25 являются величины, однозначно определяемые логикой функционирования последовательно включенных элементов умножения исложения и поступающие на настроечныевходы ячсек 4 и 15. Значения ца входах30последних зав;сят также от сигнала, присутствующего ца функциональном входе 3,и поступают ца цасгроечцые входы ячейки/3, которая вырабатывает выходной сигналуниверсального лоп сссого модуля в зави 35 симости от значения на функциональномвходе 2.Функционирование трехзначного универсального логического модуля аналогичноработе двухзначного модуля,40 Для выявления как одиночных, так икратных константных неисправностей навходах и выходах логических элементов известных многозначных универсальных логических модулей с и функциональным и45 /гц настросчпыми входами необходимо 2/г"тестов, которые для двухзначного (1=2)универсального логического модуля с п=8функциональными и 2=8 настроечнымивходами, выбранного в качестве прототипа,приведены в таблице 1, где порядковый номер каждого столбца соответствует номерувхода модуля ца фиг. 1. 55Если зцачность й предлагаемого универсальцого логического модуля равна двум, то для обнаружения одиночных контактных неисправностей па входах и выходах логических элементов И и Исклочаощсе ИЛИ требуется 2 п+1) тестов, а для гзыявлеия кратных константных неисправностей -- 2"+ тестов, Эти тестовые мноб 5жества для случая г=З приведены в таблицах 2 и 3 соответственно, где порядковый номер каждого столбца совпадает сцчопл 1 ъл дъл тт л 3 ли тлг ч л ту ъ ГЬту 111 11 01 00 О, 0 О, 0 00 О, 0 0; 0 О0 10 01 1 1 1 0 1 1 О О О 0 0 0 0 О 0 1 0 1 1 1 1 О1 О, 0 00 0,: 0 Из сравнения числа необходимых тестов для предлагаемого и известного модулей следует, что для первого процедура тестового контроля в общем случае почти в два раза проще: с увеличением Й отношение ипчц не 1/й" +2(/г" - 1)/(й - 1) +1/(2 й") стремится кВместе с тем структура предлагаемого многозначного универсального логического модуля значительно более регулярна, что Если значность больше двух (й)2), то для обнаружения кратных константных неисправностей на входах и выходах элементов сложния и умножения в конечном поле 6 Р(р") предлагаемого многозначного универсального логического модуля требуется Й". + 2 (Ф" - 1) /(Й - 1) + 1 тестовых наборов, которые для 1=3 и 0=2 приведены в таблице 4, где номер каждого соответствует номеру входа логичекого модуля на фиг. 3. 10 1234516718910111213 014 01516 0 0 1 1 1 11 11 1 0 0 0 0 0 0 00 Ои ОО 00 1иО, 10о1; О 01 0и1 11110 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 И 1 0 0 0 0 0 0 0 д О 1 0 0 01 1 110 11 1О 11 1 111 111 11 111 1 1111О11, 110)О1 1 1;ь ц в виде последовательного включения чередуощихся мегкду собой (р" - 1) двухвходовых элементов сложения (элементов Исключающее ИЛИ при 1=2) и (р" - 1) двух входовых элементов умножения (элементовИ при г = 2) в конечном поле 6 Г (р"), при этом выход последнего элемента сложения является выходом ячейки, второй вход.кяж;ого элемента сложения и первый вход 10 первого элемента умножения являются настроечными входами ячейки, а второй вход каждого элемента умножения подключен и функипоняльному входу ячейки. 15 Источники информации, принятые вовпмание при экспертизе:. Раков М. Л. Специализированныемногозначные анализаторы, Киев, Науковадумка, 197, с. 18 - 22,20 2 ТцЕ 11 яП ЯПС МОЕ чаи Нац(Еспособствуегг повьшению технологичности и сниженшо стоимости производства в интегпальпом исполнении. Формула изобретения Многозначный универсальный логический модуль с фунциояльиыми и Й" и 1- строечиыми входами, обладающий древовидной структурой и состоящий из однотипных ячеек, каждая из котОрых представляет собой универсальный логический модуль с одним функциональным и /г настроечньми выдами, о т л и ч а ю щ и й с я .тем, что. с целью упрощения процедуры тестового коигроля правильности функциоНИРОВЯНЯ, Я ТЯКЖЕ ПОВЪШЕП 1 Я ТЕХНОЛОГИЧ- ности и спжения стоимости производства ь интегральном исполнении вследствие улучшения регулярности структуры для знаностей, являющихся степенью и простого иСля р, каждая ячейка выпОлиепа О ,00 00 0 О 0 0 1 0 0 О; О 0 01 0О0 0 О 0 0О 0 О, 0 0 000 О0 0 1; О 00 О 0 0 О О, 0 0О0О 0, :00 О, 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00 01 00 О, 0 01 000 О0 1, 0 1, 0 0 0 О, 0 0 0 ОО ОО 0 0 00 00 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 , 0 00 О, О 00 0 0 О 0 1Тип. Харьк. фил. пред. Патен Заказ 567/51311 ПО Поиск 11 зд.,",Й 359 Тираж 988 Подписноесударственвого комитета СССР по делам изобретений и открытн 113035, Москва, Ж, Раушская паб., д. 4,5