Многофункциональное устройство

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК у 4 С 06 Р 7/38 ЪЖГЛРЧ В Щ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССР Ф 855655, кл. С 06 Р 7/38, 1979.Авторское свидетельство СССР У 1100618, кл. С 06 Г 7/38, 1982. (54) МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к области вычислительной техники и микроэлектроники и предназначено для реализации арифметических и логических операций. Позволяет осуществлять 801291963 сравнение двух двухразрядных чисел.Цель изобретения состоит в расширении функциональных воэможностей иобластей практического примененияза счет обеспечения использованияустройства в качестве ячейки однородных наращиваемых структур. Устройство содержит элементы НЕ, И,ИЛИ и четыре коммутатора, реализованные на основе элементов И, ИЛИи имеет четыре входные шины, четыревыходные шины и два входа настройки.Сигналы настройки обеспечивают настройку устройства на реализацию любойфункции иэ заданного множества. 1 ил.3 табл.1 12919Изобретение относится к вычислительной технике и микроэлектронике.Целью изобретения является расширение функциональных воэможностейустройства за счет реализации функции умножения и памяти и обеспечения возможности его использованияв качестве ячейки однородных наращиваемых структур.На чертеже приведена функциональная схема многофункционального устройства.Устройство содержит информационные входы 1-4, настроечные входы 5и 6, выходы 7-10, элементы НЕ 11111, 12, и 12 , 13 -13, элементыИ 14, -14, , 15, -11 , элементы ИЛИ16, и 16 первый коммутатор с элементами Й 17, -17, и элементом ИЛИ17 второй коммутатор с элементамиИ 18-18, и элементом ИЛИ 18,третий коммутатор с элементами И19, -19, и элементом ИЛИ 19, , четвертый коммутатор с элементами И20 -20 и элементом ИЛИ 201 в25В статике сигналы на входахустройства отсутствуют.В динамике устройство функционирует следующим образом.На информационные входы 1,2 и303,4 подаются пары разрядов двухдвоичных чисел А и В. Одновременнона управляющие входы 5 и 6 подаютсяконстанты 0 и 1, определяющие видреализуемой устройством функции. 35Все функции, реализуемые устройством, приведены в табл. 1.Логически функционирование устройства определяется табл. 2.Как следует из приведенных таблиц,40при подаче на входы 5 и 6 устройстваконстант 1,1, с выхода 7 снимаетсяфункция МЗ, с выхода 8 - универсальная функция, с выхода 9 - А 1 А 2 )В 1 В 2, с выхода 10 - А 1 А 2 ( В 1 В 2.Универсальная функция (УФ) в соот.ветствии с табл, 2 логически описывается выражением видаУФ = А 1 А 2 В 1 В 2 У А 1 А 2 В 1 В 2 У А 1 А 2 В 1 В 2 УУ А 1 А 2 В 1 В 2 У А 1 А 2 В 1 В 2 У А 1 А 2 В 1 В 2= А 1 А 2 В 1 У А 1 А 2 В 1 У А 2 В 1 В 2 У А 2 В 1 В 2Данная функция обеспечивает реализацию всех логических функций двухпеременных (табл. 3). 63 2 зацию функции памяти Х 1 Х 2 УХ 1 Р = Х 1 + Кроме того, используя логические свойства УФ при А 1=Х 1, А 2=Х 2, В 1=0, В 2=Р, последняя обеспечивает реали+ Р + Х 2.Аналогичным образом устройство функционирует при реализации остальных функций, указанных в табл. 1.Таким образом, предложенное много. функциональное устройство обладает дополнительными функциональными возможностями - реализует функции умножения и памяти. Кроме того, устройство имеет число выходов, разное числу входов - 4,. что обеспечивает его использование в качестве ячейки однородных структур.Несмотря на широкий класс реализуемых функций устройство обладает достаточной простотой и может быть реализовано на базе одного кристалла в виде одной интегральной микросхемы, Устройство имеет высокое быстродействие, так как имеет всего 4 уровня логических элементов. Формула изобретения Многофункциональное устройство, содержащее элементы И, элементы НЕ, три коммутатора, содержащих элементы И и ИЛИ; причем первый, второй, третий и четвертый информационные входы устройства соединены с первым, вторым, третьим и четвертым элементами НЕ соответственно, первый и второй настроечные входы устройства соединены с пятым и шестым элементами НЕ соответственно, выход пятого элемента НЕ соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с вторым настроечным входом устройства и первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с первым настроечным входом устройства и первым входом третьего элемента И,второй вход которого соединен с выходом шестого элемента НЕ, выходы первого, второго и третьего коммутаторов являются первым, вторым и третьим выходами устройства соответственно, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет реализации функций умножения и памяти, устройство содержит первый и второй элементы ИЛИ, четвертый коммутатор, причем выход первого элемента НЕ соединен с первыми входами четвертого, пятого, шестого, седьмого, восьмого, девятого, деся12919 б 3 4 го коммутатора, девятого элемента Ивторого коммутатора, четырнадцатогоэлемента И третьего коммутатора итринадцатого элемента И четвертогокоммутатора, выход девятнадцатогоэлемента И соединен с первыми входами шестого элемента И первого коммутатора, десятого элемента И второгокоммутатора, пятнадцатого элементаИ третьего коммутатора и четырнад 50 55 того и одиннадцатого элементов И, первый информационный вход устройства соединен с первыми входами двенадцатого, тринадцатого, четырнадцатого, пятнадцатого, шестнадцатого, семнадцатого, восемнадцатого и девятнадцатого элементов И, выход второго элемента НЕ соединен с вторыми входами четвертого, пятого, шестого, седьмого, двенадцатого, тринадцатого, четырнадцатого и пятнадцатого элементов И, второй информационный вход устройства соединен со вторыми входами восьмого, девятого, десятого, одиннадцатого, шестнадцатого, семнадцатого, восемнадцатого и де. вятнадцатого элементов И, выход третьего элемента НЕ соединен с третьими входами четвертого, пятого, восьмого, девятого, двенадцатого, тринадцатого, шестнадцатого и семнадцатого элементов И, третий информационный вход устройства соединен с третьими входами шестого,седьмого, десятого, одиннадцатого, четырнадцатого, пятнадцатого, восемнадцатого и девятнадцатого элементов И, выход четвертого элемента НЕ соединен с четвертыми входами четвертого, шестого, восьмого, десятого,двенадцатого, четырнадцатого, шестнадцатого и восемнадцатого элементов И, четвертый информационный вход устройства соединен с четвертыми входами пятого, седьмого, девятого, одиннадцатого, тринадцатого, пятнадцатого, семнадцатого и девятнадцатого элементов И, выходы пятого и шестого элементов НЕ соединены с первым и вторым входами двадцатого элемента И соответственно, выход четвертого элемента И соединен с первым входом первого элемента И первого коммутатора, выход пятогоэлемента И соединен с первыми входами первых элементов И второго, третьего и четвертого коммутаторов, выход шестого элемента И соединен спервыми входами вторых элементов Итретьего и четвертого коммутаторов,выход седьмого элемента И соединенс первыми входами третьих элементовИ третьего и четвертого коммутаторов, выход восьмого элемента И соединен с первыми входами четвертыхэлементов И третьего и четвертогокоммутаторов, выход девятого элемента И соединен с первыми входами пя 5 10 15 20 25 30 35 40, тых элементов И третьего и четвертого коммутаторов, выход десятого элемента И соединен с первыми входами второго элемента И второго коммутатора и шестых элементов И третьего и четвертого коммутаторов,выход одиннадцатого элемента И соединен с первыми входами второго элемента И первого коммутатора, третьего элемента И второго коммутатора, седьмых элементов И третьего и четвертого коммутаторов, выход двенадцатого элемента И соединен с первыми входами четвертого элемента И второго коммутатора и восьмого элемента И третьего коммутатора, выход тринадцатого элемента И соединен с первыми входами пятого элемента И второго коммутатора, восьмого элемента И четвертого коммутатора и первым и вторым входами девятого элемента И третьего коммутатора,выход четырнадцатого элемента И соединен с первыми входами шестого элемента И второго коммутатора, десятого элемента И третьего коммутатора и девятого элемента И четвертого коммутатора, выход пятнадцатого элемента И соединен с первыми входами третьего элемента И первого коммутатора, седьмого элемента И второго коммутатора, одиннадцатого элемента И третьего коммутатора и десятого элемента И четвертого коммутатора, выход шестнадцатого элемента И соединен с первыми входами двенадцатого элемента И третьего коммутатора и одиннадцатого элемента И четвертого коммутатора, выход семнадцатого элемента И соединен с первыми входами четвертого элемента И первого коммутатора, восьмого элемента И второго коммутатора, тринадцатого элемента И третьего коммутатора и двенадцатого элемента И четвертого коммутатора, выход восемнадцатого элемента И соединен с первыми входами пятого элемента И перво12919 С З Значение управ- Функции, реализуемые наляющих сигналов выходахна входах Сумма ИЛИ М 2 Равно- И знач- ность 0 Умножение МЗ Уф Больше Меньше цатого элемента И четвертого коммутатора, выходы первого, второго,третьего и двадцатого элементов Исоединены с входами седьмого, восьмого, девятого и десятого элементовНЕ соответственно, причем выход первого элемента И соединен с первымвходом первого элемента ИЛИ, второйвход которого соединен с выходомтретьего элемента И, первый и второйвходы второго элемента ИЛИ соединеныс выходами второго и двадцатого элементов И, выход второго элемента Исоединен со вторыми входами второго,третьего, четвертого, пятого элементов И первого коммутатора, первого,второго, четвертого, пятого элементов И второго коммутатора, второгоэлемента И четвертого коммутатора,выход третьего элемента И соединенсо вторыми входами первого элементаИ первого коммутатора, первого и десятого элементов И третьего коммутатора и девятого элемента И четвертого коммутатора, выход двадцатогоэлемента И соединен со вторыми входами третьего и восьмого элементовИ второго коммутатора, четвертогоэлемента И четвертого коммутатора,выход седьмого элемента НЕ соединенсо вторыми входами десятого элемента И второго коммутатора, восьмогои двенадцатого элементов И третьегокоммутатора, третьего, шестого и десятого элементов И четвертого коммутатора, выход восьмого элемента НЕсоединен с вторым входом шестогоэлемента И третьего коммутатора,выход девятого элемента НЕ соединенс вторым входом девятого элемента И второго коммутатора, выход десятого элемента НЕ соединен с вторыми входами шестого элемента И первого коммутатора, тринадцатого и четырнадцатого элементов И третьего коммутатора, седьмого элемента И четвертого коммутатора, выход первого элемента ИЛИ соединен со вторыми входами седьмого и одиннадцатого элементов И третьего коммутатора, пятого, двенадцатого и четырнадцатого элементов И четвертого коммутатора, выход второго элемента ИЛИ соединен со вторым входом первого элемента И четвертого 15 коммутатора, вторые входы шестогои седьмого элементов И второго коммутатора соединены с выходом пятого элемента НЕ, второй вход четвертого элемента И третьего коммутатора сое динен с первымнастроечным входомустройства, выход шестого элемента Не соединен с вторыми входами второго, третьего, пятого, пятнадцатого элементов И третьего коммутатора и восьмого, одиннадцатого и тринадцатого элементов И четвертого коммутатора, выходы всех элементов И первого коммутатора соединены с входами элемента ИЛИ первого коммутатора,сЗ 0 выходы всех элементов И второго коммутатора соединены с входами элемента ИЛИ второго коммутатора, выходы всех элементов И третьего коммутатора соединены с входами элемента ИЛИ 35 третьего коммутатора, выходы всехэлементов И четвертого коммутатора соединены с входами элемента ИЛИ четвертого коммутатора, выход которого является четвертым выходом 0 устройства.Таблица 11291963 Таблица 2 Настроечные входы (5, 6) Информационные входы 1 1 0 1 1 0 0 1 2 3 4 Управляющиесигналы приподаче разрядовА 1 А 2 В 1 В 2 Функции, реализуемые на выходах 7 8 9 10 7 8 9 10 7 8 9 10 7 8 9 10 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 О 0 0 0 0 1 0 О. 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 О 0 0 0 0 0 1 1 .0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 .1 1 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 1 0 О. 0 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 1 0 0 О 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 0 01 1 0 1 0 0 0 0 0 0э0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 0 1. 1 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 О 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 00 0 О1 291963 Таолнца 3 Эначення Реалнзуекалфункция А Г А 2 Т В 12 О О О Х 2 1 Х 1 Х 2 О О Х 1 Х 2 О О Х 1 Х 2 Х О О Х 2 Х 1 УХ 2 Х 2 Х 1 УХ 2 Х 1 1 Х 21 О Н 1 Х 1 УХ 2 Х 2 Х 1 УХ 2 1 а о Составитель О,Береэиковаедактор В,Ланко ТехредВ.Кадар Корректор Л.Патай тираж 673 Государс елам иэоб Москва, Закаэ 265/47ВНИИПИ Подписноеенного комитета СССРтений и открытий