Логический элемент

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 9) И 03 К 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ЭОБРЕТЕНИ ЕЛЬСТВУ ПИСА(21 (22 (46 (72 бер и В (53 922382/24-212,07,857.10.87, БюлН, АйзенбеС, В, ПилюгиГавриков21.374(088.8обронравов 0В. Проекти 37 Айзен- Юницкий Н Овчинни я е рование с вых элеме ков В.лов ЭВМЭнергия на порого 1976.ское евиде кл, Н 03 ьств 19/2 Авт М 3959973 54) ЛО57) Из МЕН относит к вычис быть ис- вычислибретений технино в ке и може стройства лительн пользов К АВТОРСКОМУ С тельной техники, использующих в своей работе пороговые элементы (ПЭ), ив различных устройствах автоматического управления, распознавания образов, в которых необходимо по входным сигналам быстро вычислить значение некоторой булевой функции. Цельизобретения - расширение функциональных возможностей за счет формировании пороговых и булевых функций. Уст,ройство содержит блок 1 присвоениявесов, блок 2 вычисления взвешен-.ной суммы и блок 3 вычисления значения булевой функции. Для достиженияпоставленной цели в блок 3 вычисления булевой функции введены четыреэлемента И, три инвертора и элементИЛИ. 5 ил , 1 табл,.присвоения весов, блок 2 вычислениявзвешенной суммы и блок 3 вычислениязначения булевой функции,Блок 1 присвоения весов содержиттри группы (в соответствии с числомпеременных) по три (в соответствии счислом двоичных разрядов весов) двухвходовых элемента И 4,причем каждаягруппа имеет три входа и три выхода(в соответствии с числом двоичныхразрядов весов), Одни входы каждойгруппы элементов И соединены с соответствующим информационным входомвсего устройства для сигнала, представляющего значение соответствующейбулевой переменной, другие входыкаждой группы элементов И - с соответствующими управляющими входамиустройства (для весов М Ж, Жданной функции),Выходы каждой из трех групп элементов И представляют собой выходыблока присвоения весов, Они соединены с соответствующими группами 1, 11,111 входов блока вычисления взвешенной суммы.Блок 2 вычисления взвешенной суммы (фиг, 3) содержит три сумматора5=1 - 5=3 по модулю восемь. Входыэлемента 5=1 соединены с нулевой ипервой группами входов блока вычисления взвешенной суммы, входы элеменИзобретение относится к вычисли-тельной технике и может быть использовано в устройствах вычислительной техники, использующих в своей работе пороговые элементы (ПЭ) и схемы из ПЭ для их замены, а также в различных устройствах автоматического управления, распознавания, образов, в которых необходимо по входным сигналам быстро вычислить значение некоторой булевой функции.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет возможности формирования всех булевых функций.На фиг, 1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 - схема блока прис - воения весов; на фиг, 3 - схема блока вычисления взвешенной суммы; на фиг, 4 - схема сумматора по модулю восемь (составная часть блока вычис.ления взвешенной суммы); на фиг. 5 схема блока вычисления булевой функта 5=2 - с 2-й и З-й группами входов блока вычисления взвешенной суммы, Выходы элементов 5=1 и 5=2 соединены с входами элемента 5=3, выходы которого соединяются с выходами блока вычисления взвешенной суммы, Группы 1, 11, 111 входов блока вычисления взвешенной суммы соединены с группа - ми 1, 11, 111 входов блока присвоения весов. Группа 0 входов блока вычисления взвешенной суммы соединена с управляющими входами устройства для сигналов, соответствующих весудля данной функции.оСумматор по модулю восемь (фиг, 4) предназначен для вычисления значения суммы Е = (Ч + У) по модулю восемь, где Ч, У, Е - целые числа от нуля до семи, Числа Ч, У, Е представляются в виде трехразрядпых двоичных цепочек (" э г ъ)э ( ъ У 2 ъ У) и (Е,ъ Е 2 ъ Е ) соответственно, Входы Ч, У и 71 У соединены с входами первого лолу- сумматора 6 (элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ) и первого двухвходового элемента И, причем выход первого полусумма- тора соединен с выходом Е сумматора, выход первого элемента И - с входом второго полусумматора и входом второго двухвходового элемента И, входы третьего полусумматора и третьего двухвходового элемента И - с входамиУ сумматора, выход третьего полусумматора - с входом второго полу- сумматора и с входом второго элемента И, выход второго полусукчатора - с выходом Е, сумматора, выходы второго и третьего элементов И - с входами двухвходового элемента ИЛИ 7, входы четвертого полусумматора - с входами У, У сумматора, а выход - с ходомпятого полусумматора, другой вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, выход пятого полусумматора соединен с выходом сумматора. 7, 7У У , У сумматора соответствуют слагаемым 1 и У, выходы Е Е, ЕЗ - су - Я=У+У по моду ю во .-емь.Блок вычисления значения булевой функции (фиг, 5 состоит из одного четырехвходового элемента ИЛИ 10, четырех трехвходовых элементов И Я, и трех инверторов 9, при этом инверторы и элементы И соединены таким образом, что образуют схему дешифратора констант О 11, 101, 110, 111, причем входы блока соединены с инверторами и трехвходовыми элементами И,"х,) Х Устройство работает следующим образом,Сигналы, соответствующие булевымпеременным Х, Х, Хз, подаются на ининформационные входы устройства, С-го информационного входа они поступают на -ю группу двухвходовых злементов И блока присвоения весов. Науправляющие входы устройства подаютсяв виде трехразрядных двоичных чиселвеса, соответствующие данной функции, причем сигналы, соответствующиевесам У И, Ы, подаются поразрядно на соответствующие группы элементов И блока присвоения весов, сигналы, соответствующие весу У - нагруппу 0 входов блока вычислениявзвешенной сумму, 25Набор весов М У У, У, реализующий данную функцию, может бытьуказан для любой функции трех переменных. С каждой группы элементов Иблока присвоения весов снимаются сиг-ЗОналы, соответствующие взвешенным переменным И Х, (с первой), УХ(свторой), М Х (с третьей.), причем3Ч Х, представляет собой трехразрядное двоичное число. Эти сигналы поступают на соответствующие входыблока вычисления взвешенной суммы.На сумматоре 5=1 этого блока вычисляется сумма У + И Х, на сумматоре5=2 - сумма М Хг + 11 Х, на сумматоре 5-3 - вся взвешенйая сумма Уо ++ УХ, + У Х + 11 Х, которая представляет собой также трехразрядноедвоичное число,Сигналыр представляющие взвешен 45ную сумму, подаются поразрядно навходы блока вычисления значения булевой функции, в котором взвешеннаясумма сравнивается с константами(011), (101), (110) и (111), которые 50дешифрируют данный блок. Если взвешенная сумма равна одной из этих констант, на выходе устройства появитсясигнал "1", в противном случае -"0, Указанные константы являютсястандартными для всех функций трехпеременных.П р и м е р, На управляющие входы элемента подается следующий набор 0 0101 1 10 0 10 0 11 1 11 0 00 1 00 0 О 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 01 1 0 3 13 выходы элемента И - с входами элемента ИЛИ, а выход элемента ИЛИ является четвертой схемой совпадения, Входы четырех схем совпадения соединены с входами элемента ИЛИ, выходом блока и всего устройства в целом. Таким образом, при указанных управляющих сигналах элемент реализует функцию Г(Х, Х , Х ) - (011 011 00),Формула изобретения Логический элемент, содержащий блок присвоения весов, блок вычисления взвешенной суммы и блок вычисления значения булевой функции, входы которого соединены с выходами блока вычисления взвешенной суммы, первая, вторая и третья группы входов которого соединены с первой, второй и третьей группами выходов блока присво-, ения весов, первая, вторая и третья группы входов которого являются соответственно первой, второй и третьей группами входов присвоения весов логического элемента, три информационных входа логического элемента и ну= левая группа входов присвоения весов логического элемента соединены соответственно с информационными входами блока присвоения весов и нулевой группой входов блока вычисления взвешенной суммы, блок присвоения весов содержит первую, вторую и третью группы из трех элементов И, выходы которых являются выходами соответст 1343550вующей группы выходов блока присвоения весов, первые входы элементов Икаждой группы являются входами соответствующей группы входов блока присвоения весов, -й информационный 5вход которого 1 = 1, 2, 3, соединенс вторыми входами элементов И -йгруппы, блок вычисления взвешеннойсуммы содержит первый, второй и третий сумматоры по модулю восемь, входы нулевой и первой групп входовблока вычисления взвешенной суммысоединены с Входами первого сумматора по модулю восемь, входы второй итретьей групп входов блока вычисления взвешенной суммы соединены с входами второго сумматора по модулювосемь, выходы блока вычисления взвешенной суммы соединены с выходамитретьего сумматорапо модулю восемь, 20входы которого соединены с выходамипервого и второго сумматоров по модулю восемь О т л и ч я ю щ и Йс я тем, что, с целью расширенияфункциональных возможностей за счетвозможности формирования всех булав .вых функций, блок вычисления булевойфункции содержит четыре элемента И,три инвертора и элемент ИЛИ, выходкоторого является выходом блока вычисления булевой функции, входы элемента ИЛИ соединены с выходами элементов И, а первый, второй и третийвходы блока вычисления булевой функции соединены с входами соответственно первого, второго и третьегоинверторов, выходы которых соединеныс первыми входами соответственнопервого, второго и третьего элементов И, а каждый из входов ин -в ерторов соединен с входами техэлементов И, которые не соединены с выходом данного инвертора..Муск Гер еда Тираж 901 ВНИИПИ Государственног по делам изобретени 3035, Москва, Ж, Рау