Программируемая логическая матрица

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 190881 (21) 3328482/18-241993246 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ИЦМ.К. 006 Т 7/00 с присоединением заявки М 9 -Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(54 ) ПРОГРАИИИРУБИАЯ ЛОГИЧЕСКАЯ ИАТРИЦА Изобретение относится к вычислительной технике и может использоваться в вычислительных устройствах и приборах цифровой автоматики для микропрограмм, кодопреобразования и реализации управляющих, арифметических и логических комбинационных устройств. Известно устройство, содержащее матрицу элементов .И, матрицу элементов. ИЛИ, регистры масок, блоки прерывания избыточных связей и инверторы 1,1.Недостатком этого устройства является сложность организации ариф- метических операций.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является программируемая логическая матрица, содержащая подматрицу формирования логических произведений, подматрицу формирования выходных слов и блок инвертирования входных переменных 12.Недостатки известного устройства состоят в ограниченных функциональ-. ных воэможностях вследствие сложности выполнения операции сложения .и невозможности построения на его основе многоразрядного сумматора,Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей программируемой логической матрицы путемвыполнения в ней арифметическихопераций .Поставленная цель достигаетсятем, что в программируемую логическую матрицу, содержащую элементы НЕ, 1 О:матрицу элементов И и матрицу элементов ИЛИ, выходы которой являютсяодними из выходов программируемойлогической матрицы, а входы подключены к,выходам матрицы элементов 1,входы которой соединены с выходамиэлементов НЕ, введены логическийблок и блок местного управления, выходы которого подключены к однимиз входов логического блока, другиевходы которого соединены с однимииз входов блока местного управленияи являются информационными входайипрограммируемой логической матрицы,управляющими входами которой являются другие входы блока местного 25 управления, выходы логического блока подключены к входам элементов НЕи являются другими выходами программируемой логической матрицы.ЛогичЕский блок содержит элементы ИЛИ и элементы И, причем первыевходы первого и второго элементовИЛИ и первого и второго элементов Иявляются одними из входов блока,другими входами и выходами которогоявляются соответственно вторые входы и выходы первого и второго элементов ИЛИ и первого и второго элементов И.Блок местного управления содержиттретий и четвертый элементы И, третий и четвертый элементы ИЛИ и триггер, единичный выход которого соединен с первыми входами третьего ичетвертого элементов ИЛИ, а нулевойвыход - с первыми входами третьегои четвертого элементов И, вторыевходы и выходы третьего и четвертогоэлементов ИЛИ и третьего и четвертого элементов И являются соответствен.но одними из входов и выходамиблока, другими входами которого являются входы триггера.На фиг. 1 изображена структурнаясхема предлагаемой программируемойлогической матрицы, на Фиг. 2функциональные схемы первого варианта выполнения логического блока иблока местного управления; на Фиг. 3 Функциональные схемы одного из вариантов выполнения матрицы элементовИ и матрицы элементов ИЛИ; на фиг. 4 функциональная схема второго варианта выполнения логического блокаи блока местного управления.Программируемая логическая матрица (фиг. 1) содержит элементы НЕ 1,матрицу 2 элементов И, матрицу 3 элементов ИЛИ, логический блок 4 иблок 5 местного управления. Логический блок содержит (фиг. 2) первый би второй 7 элементы И, первый 8и второй 9 элементы И 31 И. Блок местного управления содержит (фиг, 2)третий 10 и четвертый 11 элементыИЛИ, третий 12 и четвертый 13 элементы И и триггер 14.На фиг. 3 изображены элементы НЕ15-19, матрица элементов И 20-31с пятью входами и двенадцатью выходами и матрица элементов ИЛИ 32-34с двенадцатью входами и тремя выходами,На фиг. 1, фиг. 2 и фиг. 3 обозначены единичный выход триггера 35,один из входов 36 логического блока,информационные 37 и управляющие38 входы программируемой логическойматрицы, выходы 39 , 39, 395, 40и 41 программируемой логической матрицы и выход 42 переноса блока местного управления.Во втором варианте выполнения(фиг, 4) логический блок содержитэлементы И 43 и 44 и элементы ИЛИ45 и 46, а блок местного управленияотсутствует.(О Программируемая логическая матрица (ПЛМ) работает следующим образом. 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 Она реализует логические функции представленные в дизъюнктивной нормальной Форме (ДНФ), Блок 4 (Фиг, 1 и фиг. 2) работает в двух режимах: в, режиме реализации сложения и ре" жиме реализации ДНФ произвольной функции.В первом режиме он предназначен для выработки вспомогательных функцийОа; Ь Р.цчЬ,где а ,.Ъ; - цифры слагаемых в ь -мразряде.В рассматриваемом случаеО 1=Х 1; б=х;Ь 2-Х Ъ х 4Ц:Х,Х; В,=ХьХ 4,Р 1= Х 1 чХ д 1 РгХъгХ 4Для выполнения первого режимана входы блока 4 набор входных переменных х -х подается дважды: с входов 37 и с выходов блока 5,ПеРеменнаЯ хв-С(где СВх- сигналвходного. переноса) проходит черезблок 4 без изменений.Во втором режиме блок 4 предназначен для простой передачи входныхпеременных х -х 4. В этом случае нанего поступает только один наборпеременных хл -х, с входов 37. С выхо.дов 36 блока 5 поступает константа1100, причем единицы поступают навторые входы элементов И б и 7, анули - на вторые входы элементовИЛИ 8 и 9 (фиг. 2). В результатеэтого блок 4 осуществляет передачувсех входных переменных без изменений.Блок 5 (Фиг. 1 и 2) предназначендля задания в ПЛМ двух вышеуказанных ре 4 Ьмов (режима реализации сложения и режима реализации ДНФ произвольной функции). Управляющий сигналс входа 38 переводит триггер 14 всостояние 1, а все устройство переводит в режим реализации ДНФ произвольной функции. Управляющий сигнална входе 38 переводит триггер 14в состояние О, а все устройство -в режим реализации сложения.Сигнал с единичного выхода 35триггера 14 подается на входыэлементов ИЛИ 10 и 11. Сигнал с нулевоговыхода триггера 14 подается на входыэлементов И 12 и 13. Матрица 2 элементов И 20-31 (фиг. 1 и 3) и матрица 3 элементов ИЛИ 32-34 предназначены соответственно для формированиялогических произведений и формирования выходных слов (для определенности и удобства рассмотрения онизапрограммированы для выполнения однотактного сложения двухразрядныхчастей двоичных слов). Программирование условно показано обрывом входных цепей у матриц 2 и 3. При этсмчетвертого элементов И, вторые входыи выходы третьего ичетвертого эле-ментов ИЛИ и третьего и четвертогоэлементов И являются соответственноодними из входов и выходами блока,другими входами которого являютсявходы триггера. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельствопо заявке Р 2940747/18-24,кл. 606 Г 7/00, 1980.5 2. "Управляющие системы и машины", М 1, 1976, с. 46-49 прототип),993246 фи Составитель Т. 3 Техред Т.Фанта в орректор И. Шулл Юско а Заказ 479/6 илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Тираж 704 ВНИИПИ Государс по делам изоб 113035, Москва, Подписноенного, комитета СССРенийи открытий35, Раушская наб., д. 4/5