Многопороговый логический элемент его варианты

(504 Н 03 ЫЙ КОМИТЕТ СССРБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОСУДАРСТВ ПО ДЕЛАМ И ИОАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ВИДЕТЕЛЬСТВ У ВТОРСК о для построев переработки Цель изобрете действия много ианты многолемента объкоян тельским замы пороговогоэлементов И(71) Ленинградский ордена Лордена Красного Знамени мехинститут(56) Авторское свидетельство СССР У 284433, кл, Н 03 К 19/23, 969.Авторское свидетельство СССР Ф 629640, кл. Н 03 К 19/23, 1976. (54) МНОГОПОРОГОВЫЙ ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ ЕГО ВАРИАНТЫ)(57.) Йзобретение относится к област втоматики и вычислительной техники Может быть использован ния различных устройст дискретной информации, ния - повышение быстро орогового элемента. В орогового логического единены единым изобрет ом - реализацией мног лемента на основе пар ИЛИ, расположенных в виде треугольной матрицы. Варианты отличаются ор 3ганизацией связей в зависимости от соотношений числа входов порогов4 с.п, ф-лы, 4 ил, 4 табл.90 2Входы ячеек первого столбца 1-1и(1= 1,2, в , - 1) соединены с входными информационными шинами 2. Входы ячейки 2-1 соединены с входной информационной шиной 2 и выходом элемента ИЛИ ячсйки 1-1. Входы ячейкии2 -- соединены с входной информаци 2онной шиной 2 и выходом элемента И 12855(К = 4,6п) соединены с выходом элемента ИЛИ ячейки (К)-1 и выходом элемента ИЧИ ячейки (К)-1, вхоиды ячейки К- - соединены с выходом2п элемента И ячейки (К) - (- - 1) и2и выходом элемента И ячейки (К)2(1= 2,3 - -1) соединены с выходом элемента И ячейки (К)-(3-1) и выходом элемента ИЛИ ячейки (К)-3 . Входы ячейки ш- (ш;= = 3,5 п; 1 = 1,2 -- 1) соединены с выходом элемента И ячейки (ш)-1 и выходом элемента ИЛИ ячейки (ш)-(1+1). Выходы ячеек п п(1= 1,2 -),соединень 1 с выходными информационными шинами 3.Многопороговый логический элемент по третьему варианту (фиг. 3) выпол 2и -п нен в виде матрицы 1 из --- яче 2 Входы ячейки Кек, каждая из которых содержит элемент И и элемент ИЛИ с параллельно соединенными входами.1п Входы ячеек 1- (х= 1,2, 2 ) соединены с входными информационными шинами 2. Входы ячейки 2-1 со. - единены с входной информационной шиной 2 и выходом элемента ИЛИ ячейки 1-1. Входы ячейки К(К = 4,8 п) соединены с выходом элемента ИЛИ ячейки (К).-1 и выходом элемента ИЛИ ячейки (К)-1. Входы ячейки К(К2,4 ., и; 3 = 2,3-2-) соединены с выходом элемента И ячейки (К)-(1-1) и выходом элемента ИЛИ ячейки (К)-1. Входы ячейки ш(ш=п 3,5п; 1 = 1,2 в -) соединены с выходом элемента И ячейки ходом элементаИ ячейки (ш)- -и 402 и Входы ячейки ш. ( = 2,3 -- 1) соединены с выходом элемента И ячейки (ш)-(-1) и выходом элемента ИЛИ 45 ячейки (ш-)-1, Выходы ячеек и(1=п1,2 - -1), а также выход элемента ИЛИ ячейки (и)-1 и элемента Ипячейки (п) -" - соединены с выход 2ными информационными шинами 3.Многопороговый логический элемент по второму варианту (фиг, 2) выполп -и нен в виде матрицы 1 из в 2 ячеек, 55 каждая из которых содержит элемент И и элемент ИЛИ с параллельно соединенными входами. Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для построения различных устройств переработки дискретной информации. 5Многопороговый логический элемент реализован на основе пар элементов И и ИЛИ, расположенных в виде прямоугольной матрицы. Варианты отличаются организацией связей в зависимости от соотношений числа входов порогов.Цель изобретения - повышение быстродействия многопорогового элемента.На фиг. 1 и 2 приведены схемы предлагаемого порогового элемента для п = 8; на фиг. 3 и 4 - то же, для п=7.Многопороговый логический элементп - и 20 (фиг. 1) содержит --- ячеек, каждая из которых содержит. элемент И и элемент ИЛИ с параллельно соединенными входами, образующих матрицу 1.Входы ячеек 1-1 (=1п/2) соединены с входными информационными шинами 2 устройства. Входы ячейки К(К =п = 2,4, ,п; 3 = 1,22 - 1) соединены с выходом элемента И ячейки (К)-1 и выходом элемента ИЛИ ячейки (К)-(3+1). Входы ячейки ш(ш = 3,5п) соединены с выходом элемента ИЛИ ячейки (ш)-1 и выходом элемента ИЛИ/ ячейки (ш)-1.Вхопды ячейки ш -- соединены с выходом2п элемента И ячейки (ш)-(- -1) и вы 2(щ)-1 и выходом элемента ИЛИ ячейики (ш) в Я), Входы ячейки щ --- соединены с выходом элемента И ячейп5 ки (ш -1) --- и выходом элементаИ2и ячейки (ш)2и Выходы ячеек и(1= 12 ь2 ) и выход элемента ИЛИ ячейки (и)-1 О соединены с выходными информационны - ми шинами 3 устройства.Многопороговый элемент по четвертому варианту (фиг. М) выполнен в вии -и15 де матрицы 1 из - 2 - ячеек, каждая из которых содержит элемент И и элемент ИЛИ с параллельно соединеннымивходами.п 1 20Входы ячеек 1- (= 1,2, , в -) соединены с входными информационными шинами 2 устройства. Входы ячейи-ки 2- соединены с входной инфор 2мационной шиной 2 и выходом элеменп та И ячейки 1- в в . Входы ячейки2К. (К 2,Мп; 1=1,2. и - 32) соединены с выходом элемента И ячейки (К)-1 и выходом элемента ИЛИячейки (К)-(х+1). Входы ячейкии К-( ) соединены с выходом элемен2и таИ ячейки (К)-( в -) и выходом2иэлемента И ячейки (К)-( в -). Входы2 ячейки щ(ш = 3,5п;= 2.4 О п в -) соединены с выходом элемента И2ячейки (ш)-Ц) и выходом элемента ИЛИ ячейки (щ)-1. Входы ячейки шсоединены с выходом элемента ИЛИ 45 ячейки (ш)-1 и выходом элемента ИЛИ ячейки (ш)-1. Выходы ячеек и- (д= 1и 1,2 ) и выход элемента Ии ячейки (и)-( в -) соединены с выход О2ными информационными шинами 3 устройства.Функционирование многопорогового логического элемента происходит следующим образом (фиг, 1),Пусть на входы Х Х , Х , Х и Х поданы единичные логические сигналы.На выходах логических ячеек матрицы 1 появляются единичные логические сигналы в соответствии с табл.1 .Таблица Номер Номер столбца 1 2 3 М 5 6 7 8 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 12О 11 1 О 1 11 1 1 1 О 1О О. О 1 О О О ОО О 13М1О 1 1 О О О О О О П р и м е ч а н и е . Значение в числнтеле соответствует логическому сигналу на выходе элемента ИЛИ ячейки,а в знаменателе - на выходе элемента И ячейки.,Номер столбца Номерстроки 1 2 3 М 5 6 7 8 1 1 1 1 1.1 1 1 1 1 1 1 11О 1 1 1 1 12О О О 11 1 1 1 1 1 1 1 О 1 ОО О О О О 1 1 13О О О О О О О О О 1 О Таким образом, при подаче на входы устройства С единичных логических сигналов (потенциалов) на его выходах с порогами а = 1,2Т будут единичные логические сигналы (потенциалы).Функционирование многопорогового логического элемента по второму варианту происходит следующим образом (фиг. 2).Пусть единичные (потенциалы) логические сигналы поданы на входы Х, х ххх,.На выходах логических ячеек матрицы 1 появляются единичные логические сигналы в соответствии с табл.2.Таблица 25 1285590 6Таким образом, при подаче на вхо Таким образом, при подаче на входы устройстваединичных логичес- ды устройстваединичных логических ких сигналов на его выходах с поро- сигналов на его выходах с порогами гами а = 1,2 Е будут единичные а = 1,2 будут единичные логи- (потенциалы) логические сигналы. ческие сигналы,Функционирование многопорогового Следовательно, предлагаемый много- логического элемента по третьему ва- пороговый логический элемент обладарианту происходит следующим образом, ет более регулярной структурой и (фиг. 3). большим быстродействием.Пусть единичные логические сигна Олы поданы на входы Х, Х, Х,д, Х, формула изобретениячНа выходах логических ячеек мат-1. Многопороговый логический элерицы 1 появляются единичные логи- мент, выполненный в виде матрицы из ческие сигналы в соответствии с 15 и -и--- ячеек, каждая из которых содер табл. 3. 2ТаблицаЗ Номер Номер столбца1.1 1 О 21 О 1 1 1 О 1 О 1 1 1 О 0 1 О О О О 1 1 О. О3 О О О О О О Номер Номер столбца"- 1 НМ 11 1 1 1 11 О .ОО 1 1 1 О 1 1 О О О 1 О2О О О 1 О О О О О О О 13О О 1 О О О О О Таким образом, при подаче на входы устройства 1 единичных логических сигналов на его выходах с порогами а = 1,2 будут единичные логические сигналы.Функционирование многопорогового логического элемента по четвертому варианту происходит следующим образом (фиг. 4).Пусть на входы Х, Х 4, Х поданы единичные логические сигналы.На выходах логических ячеек мат" рицы 1 появляются единичные логические сигналы в соответствии с табл.4.Т а б л и ц а 4 жит элемент И и элемент ИЛИ с параллельно соединенными входами, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью 20 повьппения быстродействия, входы -йиячейки (1= 1,2 2) первого столбца соединены с входными информационными шинами (" - 1) и 21, входы 1-й 25 ячейки К-го столбца (К = 2,4и;и.1,2 1) соединены с выходом элемента И 1-й ячейки (К)-гостолбца и выходом элемента ИЛИ (1+1)- 30 й ячейки (К)-го столбца, входы -йиячейки ( = 2 - -1) ш-го столбца)ш = 3,5.и(соединены с выходом элемента И Гт-) - й лчейкн(лг 1) - го 35 столбца и выходом элемента ИЛИ -йячейки (ш)-го столбца, входы первойячейки прего столбца соединены с выходом элемента ИЛИ первой ячейки (ш)- го столбца и выходом элемента ИЛИ 40 первой ячейки (ш)-го столбца, входыи- -й ячейки ш-го столбца соединены с2ивыходом элемента И - -й ячейки(в) -245го столбца и выходом элемента Ии(- -1)-й ячейки (ш)-го столбца вы 2Рходы ячеек и-го столбца, а также выход элемента ИЛИ первой ячейки (и)- и 50го столбца и выход элемента И - й2ячейки (и)-го столбца соединены свыходными информационными шинами.2. Многопороговый логический элемент, выполненный в виде матрицы изи -иЯ55 --- ячеек, каждая из которых содержит элемент И и элемент ИЛИ с параллельно соединенными входами, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью= 2,4 элемента И повышения быстродействия, входы 1.-йиячейки (1 = 1,2 - -1) первогостолбца соединены с выходными информационными шинами 21. и (21), входы 5первой ячейки второго столбца соединены с первой входной шиной и выходом элемента ИЛИ первой ячейки второиго столбца, входы - -й ячейки второго Остолбца соединены с и-й входной шипной и выходом элемента И (- - )-й2 ячейки первого столбца, входы -йиячейки (х = 2.- -1) К-го столбца(К = 2,4и) соединены с выходом элемента И (1-1)-й ячейки (К)-го столбца и выходом элемента ИЛИ .-йячейки (К)-го столбца, входы первой ячейки К-го столбца (К = 4п) соединены с выходом элемента ИЛИ первой ячейки (К)-го столбца и выходом элемента ИЛИ первой ячейки (К)- и25 го столбца, входы - -1 ячейки К-го столбца соединены с выходом злеменпта И - -й ячейки (К)-го столбца и2пвыходом элемента И (- -1)-й ячейки 3 О2(К)-го столбца, входы -й ячейкии ш-го столбца ( = 1,2,ш = 3,5п) соединены с выходом элемента И 1-.й ячейки (ш)-го стол бца и выходом элемента ИЛИ(2.+1)-й ячейки (ш)-го столбца, выходы ячеек и-го столбца соединены с выходными информационными шинами.3. Многопороговый логический эле мент, выполненный в виде матрицы из и -и2ячеек каждая из которых содерЭжит элемент И и элемент ИЛИ с параллельно соединенными входами, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия, входы -йи ячейки (ь= 1,2 ) первого стол.бца соединены с входными ннформаци онными шинами 2 и (2 д+1), входы первой ячейки второго столбца соединены с первой входной шиной и выходомэлемента ИЛИ первой ячейкипервого столбца, входы 1.-й ячейки К-го стол(1.-1)-й ячейки (К)-го столбца и с выходом элемента ИЛИ -й ячейки (К)- го столбца, входы первой ячейки К-го столбца соединены с выходом элемента ИЛИ первой ячейки (К)-го столбца и выходом элемента КПИ первой ячейки (К)-го столбца, входы 1-йиячейки ш-го столбца ( = 1,2, ш3,5п) соединены с выходом элемента И 1-й ячейки (ш)-го столбца и выходом элемента ИЛИ (1+1)-Йпячейки (ш - 1)-го столбца, входы йячейки ш-го столбца соединены с выхои дом элемента И ( в -)-й ячейки (ш)- 2го столбца и выходом элемента И( в -)-й ячейки (ш)-го столбца выи - 12Уход элемента ИЛИ первой ячейки (и)го столбца и выходы ячеек и-го столбца соединены с выходными информационными шинами.4. Иногопороговый логический элемент, выполненный в виде матрицы из2и -иячеек, каждая из которых содержит элемент И и элемент ИЛИ спараллельно соединенными входами,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения быстродействия, .входы 1-й ячейки (= 1,2,..,п) первого столбца соединены свходными информационными шинами 2 ди и 2-1, входы ( в -)-й ячейки второго2столбца соединены с выходом элеменп та И ( в -)-1 ячейки первого столбца2и и-й входной шиной, входы 2.-й ячейи ки К-го столбца (= 1,2К = 2,4п) соединены с выходом элемента И -й ячейки (К)-гостолбца н выходом элемента ИЛИ( в -)-й ячейки К-го столбца соеди 2и иены с выходом элемента И ( в )-й2ячейки (К)-го столбца и выходоми элемента И ( в -)-й ячейки (К)-го2столбца, входы первой ячейки тп-гостолбца (ш = 3,5п) соединены свыходом элемента ИЛИ первой ячейки1285590 ИЛИ первой ячейки (ш)-го столбца,входы 1-й ячейки в-го столбца (1=и- 2,3 ) соединены с выходомэлемента И (1-1)-й ячейки (ш)-гостолбца и выходом элемента ИЛИ 1-й ячейкиек и-го1п(ш)-го столбца, выходы ячестолбца и выход элемента Иячейки (и)-го столбца сос выходными информационными1285590 К 5 Составитель О. Сква Техред Л.Олейник ор С. Шекмар Редактор Н роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная,Заказ 7535/57 Тир ВНИИПИ Госуда по делам из 113035, Москва, аж 899Подписноественного комитета СССРбретений и открытий