Многофункциональный логический модуль

0 П И С А Н И Е924697ИЗЬВРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз . СоеетскикСоцмапистнчесннкРеспублик(5 т)М. Кл. С 06 Г 7/00 ЗЬвудвретвеный камвтет СССР вф ладам иэабрвтевив и вткрытвй(54) МНОГОфУНЙЦИОНАЛЬНЫЙ ЛОГИЧЕСКИЙ МОДУЛЬ Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для реализации путем настройки произвольных булевых функций четырех переменных.Известен многофункциональный ло" гический модуль, предназначенный для реализации путем настройки про" извольных булевых функций четырех переменных 111.Недостатками данного устройства являются большое число внешних выводов, равное 12 (11 входов и 1 выход), и большая приведенная элемент" ная сложность, равная 34 (при оценке ее числом двухвходовых элементов И, ИЛИ и элементов НЕ). Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является многофункциональный логический модуль, имеющий малое число внешних выводов, малую элементную сложность и простую процедуру настройки ,21. 2Известный модуль содержит три информационных и три настроечных входа, один выход, три одновыходных блока, каждый из которых имеет три входа и один выход и реализует дизъюнкцию минтермов, удовлетворяющую условию избирательности, причем суммарное число минтермов, входящих в блоки модуля, равно общему количеству минтермов трех переменных, три двухвходовых элемента И и один трехвходовый элемент ИЛИ, причем 1-й информационный вход(1 -. 1, 2, 3) соединен с 1-м входом каждого из блоков, выход 1"го блока и 1-настроечный вход соединены соответственно с первым и вторым входами 1"го элемента И, выходы элементов И соединены соответственно с первым,вторым и третьим входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с выходом модуля.В табл. 1 приведены четыре варианта наборов минтеров для блоков мно924697 гафункционального логического модуля,универсального в классе функции оттрех переменных, причем для построе"ния модуля может быть использованлюбой из этих наборов. 5В данной таблице переменные О и 5прйнимают значения,О и 1.Недостатком известного устройства является то, что он не реализует путем инструкции произвольные 10функции четырех переменных,Цель изобретения - расширениеобласти применения модуля путемреализации произвольных функцийчетырех переменных. 1%Поставленная цель достигаетсятем, что многофункциональный логический модуль, содержащий блоки для определения диэьюнктивных значенийминтермов входных аргументов, элемен ты И и элемент ИЛИ, причем 1 -й информационный вход модуля 1 = 1, 2,3) подключен к 1 -му входу каждогоблока для определения дизьюнктивныхзначений минтермов входных переменных соответственно, выход каждого1-го из которых подключен к первомувходу 1-го элемента И соответственно, второй вход которого подключенк 1-му настроечному входу модуля Зфсоответственно, модуль содержит также дополнительные элементы И и мультиплексоры, причем первый вход 1-го.дополнительного элемента И подключенк первому входу 1 -го элемента И со- щответственно, второй вход подключенк-му настроечному входу модулясоответственно14, 5, б), а выход подключен к первому информационному входу 1-го мультиплексора, вто врой,информационный вход которогоподключен к выходу 1-го элемента Исоответственно, а управляоцие входымультиплексоров подключены к дополнительному информационному входу мо" ддуля, выходы мультиплексоров подключены к входам элемента ИЛИ соответственно, выход которого подключен к выходу модуля.На чертеже приведена схема мо- удуля. Схема содержит информационные входы 1 - 4, настроечные входы 5 - 10, три одновыходных блока 11 - 13, каждый из которых реализует дизьюнкцию минтермов входных аргументов, удовлетворяющую условию избирательности, причем суммарное число минтермов,входящих в эти блоки, равно общемуколичеству минтермов трех переменных - восьми, двухвходовые элементы И 14 - 19, трехвходовые мультиплексоры 20 - 22, трехвходовый элемент ИЛИ 23, выход,34.Работу модуля рассмотрим для случая, когда минтермы, диэьюнкция которых образует блоки модуля, принадлежат 1 ч столбцу табл,1. При этомпервый блок реализует функцию1= х 1 хх ч ххх ч ххх,Второи 1 О = х 1 х 1 хч х 1 х 1 х ч х 1 х 1 хза третий 1 = хххч хххдля минтермов, входящих в Функциют Г 9. и УЬ выполняется условие избйрательности табл.2),Работа каждого трехвходового мультиплексора описывается функциейУ : Ххч Хрх,;де 1 - переменная, подаваемая напервый вход мультиплексора;2 е- переменная, подаваемая навторой вход мультиплексора;х- переменная, подаваемая нат ретий вход мульт иплексо ра .В качестве примера определим настройку модуля для реализации Функции четырех переменных, задаваемыхтабл.3.Перепишем табл,3, расположив минтермы в ней в соответствии со структурой модуля табл.4). В последнем столбце табл,1 указаны переменные, их инверсии и константы О и 1, которые должны быть . поданы на настроечные входы, соответствующие определенным группам минтермов. Настройка, подаваемая на настроечный вход, соответствующий группе 1, определяется по виду фрагмента столбца У табл.4, соответствующего этой группе,Если фрагмент столбца У, принадлежащий группесовпадает с фрагментом столбца переменной х рассматриваемой группы, то на настроечный вход 1 подается переменная хЕсли фрагмент столбца У, принад 3 лежащий группе 1 совпадает с инверсией Фрагмента столбца переменной х рассматриваемой группы, то на настроечный входподается перемен -ная хЕсли фрагмент столбца У, принадлежащий группе 1,целиком состоит из единиц (нулей), то на настроечный вход подается константа 1 (0).5 924697 ЬТаким образом, для реализации за-Приведенная элементная сложность данной фнукции четырех переменныхмодуля, выраженная в числе двухвхо" (табл.4) входы модуля должны быть довых элементов И, ИЛИ и элементов НЕ, задействованы как указано ниже: равна 29 (табл.).Вход 1 " х; вход 2 - х, вход 3х, вход 4 - х; Для общности выше указано, что 1.Вход 5 - х ; вход 6 - 1; вход 7 - третий блок блок 13),имеет три вхо 8- О; да, однако так как он реализует функ"Вход 9 - х; вход,10 " х циюЗаданная таблица истинности рва" фВ Гхххч ххх х 1 хз, лизуется, так как в этом случае на то очевидно, эту фуйкцию можно реа" выходе 24 модуля реализуется функ" лизовать лищь на одном двухвходовом ция , элементе И.Гхххх ч х,х 1 хЬхч хххМч Предлагаемый многофункциональйый.хххх,.ч х 1 ххъх ххххч % модуль по сравнениЮ с модулем"протохххх, типом имеет более широкую область соответствующая заданной таблице, применения. Т а б л и ц а 1 х 1 х х хк х х х х в феи е еи е О 1 а О О а О О а О О 1 О а 1 О а О 1 а 0 1 1 1 а 1 .1 а 1 1 а 1 0 0 О Ь 0 1 Ь 1 О Ь 1 1 Таблица 2 хщ х 1 хх хГ хх, х х = хх х х. Фх. хх хГ,ххх х. = хх,х,хУ х хх,я х 1 ххх 1 ход ххх,х 1, = хх, х,чх 1 х,х хГххх чхх х хфхххдхх х,х.1ххор хх я х;2ххх,чххх, х,х% чхх х чххх92697 Таблица 5 Номераблоков Количество элементов НЕ Количество двухвходовыхэлементов ИЛИ Сумма Количествдвухвходовмх элеметов И 1315, 20,(без элементаНЕ блока 20) 16, 17, 21 (без элемента НЕ блока 21 18, 19, 22 (без элемента НЕ блока 22) Общий элемент НЕ блоков 20, 21, 22 9 го ла изобретения Иногофункцирнальный логический модуль, содержащий блоки для опре" деления дизъюнктивных значений мин" термов. входныхаргументов, элемен"ты И и элемент ИЛИ, причем 1-й информационный вход модуля (31, 2, 3) подключен к 3-му входу каждого блока для определения дизъюнктив ных значений минтермов входных пере менных соответственно, выход каждоеего 1-го из которых подключен к перво"му входу 1-го элемента И соответственно, второй вход которого подклю" ф чен к 1-му настроечному входу модуля соответственно, о т л и ч а ю "щ и Й с я тем, что, с целью расши"рения области применения модуля засчет реализации произвольных функзз .ций четырех переменных, модуль содержит дополнительные элементы И имультиплексоры, причем первый вход1-гр дополнительного элемента И13 92 М 697 ,1 Мподключен к первому входу 1-го эле- . ключены к входам элемента ИЛИ соотмента И соответственно, второй вход ветственно, выход которого подключенподключен к 1-му настроечному входу к выходу модулямодуля соответственно ( = 1 56.,),а выход подключен к первому инфор- Источники информации,мационному входу 1-го мультиплексора, принятые во внимание при экспертизевторой информационный вход которого 1, Патент СЙА ,8 3579119подключен к выходу 1-го элемента И .кл 328-92, опублик, 1968.соответственно, а управляацие входы 2. Фридман А. Иенон П. Теориямультиплексоров подключены к допол ф и проектирование переключательныхнительному информационному входу .схем. И. "Иирн 1976 с. 386;модуля, выходы мультиплексоров под" рис.6 3 прототип). 7Составитель В.КайдТехред И. Надь Корректор С.Шекмар тор В.Пилипенко аказ 2819/б Тираж 732Государственного комит .лам изобретений и отк сква, В, Рауаская н Подписноета СССРытий6. д. М 5 ВНИИП 03 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,