Многофункциональный логический модуль

.Брат кий идетельст 7/00, 197 етельство 7/00, 19 54) ИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКР ИСАНИЕ ИЗОБР( (57) МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ЛОГИЧЕСК МОДУЛЬ, содержаций элементы И,о т л и ч а ю ш и й с я тем, что, сцелью расширения области примененияза счет эозможности формированиятридцати четырех выходных Функциональных значений одновременно, он дополнительно содержит элементы И, дешифратор и коммутаторы, причем шинынастройки модуля подключены к входамдешифратора соответственно, выходыкоторого подключены к первым информационным входам первого, второго, третьего, четвертого, пятого, шестого,седьмого и восьмого коммутаторов соответственно, второй информационныйвход второго коммутатора подключенк первому информационному входу пер-,вого коммутатора, второй, третий,четвертый, пятый, шестой, седьмой ивосьмой информационные входы которого подключены к первьЫ информационным входам восьмого, седьмого, шестого, пятого, четвертого, третьего ивторого коммутаторов соответственно,третий, четвертый, пятый, шестой,седьмой и восьмой информационные вхо.ды второго коммутатора подключены кйервым информационным входам восьмого, седьмого, шестого, пятого, четвертого и третьего коммутаторов состветственно, второй и третий информационные входы третьего коммутатораподключены к первому и второму информационным входам второго коммутатора соответственно, четвертый, пятый,шестой, седьмой и восьмой информационные входы третьего коммутатора подключены к первым информационным входам восьмого, седьмого, шестого, пятого и четвертого коммутаторов соответственно, второй, третий и четвертый информационные входы четвертогокоммутатора подключены к первому,второму и третьему информационнымвходам третьего коммутатора соответстэенно, пятый, шестой, седьмой ивосьмой информационные входы четвертого коммутатора подключены к первыминформационным входам восьмого, седьмого, шестого и пятого коммутаторовсоответственно, второй, третий, чет- Я)вертый и пятый информационные входыкоторого подключены к первому, второ.му, третьему и четвертому информаци.онным входам четвертого коммутаторасоответственно, шестой, седьмой ивосьмой информационные входы пятогокоммутатора подключены к первым инФормационным входам восьмого, седьмого и шестого коммутаторов соответственно, второй, третий, четвертый,пятый и шестой информационные входышестого коммутатора подключены к первому, второму, третьему, четвертомуи пятому информационным входам пятого коммутатора соответственно, седьмой и восьмой информационные входышестого коммутатора подключены к первым информационным входам восьмогои седьмого коммутаторов соответственно,второй,третий, четвертый, пятый,шестой и седьмой информационные входыкоторого подключены к первому,второму, третьему, четвертому, пятому ишестому информационным входам шестогокоммутатора и к третьему, четвертому,пятому, шестому, седьмому и восьмомуинформационным входам восьмого коммутатора соответственно, восьмой инфорМационный вход седьмого коммутатораподключен к первому информационномувходу восьмого коммутатора, второйинформационный вход которого подключен к первому информационному входуседьмого коммутатора, управляющиевходы коммутаторов подключены к шинам входных переменных модуля соответственно, входы первого элемента Иподключены к выходам шестого и седьмого коммутаторов соответственно,входы второго элемента И подключенык выходам первого и второго коммутаторов соответственно, входы третьегоэлемента,И подключены к выходам третьего и пятого коммутаторов соответственно, входы четвертого элемента Иподключены к выходам первого и четВертого коммутаторов соответственно,Входы пятого элемента И подключенык выходам первого и пятого коммутаторов соответственно, входы шестогосэлемента И подключены к выходам первого, седьмого и восьмого коммутаторов соответственно, входы седьмогоэлемента И подключены к выходам третьего, четвертого и шестого коммутаторов соответственно, входы восьмогоЬлемента И подключены к выходам первого, второго и пятого коммутаторовсоответственно, входы девятого элемен.та И подключены к выходам третьего,шестого и седьмого коммутаторов соответственно, входы десятого элементаИ подключены к выходам четвертого,пятого и седьмого коммутаторов соответственно, входы одиннадцатого элемента И подключены к выходам второго,четвертого и восьмого. коммутаторовсоответственно, входы двенадцатогоэлемента И подключены к выходам второго, четвертого и седьмого коммутаторов соответственно, входы тринадцатого элемента И подключены к выходам седьмого, шестого, пятого и чет"вертого коммутаторов соответственно,входы четырнадцатогофзлемента И подключены к выходам восьмого, четвертого, второго и первого коммутаторовсоответственно, входы пятнадцатогоэлемента И подключены к выходам вось"мого, пятого, четвертого и третьегокоммутаторов соответственно, входышестнадцатого элемента И подключены .к выходам седьмого, третьего, второго и первого коммутаторов соответст"венно, входы семнадцатого элемента Иподключены к выходам восьмого, шестого, пятого и первого коммутаторов соответственно, входы восемнадцатогоэлемента И подключены к выходам восьмого, седьмого, четвертого и третье"го коммутаторов соответственно, вхо"ды девятнадцатого элемента И подключены к входам восьмого, шестого, пя" того и второго коммутаторов соответственно, входы двадцатого элемента И подключены к выходам восьмого, седьмого, пятого и второго коммутаторов соответственно, входы двадцать перво го элемента И подключены к выходам восьмого, шестого, третьего и второго коммутаторов соответственно, входы двадцать второго элемента И подключены к выходам седьмого, пятого, третьего и первого коммутаторов соответственно, инверсный и прямой выходыпервого элемента И подключены к первому и второму выходам модуля соответственно, третий и четвертый выходы которого подключены к инверсномуи прямому выходам второго элемента И соответственно, инверсный и прямой выходы третьего элемента И подключены к пятому и шестому выхоцам модуля соответственно, седьмой и:восьмой выходы которого подключены к инверсному и прямому выходам четвертого эле" мента И соответственно, девятый и десятый выходы модуля подключены к инверсному и прямому выходам пятогоэлемента И соответственно, инверсныйи прямой выходы шестого элемента И подключены к одиннадцатому и двенадцатому выходам модуля соответственно,тринадцатый и четырнадцатый выходы которого подключены к инверсному и прямому выходам седьмого элемента И соответственно, инверсный и прямой выходы восьмого элемента И подключены к пятнадцатому и шестнаццатому выходам модуля соответственно, семнадцатый и восемнадцатый выходы ко"торого подключены к инверсному и прямому:выходам девятого элемента И со" ответственно, инверсный и прямой вы" ходы десятого элемента И подключены к девятнадцатому и двадцатому выходам модуля соответственно, двадцатьпервый и двадцать второй выходы которого подключены к инверсному и прямому выходам одиннадцатого элемента И соответственно, инверсный и прямой выходы двенадцатого элемента И подключены к двадцать третьему и двадцать четвертому выходам модуля соот,";ветственно двадцать пятый, двадцатьшестой, двадцать седьмой, двадцатьвосьмой, двадцать девятый, тридцатый,тридцать первый, тридцать второй,тридцать третий и тридцать четвертыйвыходы которого подключены к выходамтринадцатого, четырнадцатого, пятнадцатого, шестнадцатого, семнадцатого, восемнадцатого, девятнадцатого, двад. цатого, двадцать первого и двадцать второго элементов И соответственно.Изобретение относится к вычислителЬной технике и может быть использовано в качестве универсального модуля в логических устройствах цифровых вычислительных машин,Известен многофункциональный логический модулв, содержащий логическиеэлементы 1.Недостатками его являются ограниченные функциональные возможностй,отсутствие настройки, а также значительные аппаратурные затраты.Наиболее близким к предлагаемомуявляется многофункциональный логический модуль, содержащий элементы И,входы которых подключены к входам модуля, выход которого подключен к выходу выходного элемента И 21.Недостатком устройства-прототипаявляется ограниченная область применения, поскольку на выходе модуляформируется только одна Функция. Кроме того, устройство требует большогоколичества аппаратуры и настроечныхвыходов на одну функцию, что затрудняет увеличение интеграции модуля при 25реализации его в виде БИС.Цель изобретения - расширение области применения за счет возможностиФормирования тридцати четырех выход-,ных функциональных значений одновременно.Поставленная цель достигается тем,что многофункциональный логическиймодуль, содержащий элемент И, дополнительно содержит элементы И, дешиф-.ратор и коммутаторы, причем шины настройки модуля подключены к входамдешифратора соответственно, выходыкоторого подключены к первым информационным входам первого, второго, третьего, четвертого, пятого, шестого, 40седьмого и восьмого коммутаторов соответственно, второй информационныйвход второго коммутатора подключен кпервому информационному входу первого коммутатора, второй, третий, четвертый,пятый, шестой, седьмой и восьмой инФормационные входы которого подключены к первым информационным входам;восьмого, седьмого, шестого, пятого,чет.вертого, третьего и второго коммутаторов соответственно, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой информационные входы второго коммутатора подключены к первым информационным входам восьмого, седьмого, 55шестого, пятого, четвертого и третьего коммутаторов соответственно, вто-,рой и третий информационные входытретьего коммутатора подключены кпервому и второму информационным входам второго коммутатора соответственно, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой инйоомаиионные входытретьего коммутатора подключены к первым информационным входам восьмого,седьмого, шестого, пятого и четвертого 65 коммутаторов соответственно, второй, третий и четвертый информационные вхо. ды четвертого коммутатора подключены к первому, второму и третьему информационным входам третьего коммутатора соответственно, пятый, шестой, седьмой и восьмой информационные входы четвертого коммутатора подключены к первым информационным входам восьмого, седьмого, шестого и пятого коммутаторов соответственно, второй, третий, четвертый и пятый информационные входы пятого коммутатора подключены к первому, второму, третьему и четвертому информационным входам четвертого коммутатора соответственно, шестой, седьмой и восьмой информационные входы пятого коммутатора подключены к первым инФормационным входам восьмого, седьмого и шестого коммутаторов соответственно, второй, третий, четвертый, пятый и шестой информационные входы шестого коммутатора подключены к первому, второму, третьему, четвертому и пятому информационным входам пятого коммутатора соответственно, седьмой и восьмой информационные входы шестого коммутатора подключены к первым информационным входам восьмого и седьмого коммутаторов соответственно, второй, третий, четверрый, пятый, шестой и седьмой информационные входы седьмого коммутатора подключены к первому, второму, третьему, четвертому, пятому и шестому информационным входам шестого коммутатора и к третьему, четвертому, пятому, шестому, седьмому и восьмому информационным входам восьмого коммутатора соответственно, восьмой инфор. мационный вход седьмого коммутатора подключен к первому информационному входу восьмого коммутатора, второй информационный вход восьмого коммутатора подключен к первому информационному входу седьмого коммутатора, управляющие входы коммутаторов подключены к шинам входных переменных модуля соответственно, входы первого элемента И подключены к выходам шестого и седьмого коммутаторов соответственно, входы второго элемента И подключены к выходам первого и второго коммутаторов соответственно, входы третьего элемента И подключены к выходам третьего и пятого коммутаторов соответственно, входы четвертого элемента И подключены к выходам первого и четвертого коммутаторов соответствен. но, входы пятого элемента И подключены к выходам первого и пятого коммутаторов соответственно, входы шестого элемента И подключены к выходам первого, седьмого и восьмого коммута торов соответственно, входы седьмого элемента И подключены к выходам треть. его, четвертого и шестого коммутато-, ров соответственно, входы восьмогоэлемента И подключены к выходам первого, второго и пятого коммутаторовсоответственно, входы девятого элемента И подключены к выходам третьего надцатого элемента И подключены к выходам седьмого, третьего, второгои первого коммутаторов соответственно, входы семнадцатого элемента Иподключены к выходам восьмого, шестого, пятого и первого коммутаторов соответственно, входы восемнадцатого элемента И подключены к выходам вось. мого, седьмого, четвертого и третье.го коммутаторов соответственно, входы девятнадцатого элемента И подключены к входам восьмого, шестого, пятого и второго коммутаторов соответственно, входы двадцатого элемента 30 35 И подключены к выходам восьмого, седь. мого, пятого и второго коммутаторовсоответственно, входы двадцать перво 40 го элемента И подключены к выходам восьмого, шестого, третьего и второго коммутаторов соответственно, входы двадцать второго элемента И подключены к выходам седьмого, пятого,третьего и первого коммутаторов соот. ветственно, инверсный и прямой выходы первого элемента И подключены кпервому и второму выходам модуля соответственно, третий и четвертый выходы модуля подключены к инверсномуи прямому выходац второго элемента 50 И соответственно, инверсный и прямойвыходы третьего элемента И соответственно подключены к пятому и шестому1 выходам Модуля, седьмой и восьмойвыходы модуля подключены и инверсно.му и прямому выходам четвертого элемента И соответственно, девятый и девятый выходы модуля подключены к инверсному и прямому выходам пятого б 0элемента И соответственно, инверсныйи прямой выходы шестого элемента И подключены к одиннадцатому и двенадца"тому выходам модуля соответственно,тринадцатый и четырнадцатый выходы мо шестого к седьмого коммутаторов соответственно,входы десятого элемента И подключенык выходам четвертого, пятого и седьмого коммутаторов соответственно, входы одиннадцатого элемента И подключены к выходам второго, четвертого и восьмого коммутаторов 10 соответственно, входы двенадцатого элемента,И подключены к выходам второго четвертого и седьмого коммутаРторов соответственно, входы тринадцатого элемента И подключены к выходам 15 седьмого, шестого, пятого и четвертого коммутаторов соответственно, входы четырнадцатого элемента И подключены к выходам восьмого, четвертого, второго и первого коммутаторов соответственно,входы пятнадцатого элемента И подключены к выходам восьмого, йятого, четвертого и третьего коммутаторов соответственно, входы шестдуля подключены к инверсному и прямому выходам седьмого элемента И соот-.ветственно,инверсный и прямой выходывосьмого элемента И подключены к пятнадцатому и шестнадцатому выходамМодуля соответственно, семнадцатый и восемнадцатый выходы модуля подключены к инверсному и прямомувыходам девятого элемента И соответственно, инверсный и прямой выходыдесятого элемента И подключены кде"вятнадцатому и двадцатому выходам модуля соответственно, двадцать первый,и двадцать второй выходы модуля подключены к инверсному и прямому выходам одиннадцатого элемента И соответственно, инверсный и прямой выходыдвенадцатого элемента И подключенык двадцать третьему и двадцать четвертому выходам модуля соответственно, двадцать пятый, двадцать шестой,двадцать седьмой, двадцать восьмой,двадцать девятый, тридцатый, тридцать первый, тридцать второй, тридцать третий и тридцать четвертый выходы модуля подключены к выходам три.надцатого, четырнадцатого, пятнадцатого, шестнадцатого, семнадцатого,восемнадцатого, девятнадцатого,двадцатого, двадцать первого идвадцать второго элементов И соответственно. На чертеже представлена структур- ная схема многофункционального логического модуля.Многофункциональный логический модуль содержит выходы 1, дешифратор 2, коммутаторы 3."38 тина 18 н 1 ф, трехвходовые элементы И 4 -47, четырехвходовые элементы И 5(-5двухФ входовые элементы И 64 -66., шины 7(А-О-,2) для входных переменных и шины 8(Н-ОФ 2 для настройки.Устройство работает следукаим образом.На входные шины 7 (А-ОФ 2) подаются сигналы входных переменных, на шины 8(Н) для настройки - сигналы настройки. Сигналы Н-О-:2 расшифровываются в дешифраторе 2 и через коммутаторы 3 -3, управляемые кодом А-О-:2, выдаются в определенном поряд. ке на элементы И (4 -4, 5 -5 и 6-6 ).Элементы И Формируют требуемый набор из тридцати четырех Функций алгебры логики.Работа устройства описывается в табл. 1 и 2, где в зависимости от кода настройки указаны наборы функций, Формируемых на каждом выходе 1 при изменении входных переменных для раз. личных значений настройки, Выходы 1 нумеруются на чертеже последовательно снизу вверх от элемента И б До элемента И 4(, и от элемента И 5, до элемента И 5(=Оо выход ООО 1 ОООО ОО 100000 ООООО 1 О 111 ПО 1 ООО 1 ООО 111 О 111 111 О И Иа 1:111 ОООООО 1 ооооо 1 ОООООО ООО 1 оппп 1111 П ПП 11 ОО 1 О 1 ООООО О 1 ОП 1 П О 1 ОООО 1 О 1 ИПОО 1 О 1 ООООО 1 1 О 1 ООО О 1 О 1 ОООО ПО 1 О 1 П О 1 ОПП 1 ППО ООО 1 ОО 1 ОО 1 ОООО 010000 ПОП 1 1 ОП 11 1 ПО 1 ОП 11 О 1 00 О 1 ООО 1 1 ООО 1 ООО 00100010 ПОП 1 О 1 ООООП 1 О 1 ООО 1 О 1 ПО 1 110111 1 О 1 ПО 11 00011100 ООООО 11 оооооп О 1 ППОО 1 Из,ОО ИПООО 1 11 О 1 ОООО з,оооп 1 ОООО 1 О 11 О 1 ООО 1 ОО 1 ОИ 1 О 1 ОП 1 О 1 П 1 О 1 ОО 1 ООО 1 ООО 11 О О 1 ПОО 1 О 11 ООО 1 110111 1 ООПО 17 в ОПОО 1 1 ООП 1 О 1 ОП 1 ОО ПО 1 ОО 11 1 О 1 ООО 1 О О 1 О 1 ПО 1 О 1 О 1 01000101.1 ОП 1 О 1 О 1 О 1 О 111 О О 1 О 1 ООЗ,О О 1 ОО О 1 ОО 1 ОО 1 1 ОО 1 ОО 1 О 24 1 О 1 ОПО 1 ООО 11 ПО 1 ОП 0110 О 11 ПООО ОЗ.ООО 1 З.1 ОПО 11 О 1 П 11 ОООО 1 ООО 111 О 6 27 11100100 11001001 1 ООО 1 ОП ООО 1 О 111 11 ОО оопоп ОО 11 ОПО П О 11 О ООПО 1 ОО 11 ОО 1 О 11 ПОО 1 ООО ОО 11 ОП 1 001 ОО 11 О 11 ОПОО 1 ООО 1 ОПО 11 О 1 ООО 1 ООП 1 ОО 1 П 1 ООО 10 1 ООО 11 О 1 01 ОП О 1 ООЗ,П 1 О 1 О 1 ООО 1 ОИ 10 О 1 од настройки ОО 1 ОООП 110111 ОО 1 ОО 11 ООО О 11 ОО 111 О 1 О 1 З.ООО 1 О 1 ООП 1 О 11 ОООО 1 ООПП ООО 1 О 1 О 111 О 1 О 1=ООО Но-;2=001 Но-, =О 1 О 0-,2=011 9 вых 100110 11001100 10011001 011010 00110101 01101010 01101 0010110 00101101 1100101.010010101 01010101 10101010 00101011 01010101 Таблица 2 Р выход Код настрой НО-, 2=100 Н 02 д 2=1 02-,2=1. 02; 2=1 100000 00000 00000001 00000010 1111111 О 111111 О 1 2 3 10111111 О 1111111 00001100 00011000 111001100000101 111001 ОООО 1111101 11111010 ООО 1 ОО 1 ООО 1 ОО 1 О 1110110 11101101 00100100 01001000 11011011 10110111 1000100 010001 00100010 00010 01110111 11101110 ОО 111 ООО О 111 ОООО 110001111 10001111 11011101 10111011 1110000000011111 1000001 0111110 12 13 00001101 00011.01 000011 00011 10111100 01111001 10001100 00011001 11110010 1100101 10010 01100100 10011.О 11 00010011 11100111100010 10011 11001101000100 1000 0011101 001110 1110110 1110110 00001 00010 ОООО 10 О 11 ОООО 1 00110011 01001101 01001011 ОХ 100101 1 О 101 О 10 0110000 1001111 1110101 01100000 10011111 000101 ОО 1110101123 01101011 11010110 11100001 11000011 00011101 00111010 10000111 00001111 01110100 11101000 25 26 10010011 00100111 01001110 10011100 00101110 01011100 11011000 10110001 00110011 01100110 11010100 10101001 10110100 01101001 01110001 1011000 28 01100011 11000110 11001100 10011001 01010011 10100110 11010010 10100101 31 01010110 10101100 01011001 10110010 10101010 01010101 10101010 01010101 ЗЗ 34 Иэ табл. 1 и 2 видно, что при изменении кодов настройки от ф 000 ф до фф 111 ф на выходах 1 модуля Форин руется все множество иэ 256 функций алгебры логики от трех переменных и, следовательно, с помощью восьми модулей с различными настройками может быть полученовсе это множество фуйкций.Этим достигнута основная цель изобретения - расширение области применения модуля, а именно одновременно Формируется набор из 34 функций с 50 возможностью перестройки таким образом, что перекрывается все множество функций алгебры логики от трех переменных.Количество аппаратуры в предлага емом устройстве по сравнению с устройством-прототипом значительно меньше - примерно в восемь раэ на одну Функцию, Так, в устройстве-прототипе на реализацию одной функции требуетсячетыре корпуса микросхем, например,серий 133 и 530, а в предлагаемомустройстве примерно 0,6 корпуса. Количество шин настройки на одну функоцию составляет всего 3/34=0,1 контакта, т.е. значительно ниже, чем в устройстве-прототипе. Таким образом, визобретении уменьшено количество аппаратуры и настроечных входов на однуФункцию.Количество шин для входных переменных также значительно меньше, чемв устройстве-прототипе (0,1 контактана Функцию вместо трех),Предлагаемое устройство может бытьреализовано в виде модуля с высокойстепенью интеграции, например БИС,так как требует сравнительно небольшого количества аппаратуры, а такженебольшого числа информационных и настроечных входов1032449 Составитель В,КТехред И.Гайду оро едактор орректор ПодписСР илиал ППП ффПатентф, г.ужгород, ул.Проектная, 4 Заказ 5401/52 ВНИИПИ Г по дел 113035, Тираж "706осударственного комитета ССам изобретений и открытийМосква, Ж, Раушская наб д,