RU2159463C1

RU2159463C1 - Multifunctional logical unit

Info

Publication number: RU2159463C1
Application number: RU99104612A
Authority: RU
Inventors: И.С. Захаров; В.Н. Лопин
Original assignee: Курский государственный технический университет
Priority date: 1999-03-05
Filing date: 1999-03-05
Publication date: 2000-11-20

Abstract

FIELD: computer engineering. SUBSTANCE: invention may be used in design of digital computers and control devices. Device has seven modified logical gates for calculation of logical function

Description

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при построении цифровых вычислительных устройств, а также в управляющих логических устройствах. The invention relates to the field of computer technology and can be used in the construction of digital computing devices, as well as in control logic devices.

Известен многофункциональный логический модуль для реализации функций от трех переменных, имеющий 5 входов и один выход [1]. Known multifunctional logic module for the implementation of functions of three variables, having 5 inputs and one output [1].

Недостатками такого модуля являются неоднородность структуры и необходимость коммутаций на входах модуля для его настройки, что уменьшает быстродействие модуля, усложняет техническую реализации в виде БИС и ограничивает область его применения. The disadvantages of this module are the heterogeneity of the structure and the need for switching at the inputs of the module to configure it, which reduces the speed of the module, complicates the technical implementation in the form of LSI and limits its scope.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является многофункциональный логический модуль, использующий пирамидальную схему с базисными мажоритарными элементами и метод последовательного исключения переменных для реализации произвольной логической функции от трех переменных [2]. The closest in technical essence to the invention is a multifunctional logic module that uses a pyramidal scheme with basic majority elements and a method of sequential exclusion of variables to implement an arbitrary logical function of three variables [2].

Недостатком такой схемы является то, что для вычисления любой логической функции требуется подавать на входы схемы не только прямые, но и интересные значения переменных, а также логические произведения переменных и констант. Это приводит к увеличению суммарного времени вычисления логической функции в многофункциональном модуле, а также к необходимости введения в него дополнительных элементов. The disadvantage of such a circuit is that to calculate any logical function, it is necessary to apply not only direct, but also interesting values of the variables to the inputs of the circuit, as well as logical products of variables and constants. This leads to an increase in the total time for calculating the logical function in the multifunctional module, as well as to the need to introduce additional elements into it.

Технической задачей изобретения является повышение быстродействия многофункционального логического модуля при минимальной его сложности и простоте настройки за счет использования модифицированных логических элементов. An object of the invention is to increase the performance of a multifunctional logic module with minimal complexity and ease of configuration through the use of modified logic elements.

Поставленная задача достигается тем, что в многофункциональном логическом модуле, введены семь модифицированных логических элементов, при этом первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой настроечные входы модуля подключены, соответственно, к первому и второму входам первого, второго, третьего и четвертого модифицированных логических элементов, третьи входы этих элементов подключены к девятому информационному входу модуля, выходы первого, второго, третьего и четвертого модифицированных логических элементов подключены, соответственно, к первому и второму входам пятого и шестого модифицированных логических элементов, третьи входы этих элементов подключены к десятому информационному входу модуля, выходы пятого и шестого модифицированных логических элементов подключены к первому и второму входам седьмого модифицированного элемента, третий вход этого элемента соединен с одиннадцатым информационным входом модуля. The task is achieved by the fact that in the multifunctional logic module, seven modified logic elements are introduced, while the first, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh and eighth tuning inputs of the module are connected, respectively, to the first and second inputs of the first, second, the third and fourth modified logic elements, the third inputs of these elements are connected to the ninth information input of the module, the outputs of the first, second, third and fourth modified logic elements are connected, respectively, to the first and second inputs of the fifth and sixth modified logic elements, the third inputs of these elements are connected to the tenth information input of the module, the outputs of the fifth and sixth modified logic elements are connected to the first and second inputs of the seventh modified element, the third input of this element is connected to eleventh information input of the module.

Схема многофункционального логического модуля приведена на чертеже. The scheme of the multifunctional logic module is shown in the drawing.

Многофункциональный логический модуль содержит восемь настроечных входов 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, три информационных входа 9, 10, 11, семь модифицированных логических элементов 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18. Модифицированный логический элемент содержит три входа и один выход. Обозначим первый вход этого элемента - A, второй вход элемента - B, третий вход элемента - C, а его выход - Y, где связь между входами и выходом определяется логической функцией

Многофункциональный логический модуль способен выполнять любую из 256 логических функций от трех переменных. Вид функции определяется восьмигранным кодом настройки на настроечных входах 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 модуля, а значение функции, получаемое на выходе 19 модуля, зависит от значений входных переменных X₁, X₂, X₃ на информационных входах 9, 10, 11 модуля. Между кодом настройки модуля и реализуемой логической функцией Y^k(X₁,X₂,X₃), (k= 0,1, ...,255 - порядковый номер функции) всегда существует однозначное соответствие. Если обозначить значения любой логической функции Y^k(X₁,X₂,X₃) на всех i упорядоченных двоичных наборах X₁,X₂,X₃ последовательностью значений выхода Y_i ^k, (i=0,1,2,3,4,5,6,7), то код настройки, устанавливаемый на настроечных входах 1,2,3,4,5,6,7,8 модуля, связан со значениями Y_i ^k зависимостью вида, приведенного в табл. 1
Например, функциям

всегда можно поставить в соответствие следующие упорядоченные последовательности значений выхода (см. табл. 2).The multifunctional logic module contains eight

tuning inputs

1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, three information inputs 9, 10, 11, seven modified logic elements 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18. The modified logic element contains three inputs and one output. Denote the first input of this element - A, the second input of the element - B, the third input of the element - C, and its output - Y, where the connection between the inputs and the output is determined by a logical function

A multifunctional logic module is capable of performing any of 256 logical functions of three variables. The type of function is determined by the octagonal setting code on the

tuning inputs

1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 of the module, and the value of the function obtained at the output of the 19 module depends on the values of the input variables X ₁ , X ₂ , X ₃ on information inputs 9, 10, 11 of the module. There is always a unique correspondence between the module setup code and the implemented logical function Y ^k (X ₁ , X ₂ , X ₃ ), (k = 0,1, ..., 255 is the serial number of the function). If we denote the values of any logical function Y ^k (X ₁ , X ₂ , X ₃ ) on all i ordered binary sets X ₁ , X ₂ , X _{3 by the} sequence of output values Y _i ^k , (i = 0,1,2,3, 4,5,6,7), then the setup code installed on the tuning inputs of the 1,2,3,4,5,6,7,8 module is associated with the values of Y _i ^k depending on the form shown in Table. 1
For example, functions

you can always match the following ordered sequences of output values (see table 2).

Для этих функций коды настроек определяют согласно указанной ранее связи следующим образом (см. табл. 3). For these functions, the setting codes are determined according to the previously indicated connection as follows (see table 3).

Таким образом, многофункциональный логический модуль, обладающий минимальной сложностью и простотой настройки, использует в работе только прямые значения входных переменных X₁,X₂X₃. Это ускоряет процессы настройки и вычисления любой из 256 возможных логических функций и позволяет использовать этот модуль в качестве базисного элемента при создании многофункциональных логических модулей с большим числом входных переменных, а также для применения во всевозможных управляющих логических устройствах.Thus, a multifunctional logic module with minimal complexity and ease of setup uses only direct values of input variables X ₁ , X ₂ X ₃ . This speeds up the configuration and calculation of any of the 256 possible logical functions and allows you to use this module as a basic element when creating multifunctional logic modules with a large number of input variables, as well as for use in all kinds of control logic devices.

Источники информации
1. А. С. 333550, СССР, МКИ G 06 F 1/00. Многофункциональный логический модуль // П.Е.Бочков, Ю.М.Горностаев, А.Е.Кабацкий и Ю.А.Попов. Опубл. в Б. И., 1972, N 11.Sources of information
1. A. S. 333550, USSR, MKI G 06 F 1/00. Multifunctional logic module // P.E.Bochkov, Yu.M. Gornostaev, A.E. Kabatsky and Yu.A. Popov. Publ. in B.I., 1972, N 11.

2. Варшавский В.И., В.Б.Мараховский, В.А.Песчанский, Л.Я.Розенблюм. Однородные структуры. М., Энергия, 1973, с. 122 (прототип). 2. Varshavsky V.I., V. B. Marakhovsky, V. A. Peschansky, L. Ya. Rosenblum. Homogeneous structures. M., Energy, 1973, p. 122 (prototype).

Claims

A multifunctional logic module, characterized in that seven modified logic elements are introduced for calculating a logical function

the first and eighth tuning inputs of the module are connected respectively to the first and second inputs of the first and fourth modified logic elements, the third inputs of these elements are connected to the ninth information input of the module, the outputs of the first and fourth modified logic elements are connected respectively to the first and second inputs of the fifth and sixth modified logic elements, the third inputs of these elements are connected to the tenth information input of the module, the outputs of the fifth and sixth are modified logical elements - to the first and second inputs of the seventh modified element, the third input of this element is connected to the eleventh information input of the module.