RU2260837C1 - Логический вычислитель - Google Patents
Логический вычислитель Download PDFInfo
- Publication number
- RU2260837C1 RU2260837C1 RU2004110888/09A RU2004110888A RU2260837C1 RU 2260837 C1 RU2260837 C1 RU 2260837C1 RU 2004110888/09 A RU2004110888/09 A RU 2004110888/09A RU 2004110888 A RU2004110888 A RU 2004110888A RU 2260837 C1 RU2260837 C1 RU 2260837C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- register
- inputs
- outputs
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Executing Machine-Instructions (AREA)
Abstract
Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления. Техническим результатом изобретения является повышение быстродействия. Устройство содержит пять элементов ИЛИ, пять элементов И, регистр, шесть замыкающих и шесть размыкающих ключей. 2 ил.
Description
Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления и др.
Известны логические вычислители (см., например, фиг.1 в описании изобретения к патенту РФ 2172980, кл. G 06 G 7/25, 2001 г.), которые могут быть использованы для реализации шести простых симметричных булевых функций, зависящих от шести аргументов - входных двоичных сигналов x1,..., x6∈{0,1}.
К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных логических вычислителей, относится низкое быстродействие, поскольку для реализации упомянутых функций потребуется десять тактов вычислений.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятый за прототип логический вычислитель (см. рис.2 в статье Савченко Ю.Г., Хмелевая А.В. О методах последовательной реализации симметричных булевых функций// Автоматика и вычислительная техника. 1974. №3. С.24-29), который содержит регистр, n-1 элементов И, n-1 элементов ИЛИ и при n=6 реализует шесть простых симметричных булевых функций, зависящих от шести аргументов - входных двоичных сигналов х1,..., х6 ∈{0,1}.
К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относится низкое быстродействие, поскольку для реализации упомянутых функций потребуется шесть тактов вычислений, причем минимальная длительность каждого такта определяется суммой ΔtР+5ΔtЭ, где ΔtP и ΔtЭ есть длительности задержек, вносимых соответственно регистром и каскадом параллельно срабатывающих элементов ИЛИ, И.
Техническим результатом изобретения является повышение быстродействия.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в логическом вычислителе, содержащем пять элементов ИЛИ, пять элементов И и регистр, первый и второй входы r-го () элемента ИЛИ соединены соответственно с первым и вторым входами r-го элемента И, особенность заключается в том, что в него введены шесть замыкающих и шесть размыкающих ключей, выход и вход i-го () размыкающего ключа соединены соответственно с выходом i-го замыкающего ключа и объединенными i-ым выходом регистра, i-ым выходом логического вычислителя, подсоединенного первым, вторым настроечными и i-ым информационным входами соответственно к управляющему входу всех ключей, входу записи регистра и входу i-го замыкающего ключа, выходы первого, второго и третьего замыкающих ключей соединены соответственно с первым, вторым входами первого и первым входом второго элементов ИЛИ, подключенных выходами соответственно к первому входу регистра и второму входу четвертого элемента ИЛИ, первый вход и выход которого соединены соответственно с выходом первого элемента И и вторым входом регистра, а выходы шестого, пятого и четвертого замыкающих ключей соединены соответственно с вторым, первым входами третьего и вторым входом второго элементов И, подключенных выходами соответственно к шестому входу регистра и первому входу пятого элемента И, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом третьего элемента ИЛИ и пятым входом регистра, подключенного третьим и четвертым входами соответственно к выходу четвертого элемента И и выходу пятого элемента ИЛИ.
На фиг.1 и фиг.2 представлены соответственно схема предлагаемого логического вычислителя и временные диаграммы сигналов настройки.
Логический вычислитель содержит элементы ИЛИ 11,..., 15, элементы И 21,..., 25, регистр 3, замыкающие ключи 41,..., 46, размыкающие ключи 51,..., 56, причем первый и второй входы элемента 1r () соединены соответственно с первым и вторым входами элемента 2r, выход и вход ключа 5i () соединены соответственно с выходом ключа 4i и объединенными i-ым выходом регистра 3, i-ым выходом логического вычислителя, подсоединенного первым, вторым настроечными и i-ым информационным входами соответственно к управляющему входу всех ключей, входу записи регистра 3 и входу ключа 4i, выходы ключей 41, 42 и 43 соединены соответственно с первым, вторым входами элемента 11 и первым входом элемента 12, подключенных выходами соответственно к первому входу регистра 3 и второму входу элемента 14, первый вход и выход которого соединены соответственно с выходом элемента 21 и вторым входом регистра 3, а выходы ключей 46, 45 и 44 соединены соответственно с вторым, первым входами элемента 23 и вторым входом элемента 22, подключенных выходами соответственно к шестому входу регистра 3 и первому входу элемента 25, второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом элемента 13 и пятым входом регистра 3, подключенного третьим и четвертым входами соответственно к выходу элемента 24 и выходу элемента 15.
Работа предлагаемого логического вычислителя осуществляется следующим образом. На его первый,...,шестой информационные и первый, второй настроечные входы подаются соответственно двоичные сигналы х1,..., х6∈{0,1} и y1, у2∈{0,1} (фиг.2). Загрузка данных в регистр 3 происходит по положительному перепаду (из «0» в «1») сигнала на входе записи, поэтому указанный регистр может быть аппаратно реализован с помощью, например, микросхемы К531ИР18. Если на управляющем входе ключей 4i, 5i () присутствует логическая «1» либо логический «0», то ключ 4i соответственно замкнут либо разомкнут, а ключ 5i соответственно разомкнут либо замкнут. Тогда сигналы на выходах вычислителя (фиг.1) будут определяться рекуррентными выражениями , , , , , где символами ∨ и · обозначены соответственно операции ИЛИ и И; есть номер момента времени tj (фиг.2); Zi0=xi.
Длительность Δt высокого уровня сигнала у1 и период T сигнала у2 должны удовлетворять условиям Δt≥2ΔtЭ и T≥ΔtP+2ΔtЭ, где ΔtР и ΔtЭ есть длительности задержек, вносимых соответственно регистром 3 и каскадом параллельно срабатывающих элементов ИЛИ, И. Согласно приведенных рекуррентных выражений получим , где хk1,..., хki ∈{х1,..., х6} (1≤k1<...<ki≤6); N=C6 i есть количество неповторяющихся конъюнкций xk1...xki, определяемое как число сочетаний из 6 по i. Таким образом, имеем Zi3=τi, где τi есть i-ая () простая симметричная булева функция шести аргументов.
Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемый логический вычислитель реализует шесть простых симметричных булевых функций, зависящих от шести аргументов - входных двоичных сигналов, и обладает более высоким по сравнению с прототипом быстродействием, так как выполняет только три такта вычислений, причем минимальная длительность каждого такта определяется суммой ΔtР+2ΔtЭ.
Claims (1)
- Логический вычислитель, предназначенный для реализации шести простых симметричных булевых функций, зависящих от шести аргументов - входных двоичных сигналов, содержащий пять элементов «ИЛИ», пять элементов «И» и регистр, причем первый и второй входы r-го () элемента «ИЛИ» соединены соответственно с первым и вторым входами r-го элемента «И», отличающийся тем, что в него введены шесть замыкающих и шесть размыкающих ключей, выход и вход i-го () размыкающего ключа соединены соответственно с выходом i-го замыкающего ключа и объединенными i-м выходом регистра, i-м выходом логического вычислителя, подсоединенного первым, вторым настроечными и i-м информационным входами соответственно к управляющему входу всех ключей, входу записи регистра и входу i-го замыкающего ключа, выходы первого, второго и третьего замыкающих ключей соединены соответственно с первым, вторым входами первого и первым входом второго элементов «ИЛИ», подключенных выходами соответственно к первому входу регистра и второму входу четвертого элемента «ИЛИ», первый вход и выход которого соединены соответственно с выходом первого элемента «И» и вторым входом регистра, а выходы шестого, пятого и четвертого замыкающих ключей соединены соответственно с вторым, первым входами третьего и вторым входом второго элементов «И», подключенных выходами соответственно к шестому входу регистра и первому входу пятого элемента «И», второй вход и выход которого соединены соответственно с выходом третьего элемента «ИЛИ» и пятым входом регистра, подключенного третьим и четвертым входами соответственно к выходу четвертого элемента «И» и выходу пятого элемента «ИЛИ».
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004110888/09A RU2260837C1 (ru) | 2004-04-09 | 2004-04-09 | Логический вычислитель |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004110888/09A RU2260837C1 (ru) | 2004-04-09 | 2004-04-09 | Логический вычислитель |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2260837C1 true RU2260837C1 (ru) | 2005-09-20 |
Family
ID=35849103
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004110888/09A RU2260837C1 (ru) | 2004-04-09 | 2004-04-09 | Логический вычислитель |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2260837C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2491613C1 (ru) * | 2012-07-20 | 2013-08-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Логический процессор |
EA024519B1 (ru) * | 2014-11-25 | 2016-09-30 | Белорусский Государственный Университет (Бгу) | Устройство для вычисления шефферовских симметрических булевых функций шести переменных |
RU2630391C1 (ru) * | 2016-03-09 | 2017-09-07 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Логический вычислитель |
-
2004
- 2004-04-09 RU RU2004110888/09A patent/RU2260837C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
САВЧЕНКО Ю.Г., ХМЕЛЕВАЯ А.В. О методах последовательной реализации симметричных булевых функций, в:. «Автоматика и вычислительная техника», 1974, №3, с.24-29, рис.2. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2491613C1 (ru) * | 2012-07-20 | 2013-08-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Логический процессор |
EA024519B1 (ru) * | 2014-11-25 | 2016-09-30 | Белорусский Государственный Университет (Бгу) | Устройство для вычисления шефферовских симметрических булевых функций шести переменных |
RU2630391C1 (ru) * | 2016-03-09 | 2017-09-07 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Логический вычислитель |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2022012252A1 (zh) | 时钟树、哈希引擎、计算芯片、算力板和数据处理设备 | |
Abdel-Hafeez et al. | A digital CMOS parallel counter architecture based on state look-ahead logic | |
Biradar et al. | Design and performance analysis of modified unsigned braun and signed Baugh-Wooley multiplier | |
RU2260837C1 (ru) | Логический вычислитель | |
RU2319297C1 (ru) | D-триггер с самосинхронной предустановкой | |
RU2230360C1 (ru) | Ранговый фильтр | |
RU2282234C1 (ru) | Логический вычислитель | |
RU2281550C1 (ru) | Аналоговый процессор | |
RU2353967C1 (ru) | Логический вычислитель | |
RU2626345C1 (ru) | Логический вычислитель | |
RU2300138C1 (ru) | Логический вычислитель | |
Nagapavani et al. | Optimized shift register design using reversible logic | |
US10951212B2 (en) | Self-timed processors implemented with multi-rail null convention logic and unate gates | |
RU2260205C1 (ru) | Логический процессор | |
RU2335797C1 (ru) | Логический вычислитель | |
RU2294558C1 (ru) | Логический вычислитель | |
RU2366081C1 (ru) | Г-триггер с парафазными входами с нулевым спейсером | |
RU2300143C1 (ru) | Ранговый фильтр | |
Chelcea et al. | Self-resetting latches for asynchronous micro-pipelines | |
RU2281551C1 (ru) | Аналоговый процессор | |
RU2713863C1 (ru) | Ранговый селектор | |
RU2809477C1 (ru) | Пороговый модуль для реализации пороговой функции с единичными весами аргументов и порогом три | |
RU2248036C1 (ru) | Логический вычислитель | |
RU2758187C1 (ru) | Логический модуль | |
Gharoo et al. | Design And Analysis of 4-Bit Adder Using Delay-Insensitive Ternary Logic For Secure Hardware |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060410 |