RU2443009C1 - Logic converter - Google Patents

Logic converter Download PDF

Info

Publication number
RU2443009C1
RU2443009C1 RU2011103403/08A RU2011103403A RU2443009C1 RU 2443009 C1 RU2443009 C1 RU 2443009C1 RU 2011103403/08 A RU2011103403/08 A RU 2011103403/08A RU 2011103403 A RU2011103403 A RU 2011103403A RU 2443009 C1 RU2443009 C1 RU 2443009C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
inputs
majority
elements
output
input
Prior art date
Application number
RU2011103403/08A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Васильевич Андреев (RU)
Дмитрий Васильевич Андреев
Игорь Алексеевич Кузнецов (RU)
Игорь Алексеевич Кузнецов
Сергей Борисович Носов (RU)
Сергей Борисович Носов
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "ИВЛА-ОПТ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое акционерное общество "ИВЛА-ОПТ" filed Critical Закрытое акционерное общество "ИВЛА-ОПТ"
Priority to RU2011103403/08A priority Critical patent/RU2443009C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2443009C1 publication Critical patent/RU2443009C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: computational engineering.
SUBSTANCE: device contains four information inputs and three setup inputs, the vote-taking elements (11…17) and is performed with an option of implementation of any of five symmetrical Boolean functions depending on five arguments - input binary waveforms.
EFFECT: decrease in hardware costs and increasing the processing speed reached due to a decrease in the number of vote-taking elements and a decrease in the maximum signal delay time.
1 dwg, 1 dwg

Description

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления и др.The invention relates to computer technology and can be used to build automation, functional units of control systems, etc.

Известны логические преобразователи (см., например, патент РФ 2294007, кл. G06F 7/57, 2007 г.), которые реализуют любую из пяти простых симметричных булевых функций, зависящих от пяти аргументов - входных двоичных сигналов.Logical converters are known (see, for example, RF patent 2294007, class G06F 7/57, 2007), which implement any of five simple symmetric Boolean functions depending on five arguments - input binary signals.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных логических преобразователей, относятся большие аппаратурные затраты и низкое быстродействие, обусловленные соответственно аппаратурным составом из девятнадцати мажоритарных элементов и максимальным временем задержки распространения сигнала, определяемым выражением Δt=6ΔtM, где ΔtM есть время задержки мажоритарного элемента.The reason that impedes the achievement of the technical result indicated below when using well-known logic converters includes high hardware costs and low speed, due respectively to the hardware composition of nineteen major elements and the maximum signal propagation delay time defined by the expression Δt = 6Δt M , where Δt M is the time delays of the majority element.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятый за прототип логический преобразователь (патент РФ 2393527, кл. G06F 7/57, 2010 г.), который содержит мажоритарные элементы и реализует любую из пяти простых симметричных булевых функций, зависящих от пяти аргументов - входных двоичных сигналов.The closest device of the same purpose to the claimed invention in terms of features is the logic converter adopted for the prototype (RF patent 2393527, class G06F 7/57, 2010), which contains majority elements and implements any of five simple symmetric Boolean functions that depend from five arguments - input binary signals.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относятся большие аппаратурные затраты и низкое быстродействие, обусловленные соответственно тем, что прототип содержит восемь мажоритарных элементов и максимальное время задержки распространения сигнала в нем определяется выражением Δt=4ΔtM, где ΔtM есть время задержки мажоритарного элемента.The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using the prototype include high hardware costs and low speed, due to the fact that the prototype contains eight majority elements and the maximum signal propagation delay time in it is determined by the expression Δt = 4Δt M , where Δt M is delay time of the majority element.

Техническим результатом изобретения является уменьшение аппаратурных затрат и повышение быстродействия при сохранении функциональных возможностей прототипа.The technical result of the invention is to reduce hardware costs and increase speed while maintaining the functionality of the prototype.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в логическом преобразователе, содержащем семь мажоритарных элементов, среди которых первый мажоритарный элемент подсоединен вторым и третьим входами соответственно к первому и второму информационным входам логического преобразователя, подключенного вторым и первым настроечными входами соответственно к первому входу четвертого, и объединенным первым входам первого, третьего мажоритарных элементов, особенность заключается в том, что объединенные вторые входы второго, пятого, объединенные первые входы пятого, шестого и объединенные первые входы второго, седьмого мажоритарных элементов соединены соответственно с третьим информационным, первым и вторым настроечными входами логического преобразователя, первый, второй, четвертый информационные и третий настроечный входы которого подключены соответственно к второму, третьему входам четвертого, третьему входу второго и третьему входу пятого мажоритарных элементов, второй и третий входы i-го (i∈{3,6}) мажоритарного элемента соединены соответственно с выходом (i-2)-го и выходом (i-1)-го мажоритарных элементов, а второй, третий входы и выход седьмого мажоритарного элемента подключены соответственно к выходу третьего, выходу шестого мажоритарных элементов и выходу логического преобразователя.The specified technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that in a logical converter containing seven majority elements, among which the first majority element is connected by the second and third inputs, respectively, to the first and second information inputs of the logical converter, connected to the second and first tuning inputs, respectively, to the first input of the fourth , and the combined first inputs of the first, third majority elements, the peculiarity is that the combined WTO the first inputs of the second, fifth, the combined first inputs of the fifth, sixth and the combined first inputs of the second, seventh majority elements are connected respectively to the third information, first and second tuning inputs of the logic converter, the first, second, fourth information and third tuning inputs of which are connected respectively to the second , the third inputs of the fourth, third input of the second and third input of the fifth majority element, the second and third inputs of the i-th (i∈ {3,6}) majority element are connected with respectively with the output (i-2) th and output (i-1) -th elements of the majority, and the second, the third input and an output of the seventh majority element are respectively connected to the output of the third, sixth output of majority logic elements and output transducer.

На чертеже представлена схема предлагаемого логического преобразователя.The drawing shows a diagram of the proposed logical Converter.

Логический преобразователь содержит мажоритарные элементы 11, …, 17, причем объединенные вторые входы элементов 11, 14, объединенные третьи входы элементов 11, 14 и объединенные вторые входы элементов 12, 15 соединены соответственно с первым, вторым и третьим информационными входами логического преобразователя, четвертый информационный вход которого образован третьим входом элемента 12, второй и третий входы элемента 1i (i∈{3,6}) соединены соответственно с выходами элементов 1i-2 и 1i-1, а второй, третий входы и выход элемента 17 подключены соответственно к выходам элементов 13, 16 и выходу логического преобразователя, третий, первый и второй настроечные входы которого образованы соответственно третьим входом элемента 15, объединенными первыми входами элементов 11, 13, 15, 16 и объединенными первыми входами элементов 12, 14, 17.The logical converter contains the majority elements 1 1 , ..., 1 7 , and the combined second inputs of the elements 1 1 , 1 4 , the combined third inputs of the elements 1 1 , 1 4 and the combined second inputs of the elements 1 2 , 1 5 connected respectively to the first, second and the third information inputs of the logical converter, the fourth information input of which is formed by the third input of element 1 2 , the second and third inputs of element 1 i (i∈ {3,6}) are connected respectively to the outputs of elements 1 i-2 and 1 i-1 , and the second a third input and an output element connected with January 7 tvetstvenno to the outputs of the elements 1 3, 1 6 and the output logic inverter, the third, the first and second tuning inputs of which are respectively formed the third input element 1 to 5 combined first inputs of the elements 1 1, 1 3, 1 5, 1 6 and the combined first inputs of elements 1 2 , 1 4 , 1 7 .

Работа предлагаемого логического преобразователя осуществляется следующим образом. На его первый, …, четвертый информационные и первый, …, третий настроечные входы подаются соответственно двоичные сигналы х1, …, x4 ∈ {0,1} и f1, …, f3 ∈ {0,1}. На выходе мажоритарного элемента

Figure 00000001
имеем a k1#a k2#a k3=a k1 a k2a k1 a k3a k2 a k3, где a k1, a k2, a k3 и #, ∨, · есть соответственно сигналы на его первом, втором, третьем входах и символы операций Maj, ИЛИ, И. Следовательно, сигнал на выходе предлагаемого логического преобразователя определяется выражениемThe work of the proposed logical Converter is as follows. Binary signals x 1 , ..., x 4 ∈ {0,1} and f 1 , ..., f 3 ∈ {0,1} are given respectively to its first, ..., fourth information and first, ..., third tuning inputs. At the output of the majority element
Figure 00000001
we have a k1 # a k2 # a k3 = a k1 a k2a k1 a k3a k2 a k3 , where a k1 , a k2 , a k3 and #, ∨, · there are signals on its first, second, third, respectively inputs and symbols of operations Maj, OR, I. Therefore, the signal at the output of the proposed logical converter is determined by the expression

Z=f2y1∨f2y2∨y1y2,Z = f 2 y 1 ∨ f 2 y 2 ∨y 1 y 2 ,

гдеWhere

y1=f1(f1x1∨f1x2∨x1x2)∨f1(f2x3∨f2x4∨x3x4)∨y 1 = f 1 (f 1 x 1 ∨f 1 x 2 ∨x 1 x 2 ) ∨f 1 (f 2 x 3 ∨f 2 x 4 ∨x 3 x 4 ) ∨

∨(f1x1∨f1x2∨x1x2)(f2x3∨f2x4∨x3x4);∨ (f 1 x 1 ∨f 1 x 2 ∨x 1 x 2 ) (f 2 x 3 ∨f 2 x 4 ∨x 3 x 4 );

y2=f1(f2x1∨f2x2∨x1x2)∨f1(f1x3∨f1f3∨x3f3)∨y 2 = f 1 (f 2 x 1 ∨f 2 x 2 ∨x 1 x 2 ) ∨f 1 (f 1 x 3 ∨f 1 f 3 ∨x 3 f 3 ) ∨

∨(f2x1∨f2x2∨x1x2)(f1x3∨f1f3∨x3f3).∨ (f 2 x 1 ∨f 2 x 2 ∨x 1 x 2 ) (f 1 x 3 ∨f 1 f 3 ∨x 3 f 3 ).

Таким образом, на выходе предлагаемого логического преобразователя получимThus, at the output of the proposed logical Converter we get

Figure 00000002
Figure 00000002

где τ1, …, τ5 есть простые симметричные булевы функции пяти аргументов x1, …, x5 (см. стр.126 в книге Поспелов Д.А. Логические методы анализа и синтеза схем. М.: Энергия, 1974). При этом указанный преобразователь содержит семь мажоритарных элементов, а максимальное время задержки распространения сигнала в нем определяется выражением Δt=3ΔtM, где ΔtM есть время задержки мажоритарного элемента.where τ 1 , ..., τ 5 are simple symmetric Boolean functions of the five arguments x 1 , ..., x 5 (see page 126 in the book Pospelov D. A. Logical methods of analysis and synthesis of circuits. M .: Energy, 1974). Moreover, the specified Converter contains seven majority elements, and the maximum delay time of the signal propagation in it is determined by the expression Δt = 3Δt M , where Δt M is the delay time of the majority element.

Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемый логический преобразователь реализует любую из пяти простых симметричных булевых функций, зависящих от пяти аргументов - входных двоичных сигналов, и обладает меньшими по сравнению с прототипом аппаратурными затратами и более высоким быстродействием.The above information allows us to conclude that the proposed logic converter implements any of five simple symmetric Boolean functions, depending on five arguments - input binary signals, and has lower hardware costs and faster performance compared to the prototype.

Claims (1)

Логический преобразователь, предназначенный для реализации любой из пяти простых симметричных булевых функций, зависящих от пяти аргументов - входных двоичных сигналов, содержащий семь мажоритарных элементов, среди которых первый мажоритарный элемент подсоединен вторым и третьим входами соответственно к первому и второму информационным входам логического преобразователя, подключенного вторым и первым настроечными входами соответственно к первому входу четвертого и объединенным первым входам первого, третьего мажоритарных элементов, отличающийся тем, что объединенные вторые входы второго, пятого, объединенные первые входы пятого, шестого и объединенные первые входы второго, седьмого мажоритарных элементов соединены соответственно с третьим информационным, первым и вторым настроечными входами логического преобразователя, первый, второй, четвертый информационные и третий настроечный входы которого подключены соответственно к второму, третьему входам четвертого, третьему входу второго и третьему входу пятого мажоритарных элементов, второй и третий входы i-го (i∈{3,6}) мажоритарного элемента соединены соответственно с выходом (i-2)-го и выходом (i-1)-го мажоритарных элементов, а второй, третий входы и выход седьмого мажоритарного элемента подключены соответственно к выходу третьего, выходу шестого мажоритарных элементов и выходу логического преобразователя. A logic converter designed to implement any of five simple symmetric Boolean functions depending on five arguments - input binary signals, containing seven majority elements, among which the first majority element is connected by the second and third inputs, respectively, to the first and second information inputs of the logical converter connected to the second and the first tuning inputs, respectively, to the first input of the fourth and the combined first inputs of the first, third majority element s, characterized in that the combined second inputs of the second, fifth, the combined first inputs of the fifth, sixth and the combined first inputs of the second, seventh majority elements are connected respectively to the third information, first and second tuning inputs of the logic converter, the first, second, fourth information and third the tuning inputs of which are connected respectively to the second, third inputs of the fourth, third input of the second and third input of the fifth majority elements, the second and third inputs of the i-th (i∈ {3,6}) of the majority element are connected respectively to the output of the (i-2) -th and output of the (i-1) -th majority elements, and the second, third inputs and the output of the seventh majority element are connected respectively to the output of the third, the output of the sixth majority elements and the output of the logical converter.
RU2011103403/08A 2011-01-31 2011-01-31 Logic converter RU2443009C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011103403/08A RU2443009C1 (en) 2011-01-31 2011-01-31 Logic converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011103403/08A RU2443009C1 (en) 2011-01-31 2011-01-31 Logic converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2443009C1 true RU2443009C1 (en) 2012-02-20

Family

ID=45854693

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011103403/08A RU2443009C1 (en) 2011-01-31 2011-01-31 Logic converter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2443009C1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2517720C1 (en) * 2013-01-09 2014-05-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Logic converter
RU2542895C1 (en) * 2013-11-06 2015-02-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Logical converter
RU2549151C1 (en) * 2014-03-28 2015-04-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Logic converter
RU2549158C1 (en) * 2014-03-28 2015-04-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Logic converter
RU2580799C1 (en) * 2015-03-17 2016-04-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Logic transducer
RU2704737C1 (en) * 2018-08-30 2019-10-30 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" Logic module

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2286594C1 (en) * 2005-07-08 2006-10-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Logic module
RU2294007C1 (en) * 2005-11-03 2007-02-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Logical transformer
RU2294008C1 (en) * 2005-11-03 2007-02-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Logical processor
RU2393527C2 (en) * 2008-05-19 2010-06-27 Закрытое акционерное общество "ИВЛА-ОПТ" Logical converter

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2286594C1 (en) * 2005-07-08 2006-10-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Logic module
RU2294007C1 (en) * 2005-11-03 2007-02-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Logical transformer
RU2294008C1 (en) * 2005-11-03 2007-02-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Logical processor
RU2393527C2 (en) * 2008-05-19 2010-06-27 Закрытое акционерное общество "ИВЛА-ОПТ" Logical converter

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2517720C1 (en) * 2013-01-09 2014-05-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Logic converter
RU2542895C1 (en) * 2013-11-06 2015-02-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Logical converter
RU2549151C1 (en) * 2014-03-28 2015-04-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Logic converter
RU2549158C1 (en) * 2014-03-28 2015-04-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Logic converter
RU2580799C1 (en) * 2015-03-17 2016-04-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Logic transducer
RU2704737C1 (en) * 2018-08-30 2019-10-30 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" Logic module

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2393527C2 (en) Logical converter
RU2281545C1 (en) Logical transformer
RU2443009C1 (en) Logic converter
RU2580801C1 (en) Majority module
RU2517720C1 (en) Logic converter
RU2647639C1 (en) Logic converter
RU2440601C1 (en) Logic converter
RU2559708C1 (en) Logic converter
RU2417404C1 (en) Logic converter
RU2580799C1 (en) Logic transducer
RU2621281C1 (en) Logic converter
RU2542895C1 (en) Logical converter
RU2472209C1 (en) Logic module
RU2518669C1 (en) Logic converter
RU2641454C2 (en) Logic converter
RU2629451C1 (en) Logic converter
RU2549151C1 (en) Logic converter
RU2542916C1 (en) Pulse selector
RU2701464C1 (en) Logic converter
RU2393528C2 (en) Logical module
RU2580798C1 (en) Logic unit
RU2634229C1 (en) Logical converter
RU2621376C1 (en) Logic module
RU2549158C1 (en) Logic converter
RU2629452C1 (en) Logic converter

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130201