RU2629451C1 - Logic converter - Google Patents

Logic converter Download PDF

Info

Publication number
RU2629451C1
RU2629451C1 RU2016115519A RU2016115519A RU2629451C1 RU 2629451 C1 RU2629451 C1 RU 2629451C1 RU 2016115519 A RU2016115519 A RU 2016115519A RU 2016115519 A RU2016115519 A RU 2016115519A RU 2629451 C1 RU2629451 C1 RU 2629451C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
majority
input
elements
inputs
output
Prior art date
Application number
RU2016115519A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Васильевич Андреев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет"
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет"
Priority to RU2016115519A priority Critical patent/RU2629451C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2629451C1 publication Critical patent/RU2629451C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F7/00Methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
    • G06F7/38Methods or arrangements for performing computations using exclusively denominational number representation, e.g. using binary, ternary, decimal representation
    • G06F7/48Methods or arrangements for performing computations using exclusively denominational number representation, e.g. using binary, ternary, decimal representation using non-contact-making devices, e.g. tube, solid state device; using unspecified devices
    • G06F7/57Arithmetic logic units [ALU], i.e. arrangements or devices for performing two or more of the operations covered by groups G06F7/483 – G06F7/556 or for performing logical operations
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/20Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits characterised by logic function, e.g. AND, OR, NOR, NOT circuits
    • H03K19/23Majority or minority circuits, i.e. giving output having the state of the majority or the minority of the inputs

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: logic converter is designed to perform any of the five simple symmetrical Boolean functions depending on the five arguments -input binary signals, and can be used in the systems of the digital computers as the code conversion tool. The logic converter comprises ten majority elements (11,…, 110).
EFFECT: reduction of the hardware costs.
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 2440601, кл. G06F 7/57, 2012), которые содержат мажоритарные элементы и с помощью трех сигналов константной настройки реализуют любую из пяти простых симметричных булевых функций, зависящих от пяти аргументов - входных двоичных сигналов.Logical converters are known (see, for example, RF patent 2440601, class G06F 7/57, 2012), which contain majority elements and use any of five simple symmetric Boolean functions using three constant symmetric Boolean signals, depending on five arguments - input binary signals.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных логических преобразователей, относятся большие аппаратурные затраты, обусловленные тем, что, в частности, упомянутый аналог содержит семнадцать мажоритарных элементов.The reason that impedes the achievement of the technical result indicated below when using known logic converters includes high hardware costs, due to the fact that, in particular, the aforementioned analogue contains seventeen major elements.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятый за прототип логический преобразователь (патент РФ 2517720, кл. G06F 7/57, 2014), который содержит мажоритарные элементы и с помощью трех сигналов константной настройки 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 2517720, class G06F 7/57, 2014), which contains major elements and implements any of five simple symmetric signals using three constant tuning signals Boolean functions depending on five arguments - input binary signals.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относятся большие аппаратурные затраты, обусловленные тем, что прототип содержит двенадцать мажоритарных элементов.The reason that impedes the achievement of the technical result indicated below when using the prototype includes high hardware costs due to the fact that the prototype contains twelve major elements.

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

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в логическом преобразователе, содержащем десять мажоритарных элементов, которые имеют по три входа, второй вход седьмого, первый вход четвертого мажоритарных элементов и объединенные первые входы седьмого, восьмого, девятого мажоритарных элементов соединены соответственно с выходом пятого мажоритарного элемента, третьим и первым настроечными входами логического преобразователя, особенность заключается в том, что выходы i-го

Figure 00000001
и шестого мажоритарных элементов соединены соответственно с вторыми входами (i+1)-го и восьмого мажоритарных элементов, выход седьмого и выход десятого мажоритарных элементов подключены соответственно к первому входу третьего и третьему входу восьмого мажоритарных элементов, а третий вход k-го
Figure 00000002
и выход четвертого мажоритарных элементов соединены соответственно с выходом (12-k)-го мажоритарного элемента и выходом логического преобразователя, первый и второй настроечные входы которого подключены соответственно к первому входу пятого мажоритарного элемента и объединенным первым входам первого, второго, шестого мажоритарных элементов.The specified technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that in a logical converter containing ten majority elements, which have three inputs, a second input of the seventh, a first input of the fourth majority elements and the combined first inputs of the seventh, eighth, ninth majority elements are connected respectively to the output of the fifth majority element, the third and first tuning inputs of the logical Converter, the feature is that the outputs of the i-th
Figure 00000001
and the sixth majority elements are connected respectively to the second inputs of the (i + 1) -th and eighth majority elements, the output of the seventh and the output of the tenth majority elements are connected respectively to the first input of the third and third input of the eighth majority elements, and the third input of the kth
Figure 00000002
and the output of the fourth majority elements are connected respectively to the output of the (12-k) -th majority element and the output of the logic converter, the first and second tuning inputs of which are connected respectively to the first input of the fifth majority element and the combined first inputs of the first, second, sixth majority elements.

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

Логический преобразователь содержит мажоритарные элементы 11, …, 110, которые имеют по три входа, причем выходы элементов

Figure 00000003
и
Figure 00000004
соединены соответственно с вторыми входами элементов 1i+1 и 1j+2, выход элемента 17 и выход элемента 110 подключены соответственно к первому входу элемента 13 и третьему входу элемента 18, а третий вход элемента
Figure 00000005
и выход элемента 14 соединены соответственно с выходом элемента 112-k и выходом логического преобразователя, третий, первый и второй настроечные входы которого подключены соответственно к первому входу элемента 14, объединенным первым входам элементов 15, 17, 18, 19 и объединенным первым входам элементов 11, 12, 16.The logical converter contains the majority elements 1 1 , ..., 1 10 , which have three inputs, and the outputs of the elements
Figure 00000003
and
Figure 00000004
connected respectively to the second inputs of the elements 1 i + 1 and 1 j + 2 , the output of the element 1 7 and the output of the element 1 10 are connected respectively to the first input of the element 1 3 and the third input of the element 1 8 , and the third input of the element
Figure 00000005
and the output of element 1 4 are connected respectively to the output of element 1 12-k and the output of the logic converter, the third, first and second tuning inputs of which are connected respectively to the first input of element 1 4 , combined by the first inputs of elements 1 5 , 1 7 , 1 8 , 1 9 and the combined first inputs of the elements 1 1 , 1 2 , 1 6 .

Работа предлагаемого логического преобразователя осуществляется следующим образом. На его первом, втором, третьем настроечных входах фиксируются соответственно необходимые сигналы

Figure 00000006
константной настройки. На вторые входы элементов 11, 15, первый вход элемента 110; третьи входы элементов 11, 15, второй вход элемента 110; третьи входы элементов 12, 17, 110; вторые и третьи входы элементов 16, 19 подаются соответственно двоичные сигналы х1; х2; х3; х4 и х5 (x1, …, x5 ∈{0,1}). На выходе мажоритарного элемента 1m
Figure 00000007
имеем mаj(a m1, а m2, а m3)=а m1 а m2а m1 а m3а m2 а m3, где а m1, а m2, а m3 и ∨, • есть соответственно сигналы на его первом, втором, третьем входах и символы операций ИЛИ, И. Следовательно, сигнал на выходе элемента 14 определяется выражениемThe work of the proposed logical Converter is as follows. On its first, second, third tuning inputs, the necessary signals are fixed accordingly
Figure 00000006
constant settings. To the second inputs of the elements 1 1 , 1 5 , the first input of the element 1 10 ; the third inputs of the elements 1 1 , 1 5 , the second input of the element 1 10 ; the third inputs of the elements 1 2 , 1 7 , 1 10 ; the second and third inputs of elements 1 6 , 1 9 are binary signals x 1 , respectively; x 2 ; x 3 ; x 4 and x 5 (x 1 , ..., x 5 ∈ {0,1}). At the output of the majority element 1 m
Figure 00000007
have maj (a m1, and m2, and m3) = a m1 and m2and m1 and m3and m2 and m3, where a is m1, and m2, and m3 and ∨, • have respectively the signals at its first, second, the third inputs and operation symbols OR, I. Therefore, the signal at the output of element 1 4 is determined by the expression

Figure 00000008
Figure 00000008

в котором

Figure 00000009
Таким образом, на выходе предлагаемого преобразователя получимwherein
Figure 00000009
Thus, at the output of the proposed Converter get

Figure 00000010
,
Figure 00000010
,

где τ1, …, τ5 есть простые симметричные булевы функции пяти аргументов x1, …, х5 (см. стр. 126 в книге Поспелов Д.А. Логические методы анализа и синтеза схем. М.: Энергия, 1974). При этом указанный преобразователь содержит десять мажоритарных элементов.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 DA Logical methods of analysis and synthesis of circuits. M .: Energy, 1974). Moreover, the specified Converter contains ten majority elements.

Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемый логический преобразователь с помощью трех сигналов константной настройки реализует любую из пяти простых симметричных булевых функций, зависящих от пяти аргументов - входных двоичных сигналов, и обладает меньшими по сравнению с прототипом аппаратурными затратами.The above information allows us to conclude that the proposed logical converter using three constant tuning signals implements any of the five simple symmetric Boolean functions, depending on five arguments - input binary signals, and has lower hardware costs 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 десять мажоритарных элементов, которые имеют по три входа, причем второй вход седьмого, первый вход четвертого мажоритарных элементов и объединенные первые входы седьмого, восьмого, девятого мажоритарных элементов соединены соответственно с выходом пятого мажоритарного элемента, третьим и первым настроечными входами логического преобразователя, отличающийся тем, что выходы i-го
Figure 00000011
и шестого мажоритарных элементов соединены соответственно с вторыми входами (i+1)-го и восьмого мажоритарных элементов, выход седьмого и выход десятого мажоритарных элементов подключены соответственно к первому входу третьего и третьему входу восьмого мажоритарных элементов, а третий вход k-го
Figure 00000012
и выход четвертого мажоритарных элементов соединены соответственно с выходом (12-k)-го мажоритарного элемента и выходом логического преобразователя, первый и второй настроечные входы которого подключены соответственно к первому входу пятого мажоритарного элемента и объединенным первым входам первого, второго, шестого мажоритарных элементов.
A logic converter designed to implement any of five simple symmetric Boolean functions depending on five arguments - input binary signals, containing ten majority elements that have three inputs, the second input of the seventh, the first input of the fourth majority elements and the combined first inputs of the seventh, the eighth, ninth majority elements are connected respectively to the output of the fifth majority element, the third and first tuning inputs of the logical Converter, distinguishing the outputs of the i-th
Figure 00000011
and the sixth majority elements are connected respectively to the second inputs of the (i + 1) -th and eighth majority elements, the output of the seventh and the output of the tenth majority elements are connected respectively to the first input of the third and third input of the eighth majority elements, and the third input of the kth
Figure 00000012
and the output of the fourth majority elements are connected respectively to the output of the (12-k) -th majority element and the output of the logic converter, the first and second tuning inputs of which are connected respectively to the first input of the fifth majority element and the combined first inputs of the first, second, sixth majority elements.
RU2016115519A 2016-04-19 2016-04-19 Logic converter RU2629451C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016115519A RU2629451C1 (en) 2016-04-19 2016-04-19 Logic converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016115519A RU2629451C1 (en) 2016-04-19 2016-04-19 Logic converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2629451C1 true RU2629451C1 (en) 2017-08-29

Family

ID=59797883

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016115519A RU2629451C1 (en) 2016-04-19 2016-04-19 Logic converter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2629451C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2689185C2 (en) * 2017-11-10 2019-05-24 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" Logic transducer
RU2758186C1 (en) * 2020-10-28 2021-10-26 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" Logic converter
RU2768627C1 (en) * 2021-04-02 2022-03-24 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" Logic converter

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3458240A (en) * 1965-12-28 1969-07-29 Sperry Rand Corp Function generator for producing the possible boolean functions of eta independent variables
GB2342732A (en) * 1998-10-16 2000-04-19 Ibm Reevaluation of a Boolean function applicable to event driven transaction processing
RU2517720C1 (en) * 2013-01-09 2014-05-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Logic converter
RU2549151C1 (en) * 2014-03-28 2015-04-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Logic converter
RU2580798C1 (en) * 2015-03-13 2016-04-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Logic unit

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3458240A (en) * 1965-12-28 1969-07-29 Sperry Rand Corp Function generator for producing the possible boolean functions of eta independent variables
GB2342732A (en) * 1998-10-16 2000-04-19 Ibm Reevaluation of a Boolean function applicable to event driven transaction processing
RU2517720C1 (en) * 2013-01-09 2014-05-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Logic converter
RU2549151C1 (en) * 2014-03-28 2015-04-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Logic converter
RU2580798C1 (en) * 2015-03-13 2016-04-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Logic unit

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
GB 2342732 (A), 19.04.2000. US 3458240 (A), 29.07.1969. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2689185C2 (en) * 2017-11-10 2019-05-24 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" Logic transducer
RU2758186C1 (en) * 2020-10-28 2021-10-26 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" Logic converter
RU2768627C1 (en) * 2021-04-02 2022-03-24 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" Logic converter

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2517720C1 (en) Logic converter
RU2393527C2 (en) Logical converter
RU2647639C1 (en) Logic converter
RU2629451C1 (en) Logic converter
RU2621281C1 (en) Logic converter
RU2559708C1 (en) Logic converter
RU2472209C1 (en) Logic module
RU2542895C1 (en) Logical converter
RU2580799C1 (en) Logic transducer
RU2417404C1 (en) Logic converter
RU2518669C1 (en) Logic converter
RU2641454C2 (en) Logic converter
RU2701464C1 (en) Logic converter
RU2703675C1 (en) Logic converter
RU2629452C1 (en) Logic converter
RU2634229C1 (en) Logical converter
RU2621376C1 (en) Logic module
RU2630394C2 (en) Logic module
RU2700557C1 (en) Logic converter
RU2393528C2 (en) Logical module
RU2718209C1 (en) Logic module
RU2700556C1 (en) Logic converter
RU2549158C1 (en) Logic converter
RU2580798C1 (en) Logic unit
RU2420789C1 (en) Device for comparing binary numbers

Legal Events

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

Effective date: 20180420