RU2718209C1 - Logic module - Google Patents
Logic module Download PDFInfo
- Publication number
- RU2718209C1 RU2718209C1 RU2019107419A RU2019107419A RU2718209C1 RU 2718209 C1 RU2718209 C1 RU 2718209C1 RU 2019107419 A RU2019107419 A RU 2019107419A RU 2019107419 A RU2019107419 A RU 2019107419A RU 2718209 C1 RU2718209 C1 RU 2718209C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- inputs
- elements
- output
- input
- majority
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F7/00—Methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F7/00—Methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
- G06F7/38—Methods or arrangements for performing computations using exclusively denominational number representation, e.g. using binary, ternary, decimal representation
- G06F7/48—Methods 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
- G06F7/57—Arithmetic 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Computational Mathematics (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- Logic Circuits (AREA)
Abstract
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 модули (см., например, патент РФ 2630394, кл. G06F 7/00, 2017 г.), которые выполняют параллельную реализацию пяти простых симметричных булевых функций, зависящих от пяти аргументов - входных двоичных сигналов.Logic modules are known (see, for example, RF patent 2630394, class G06F 7/00, 2017), which perform the parallel implementation 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 модулей, относятся ограниченные функциональные возможности и схемная сложность, обусловленные соответственно тем, что не выполняется параллельная реализация шести простых симметричных булевых функций, зависящих от шести аргументов - входных двоичных сигналов, и глубина схемы, в частности, упомянутого аналога равна 5.The reason that impedes the achievement of the technical result indicated below when using well-known logic modules is limited functionality and circuit complexity due to the fact that parallel implementation of six simple symmetric Boolean functions that do not depend on six arguments — input binary signals and the depth of the circuit in particular, said analogue is 5.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятый за прототип логический модуль (патент РФ 2630391, кл. G06F 7/57, 2017 г.), который содержит мажоритарные элементы и выполняет параллельную реализацию шести простых симметричных булевых функций, зависящих от шести аргументов - входных двоичных сигналов.The closest device of the same purpose to the claimed invention in terms of features is the logic module adopted for the prototype (RF patent 2630391, class G06F 7/57, 2017), which contains the majority elements and performs the parallel implementation of six simple symmetric Boolean functions depending from six arguments - input binary signals.
К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относится схемная сложность, обусловленная тем, что цена по Квайну схемы прототипа равна 60 и его схемная глубина равна 5.The reason that impedes the achievement of the technical result indicated below when using the prototype is the circuit complexity due to the fact that the Quine price of the prototype circuit is 60 and its circuit depth is 5.
Техническим результатом изобретения является упрощение схемы логического модуля за счет уменьшения ее цены по Квайну и глубины при сохранении функциональных возможностей прототипа.The technical result of the invention is to simplify the logic module circuit by reducing its Quine price and depth while maintaining the functionality of the prototype.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в логическом модуле, содержащем два мажоритарных элемента, особенность заключается в том, что в него дополнительно введены восемь элементов ИЛИ и восемь элементов И, причем первый, второй входы i-го и r-й вход j-го элементов ИЛИ соединены соответственно с первым, вторым входами i-го элемента И и объединенными r-ым входом (j-5)-го мажоритарного элемента, r-ым входом j-го элемента И, r-й вход седьмого, первый, второй входы четвертого и первый, второй входы пятого элементов ИЛИ подключены соответственно к выходу r-го элемента И, выходу первого мажоритарного элемента, выходу седьмого элемента ИЛИ и выходу шестого элемента И, выходу второго мажоритарного элемента, первый, второй входы восьмого элемента ИЛИ и первый, второй входы восьмого элемента И соединены соответственно с выходами четвертого, шестого элементов И и выходами седьмого, пятого элементов ИЛИ, а выход и первый, второй входы r-го элемента ИЛИ подключены соответственно к r-му входу шестого элемента ИЛИ и (2×r-1)-му, (2×r)-му входам логического модуля, первый, второй, третий и четвертый, пятый, шестой выходы которого соединены соответственно с выходами шестого, четвертого, восьмого элементов ИЛИ и выходами восьмого, пятого, седьмого элементов И.The specified technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that in the logic module containing two majority elements, the peculiarity lies in the fact that eight additional elements OR and eight AND elements are additionally introduced into it, and the first, second inputs of the i-th and r j input OR elements are connected respectively with the first, second inputs of the i-th element And and the combined r-th input of the (j-5) -th majority element, r-th input of the j-th element And, r-th input of the seventh, first, second inputs the fourth and first, second inputs of the fifth OR element are connected respectively to the output of the r-th AND element, the output of the first majority element, the output of the seventh OR element and the output of the sixth AND element, the output of the second majority element, the first, second inputs of the eighth OR element and the first, second the inputs of the eighth element And are connected with respectively, with the outputs of the fourth, sixth AND elements and the outputs of the seventh, fifth OR elements, and the output and the first, second inputs of the rth OR element are connected respectively to the rth input of the sixth OR element and (2 × r-1) th, ( 2 × r) -th inputs of the logic module, the first, second, third and fourth, fifth, sixth outputs of which are connected respectively to the outputs of the sixth, fourth, eighth elements OR and the outputs of the eighth, fifth, seventh elements I.
На чертеже представлена схема предлагаемого логического модуля. Логический модуль содержит элементы И 11, …, 18, элементы ИЛИ 21, …, 28 и мажоритарные элементы 31, 32, причем первый, второй входы элемента 2i и r-й вход элемента 2j соединены соответственно с первым, вторым входами элемента 1i и r-ми входами элементов 3j-5, 1j, r-й вход элемента 27, первый, второй входы элемента 24 и первый, второй входы элемента 25 подключены соответственно к выходам элементов 1r, 31, 27 и 16, 32, первый, второй входы элемента 28 и первый, второй входы элемента 18 соединены соответственно с выходами элементов 14, 16 и 27, 25, а выход и первый, второй входы элемента 2r подключены соответственно к r-му входу элемента 26 и (2×r-1)-му, (2×r)-му входам логического модуля, первый, второй, третий и четвертый, пятый, шестой выходы которого соединены соответственно с выходами элементов 26, 24, 28 и 18, 15, 17.The drawing shows a diagram of the proposed logical module. The logic module contains the elements AND 1 1 , ..., 1 8 , the elements OR 2 1 , ..., 2 8 and the
Работа предлагаемого логического модуля осуществляется следующим образом. На его первый, …, шестой входы подаются соответственно двоичные сигналы х1, …, х6∈{0,1}. На выходе мажоритарного элемента 3m имеем где и #, ∨, ⋅ есть соответственно сигналы на первом, втором, третьем входах элемента 3m и символы операций Maj, ИЛИ, И. Таким образом, на выходах предлагаемого модуля получимThe work of the proposed logical module is as follows. The binary signals x 1 , ..., x 6 ∈ {0,1} are respectively supplied to its first, ..., sixth inputs. At the output of the
z1=х1∨х2∨х3∨х4∨х5∨х6=τ1;z 1 = x 1 ∨x 2 ∨x 3 ∨x 4 ∨x 5 ∨x 6 = τ 1 ;
z2=((x1∨x2)#(x3∨x4)#(x5∨x6))∨x1x2∨x3x4∨x5x6=x1x2∨x1x3∨x1x4∨x1x5∨z 2 = ((x 1 ∨x 2 ) # (x 3 ∨x 4 ) # (x 5 ∨x 6 )) ∨x 1 x 2 ∨x 3 x 4 ∨x 5 x 6 = x 1 x 2 ∨x 1 x 3 ∨x 1 x 4 ∨x 1 x 5 ∨
∨x1x6∨x2x3∨x2x4∨x2x5∨x2x6∨x3x4∨x3x5∨x3x6∨x4x5∨x4x6∨x5x6=τ2;∨x 1 x 6 ∨x 2 x 3 ∨x 2 x 4 ∨x 2 x 5 ∨x 2 x 6 ∨x 3 x 4 ∨x 3 x 5 ∨x 3 x 6 ∨x 4 x 5 ∨x 4 x 6 ∨x 5 x 6 = τ 2 ;
z3=((x1∨x2)#(x3∨x4)#(x5∨x6))(x1x2∨x3x4∨x5x6)∨(x1∨x2)(x3∨x4)(x5∨x6)=z 3 = ((x 1 ∨x 2 ) # (x 3 ∨x 4 ) # (x 5 ∨x 6 )) (x 1 x 2 ∨x 3 x 4 ∨x 5 x 6 ) ∨ (x 1 ∨x 2 ) (x 3 ∨x 4 ) (x 5 ∨x 6 ) =
=x1x2x3∨x1x2x4∨x1x2x5∨x1x2x6∨x1x3x4∨x1x3x5∨x1x3x6∨x1x4x5∨= x 1 x 2 x 3 ∨x 1 x 2 x 4 ∨x 1 x 2 x 5 ∨x 1 x 2 x 6 ∨x 1 x 3 x 4 ∨x 1 x 3 x 5 ∨x 1 x 3 x 6 ∨ x 1 x 4 x 5 ∨
∨x1x4x6∨x1x5x6∨x2x3x4∨x2x3x5∨x2x3x6∨x2x4x5∨x2x4x6∨x2x5x6∨∨x 1 x 4 x 6 ∨x 1 x 5 x 6 ∨x 2 x 3 x 4 ∨x 2 x 3 x 5 ∨x 2 x 3 x 6 ∨x 2 x 4 x 5 ∨x 2 x 4 x 6 ∨ x 2 x 5 x 6 ∨
∨x3x4x5∨x3x4x6∨x3x5x6∨х4х5х6=τ3;∨x 3 x 4 x 5 ∨x 3 x 4 x 6 ∨x 3 x 5 x 6 ∨x 4 x 5 x 6 = τ 3 ;
z4=(x1x2∨x3x4∨x5x6)((x1∨x2)(x3∨x4)(x5∨x6)∨(x1x2#x3x4#x5x6))=z 4 = (x 1 x 2 ∨x 3 x 4 ∨x 5 x 6 ) ((x 1 ∨x 2 ) (x 3 ∨x 4 ) (x 5 ∨x 6 ) ∨ (x 1 x 2 #x 3 x 4 #x 5 x 6 )) =
=x1x2x3x4∨x1x2x3x5∨x1x2x3x6∨x1x2x4x5∨x1x2x4x6∨x1x2x5x6∨= x 1 x 2 x 3 x 4 ∨x 1 x 2 x 3 x 5 ∨x 1 x 2 x 3 x 6 ∨x 1 x 2 x 4 x 5 ∨x 1 x 2 x 4 x 6 ∨x 1 x 2 x 5 x 6 ∨
∨x1x3x4x5∨х1х3х4х6∨x1x3x5x6∨x1x4x5x6∨x2x3x4x5∨x2x3x4x6∨∨x 1 x 3 x 4 x 5 ∨x 1 x 3 x 4 x 6 ∨x 1 x 3 x 5 x 6 ∨x 1 x 4 x 5 x 6 ∨x 2 x 3 x 4 x 5 ∨x 2 x 3 x 4 x 6 ∨
∨x2x3x5x6∨x2x4x5x6∨x3x4x5x6=τ4;∨x 2 x 3 x 5 x 6 ∨x 2 x 4 x 5 x 6 ∨x 3 x 4 x 5 x 6 = τ 4 ;
z5=((x1∨x2)(x3∨x4)(x5∨x6)(x1x2#x3x4#x5x6)=x1x2x3x4x5∨x1x2x3x4x6∨z 5 = ((x 1 ∨x 2 ) (x 3 ∨x 4 ) (x 5 ∨x 6 ) (x 1 x 2 #x 3 x 4 #x 5 x 6 ) = x 1 x 2 x 3 x 4 x 5 ∨x 1 x 2 x 3 x 4 x 6 ∨
∨x1x2x3x5x6∨x1x2x4x5x6∨x1x3x4x5x6∨x2x3x4x5x6=τ5;∨x 1 x 2 x 3 x 5 x 6 ∨x 1 x 2 x 4 x 5 x 6 ∨x 1 x 3 x 4 x 5 x 6 ∨x 2 x 3 x 4 x 5 x 6 = τ 5 ;
z6=x1x2x3x4x5x6=τ6,z 6 = x 1 x 2 x 3 x 4 x 5 x 6 = τ 6 ,
где τ1, …, τ6 есть простые симметричные булевы функции шести аргументов x1, …, х6 (см. стр. 126 в книге Поспелов Д.А. Логические методы анализа и синтеза схем. М.: Энергия, 1974 г.).where τ 1 , ..., τ 6 are simple symmetric Boolean functions of six arguments x 1 , ..., x 6 (see page 126 in the book Pospelov D.A. Logical methods of analysis and synthesis of circuits. M .: Energy, 1974 )
Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемый логический модуль выполняет параллельную реализацию шести простых симметричных булевых функций, зависящих от шести аргументов -входных двоичных сигналов, при этом его схема проще чем у прототипа, поскольку ее цена по Квайну равна 42 и схемная глубина предлагаемого модуля равна 4.The above information allows us to conclude that the proposed logic module performs parallel implementation of six simple symmetric Boolean functions depending on six arguments — input binary signals, while its circuit is simpler than that of the prototype, since its Quine price is 42 and the circuit depth of the proposed module is 4.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019107419A RU2718209C1 (en) | 2019-03-14 | 2019-03-14 | Logic module |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019107419A RU2718209C1 (en) | 2019-03-14 | 2019-03-14 | Logic module |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2718209C1 true RU2718209C1 (en) | 2020-03-31 |
Family
ID=70156459
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019107419A RU2718209C1 (en) | 2019-03-14 | 2019-03-14 | Logic module |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2718209C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2757830C1 (en) * | 2020-10-28 | 2021-10-21 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" | Logic module |
RU2776920C1 (en) * | 2021-06-17 | 2022-07-28 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" | Logic module |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20090193384A1 (en) * | 2008-01-25 | 2009-07-30 | Mihai Sima | Shift-enabled reconfigurable device |
RU2440601C1 (en) * | 2011-01-31 | 2012-01-20 | Закрытое акционерное общество "ИВЛА-ОПТ" | Logic converter |
RU2595958C1 (en) * | 2015-03-13 | 2016-08-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Logical computing machine |
RU2618899C1 (en) * | 2015-12-11 | 2017-05-11 | Олег Александрович Козелков | Majoritary module |
RU2641446C2 (en) * | 2016-03-09 | 2018-01-17 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" | Logic calculator |
-
2019
- 2019-03-14 RU RU2019107419A patent/RU2718209C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20090193384A1 (en) * | 2008-01-25 | 2009-07-30 | Mihai Sima | Shift-enabled reconfigurable device |
RU2440601C1 (en) * | 2011-01-31 | 2012-01-20 | Закрытое акционерное общество "ИВЛА-ОПТ" | Logic converter |
RU2595958C1 (en) * | 2015-03-13 | 2016-08-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Logical computing machine |
RU2618899C1 (en) * | 2015-12-11 | 2017-05-11 | Олег Александрович Козелков | Majoritary module |
RU2641446C2 (en) * | 2016-03-09 | 2018-01-17 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" | Logic calculator |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2757830C1 (en) * | 2020-10-28 | 2021-10-21 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" | Logic module |
RU2776920C1 (en) * | 2021-06-17 | 2022-07-28 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" | Logic module |
RU2778678C1 (en) * | 2021-06-17 | 2022-08-23 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" | Logic module |
RU2789730C1 (en) * | 2022-03-18 | 2023-02-07 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" | Logic module |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2517720C1 (en) | Logic converter | |
RU2647639C1 (en) | Logic converter | |
RU2701461C1 (en) | Majority module | |
RU2472209C1 (en) | Logic module | |
RU2621281C1 (en) | Logic converter | |
RU2718209C1 (en) | Logic module | |
RU2580799C1 (en) | Logic transducer | |
RU2629451C1 (en) | Logic converter | |
RU2703675C1 (en) | Logic converter | |
RU2641454C2 (en) | Logic converter | |
RU2393528C2 (en) | Logical module | |
RU2704735C1 (en) | Threshold module | |
RU2630394C2 (en) | Logic module | |
RU2629452C1 (en) | Logic converter | |
RU2249844C2 (en) | Logic module | |
RU2621376C1 (en) | Logic module | |
RU2634229C1 (en) | Logical converter | |
RU2300137C1 (en) | Majority module | |
RU2676888C1 (en) | Logical module | |
RU2700556C1 (en) | Logic converter | |
RU2700557C1 (en) | Logic converter | |
RU2778678C1 (en) | Logic module | |
RU2758187C1 (en) | Logic module | |
RU2700550C1 (en) | Logic module | |
RU2757830C1 (en) | Logic module |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210315 |