SU1005312A1 - Универсальный логический элемент на @ входов - Google Patents

Description

(54) УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ НА П ВХОДОВ

1 Устройство относитс  к импульсной

технике, а именно к логическим устройствам , используемым в различных облас-т х техники, например, в узлах вычисли- . тельных машин.

Известш 1 программируемые заранее s логические устройства, так называемые пороговые элементы, содержащие выходной операционный усилитель и входные логические или аналоговые функциональные элементы Cl .- О

Недостатками пороговых элементов  вл ютс  функциональна  неполнота при отсутствии функциональньгё преобразователей и недостаточна  надежность и чрез мерна  сложность, вытекакица  из нео6хо-15 днмости реализации многопороговости.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому  вл етс  универсальный логический элемент, содержащий усилитель-формирователь и настраиваемую диодную матрицу, в котором фактически объединены в одном корпусе микросхемы, входна  матрица и часть выходной матрицы , необходима  дл  реализации одной функции п логических переменных С2 3 .

Недостатком указанного элемента 5шл етс  большое количество информационных выводов, равное 2п 4-1.

Цель устройства - расширение функциональных возможностей, что позволит j в одинаковых с прототипом корпусах микросхем изготавливать логические схемы с большим значением п .

Claims (2)

1. Указанна  цель достигаетс  тем, что в универсальном логическом элементе на п входов, содержащем программируемую диодную логическую матрицу, входы которой соединены с входами логического элемента, содержащую входные и выходные шииы, соединенные в местах перекрещивани  с помощью диодов, выходные шины логической матрицы объединены в две группы, в каждой из которых выходные щины соединены через резисторы соответственно с инвертирующим и неинвертирующим входами дифференциал - ного операционного усилител , выход которого соединен через резистор с инвертирующим входом и с выходной шиной неинвертирующий вход усилител  соединен через резистор с общей шиной. За счет специального представлени  Логической, функции число входных шин пр этом сокращаетс  до п , а общее число информационных вьтодов - п -2, На фиг. 1 приведена принципиальна  схема устройства, которое реализует произвольную логическую функцию на п входных переменных; на фиг. 2 - пример конкретной реализации функции 3-х переweHHbts . Устройство содержит входную диодную программируемую матрицу 1 е п входными шинами 2, на которые поданы входные переменные х- , Х2 ... i и С|, выходными шинами 3. Первые концы шкн через одинаковые резисторы 4 соединены в общий узел и присоединены к источнику питани , а вторые концы разделены на две одинаковые (при четном с) группы и через одинаковые резисторы 5 соединен в два общих узла а и Ъ . Указанные узлы присоединены соответственно к инвертирующему и неинвертирующему входам дифференциального операционного усилител  6 с резисторами обратной св зи 7 и 8 Выход усилител  6  вл етс  выходом все го устройства. Входные шины 2 соединены с выходными шинами 3 с помощью диодов 9, при чем наличие или отсутствие диодного сое динени  шин определ ет ту или иную логическую функцию предлагаемого элемента . Соединение шин может вьтолн тьс  при изготовлении элемента или использователем известными методами используемыми при программировании логических матриц. Устройство работает следующим образом .. Дл  реализации на нем произвольной логической функции .от п переменных, последн   должна быть представлена в так назьгеаемой алгебраической форме. Известно, что все логические операции могут быть заменены некоторыми алгебраическими операци ми. В частности, дл  двух нулевых фушший f.U) fi(Mvf2U)fiUHf2 bf U)f2(x); (1 f.(X)4f2(X)-E(x;f2U).(2) В этих выражени х справа от знака равенства имеет место обычное (алгебраическое ) суммирование и умножение. Известны также аналогичные выражени  и дл  других логических операций. Таким образом, любую логическую функцию переменных можно представить в виде алгебраического выражени  следук щего бида: f(,)2- n V« f 2V-- n n С,,Х,,...С,Х,,+ . Коэффициенты С в выражении (З), как правило, принимают значени  0,1 и различные варианты коэффициентов полностью задают ту или иную, фуйкцию. Если исходна  функци  задана в ДНФ, то дл  получени  алгебраической формы достаточно формул (1) и (2) .После полу „ени  алгебраической формы реализуемой функции f 1 , ) необходимо внутри матрицы 1 соединить шины 2 с шинами 3 диодами 9 так, чтобы от источника питани  через резисторы 4 на шинах 3 формировались необходимые конъюнкции или, ,что то же самое, произведени  входных логических nepeMeHHBod с соответствующим знаком. Суммировани  произведений с соответствующим знаком осуществл етс  на резисторах 5 с помоШЬЮ дифференциального усилител  6, который имеет резисторы 7 и 8 в обратной св зи дл  обеспечени  необходимых уровней сигналов. В качестве примера рассмотрим реализацию логической функции ,, 23)% «S 2V Преобразуем ее в алгебраическую форму в соответствии с выражени ми (1) и (2) l,.b) J3)- 2 S3-V3 -X,X2(, х.х,+ х„х,,х. 2(lV2Vl 3 Z -V23 S Xyj Xjj X 1 (-l) Х -Х Х2+Хз-Х Хз+Х2/Хз-Х2/Х5+ (X +X2-fX X2X5)-( Реализаци  указанной функции представлена на фиг. 2. Исполькзование алгебраической формы представлени  логических функций позвол ет уменьшить число внешних информационных вьгоодов MUKpocxcNfi. до п + 2 или до п + 1, если совместить логическую матрицу 1 и усилитель 6 в одном корпусе . Кроме того, при этом отпадает необходимость в формировании инверсных значений входных переменных, которое необходимо при использовании прототипа. В стандартном лсорпусе на 14 вьтодов можно реализовать любую функцию на 11 входных переменных, Формула изобретени  Универсальный логический элемент на П входов, содержащий программированную диодную логическую матрицу, входы которой соединены с входами логического элемента, содержащую входные и выходные шины, соединенные в местах перекрещивани  с помощью диодов, о т л и .100 12 чающийс  тем, что, с целью расширени  функиисжальных возможностей, выход){ые шишы логической матрицы обБ динены в две группы, в каждой  з рых выходные шшпл соединены через резисторы соответственно с инвертирующим и неинвертирующщл входами дифференциального операционного усилител , выход которого соединен через резистор с инвертирующим входом п с вз 1х6д ой щиной, неинвертируюодий вход усилители соединен через резистор с общей шиной матрицы. Источники инфо1  ацш1, прин тые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР № 321952, кл. Н 03 К 19/О2, 1972.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 44695О, кл, Н 03 К 19/2О, 1974 (прототип).

   Xl Xi X

   f(Xt.)

   fui.Z