SU1444744A1 - Программируемое устройство дл вычислени логических функций - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области вычислительной техники и предназначено дл  вычислени  логических функций п переменных. Целью изобретени   вл етс  повышение быстродействи  за счет возможности вычислени  за один такт каждой конъюктивной группы функции , представленной в дизъюнктивной нормальной форме (ДНФ). Устройство содержит группу мультиплексоров 1, элемент И 2, группу триггеров 3, элемент И 4, группу элементов ИЛИ 5, блок 6 пам ти функций, блок 7 пам ти настройки, блок 8 управлени , генератор 9 импульсов. На информационные входы первой группы подаютс  входные переменные, на информационные входы второй и третьей групп подаетс  информаци , преобразуема  в код настройки и код функции, которые формируют результат вычислени  логической функции, представленной в ДНФ. 2 ил. 1 табл.,1 э.п. ф-лы. (Л

Description

iC

4 4

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и предназначено дл  вычислени  логических функций п переменных.

Цель изобретени  - повьшение быстродействи  устройства за счет обеспечени  возможности вычислени  за один такт каждой конъюктивной группы функции, представленной в дизъюнктивной нормальной форме (ДНФ).

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства на фиг. 2 - схема блока управлени .

Устройство содержит группу муль- типлексоров 1, элемент И 2, группу триггеров 3, элемент И 4, группу элементов ИЛИ 5, блок 6 пам ти функций, блок 7 пам ти настройки блок 8 управлени , генератор 9 импульсов, уп- равл ющий выход 10 признака зан тости три группы информационных входов 11- 13 устройства, вход 14,1 пуска, вход 14.2 начальной установки, вход 14.3 признака разрешени  записи, вход 14.4 признака разрешени  запуска генератора импульсов, вход 14.5 сброса и выходы 15 устройства.

Блок 8 управлени  содержит п ть элементов И 16-20, три элемента ИЛИ 21-23, три RS-триггера 24-26, два счетчика 27 и 28 и дешифратор 29.

Устройство работает следующим образом .

Из 2п-разр дной информации младшие п разр дов поступают на вторую группу информационных входов 12 устройства , а старшие п разр дов поступают на третью группу информационных входов 13 устройства.

Выходна  информаци  блока 6 пам ти функций определ ет какие перемен- ные входной информации участвуют в вычислени х.

Выходна  информаци  блока 7 пам т настройки определ ет какие переменные участвуют в вычислени х в пр мом и в инверсном кодах.

Например, требуетс  вычислить логическую функцию

(ХЗ X5VX4)(Х2-X6VX7) Х8 ,

которой соответствует нормально зам- кнутьй контакт РКС

XI

ХЛП

Х5

Приведенна  логическа  функци  . имеет следуюш ие конъюктурные группы:

ХЗ-Х5-Х2 -Хб-Хв;

F2 X1 X4-X2-X6-X8;

F3 X1-X3-X5-X7-X8;

Х4-Х7-Х8.

Дл  этого случа  в блок 7 пам ти настройки и блок 6 пам ти функций вводитс  информаци  по четырем адресам в последовательности, приведенной в таблице кодов настройки и ко- дов функций.

Кажда  стройка таблицы содержит информацию .об определенной конъюктивной группе (F1, F2, F3, F4), причем разр д кода настройки, номер которого совпадает с номером переменной , участвующей в логических вычислени х в инверсном коде (нормально

хг

Х6

Х8

замкнутый контакт РКС), имеет значение логической 1 а все остальные разр ды - значени  логического О, разр ды кода функций, номера которых совпадают с номерами переменных, участвующих в логических - вычислени х, имеют значение логического О, а все остальные - значение логической 1.

Блок 8 управлени  работает следую- 1ЩМ образом. Сигналом ОСБ-К на входе 14.5 сброса блок 8 приводитс  в исходное состо ние, которому соответствуют нулевые состо ни  второго RS- триггера 24, первого RS-триггера 25, счетчика 27 и счетчика 28. Третий RS- триггер 26 устанавливаетс  в О первым выходом дешифратора 29, сигнал на котором существует при нулевом состо нии счетчика 28. После окончани  действи  сигнала ОСБ-К на вход 14.1 пуска поступает сигнал ВБР-К. На весь период действи  сигнала ВБР-К блок 8 управлени  формирует управл ющие сигналы. Первый сигнал ВП-К на

входе 14.2 начальной установки формирует сигнал ГТ-Т, свидетельствующий о готовности устройства к работе , и первый адрес на адресной шине, устанавлива  соответственно второй RS-триггер 24 и счетчик 27 в состо ние 1,а также единичный сигнал на выходе 10 признака зан тости. После этого на второй и третьей группах информационных входов 12 и 13 устройства устанавливаетс  первое информационное слово, которое сопровождаетс  первым сигналом ВД-К, формирующим через элементы И 17 и И 19 сигнал записи. В дальнейшем (с приходом каждого сигнала ВП-К) на входе 14,2 начальной установки формируетс  следующий адрес , а сигнал ВД-К на входе 14.3

признака разрешени  записи, сопровож- 20 настройки и блок 6 пам ти функщй

дающий вновь установленное информационное слово, формирует следующий сигнал записи.

Количество сигналов ВП-К и ВД-К определ етс  по программе и соответ - ствует числу конъюктивных групп функции , представленной в ДНФ. Этим же определ етс  количество состо ний счетчика 27. После окончани  действи  последнего сигнала ВД-К поступает сигнал ОСТ-К, на входе 14.4 разрешени  запуска генератора устанавливаю- ,щий второй RS-триггер 24 и счетчик 27 в состо ние О, а первый RS-триггер 25 - в состо ние 1, и разрешающий запуск генератора 9 импульсов. С этого момента формирование адресов в счетчике 27 происходит .в зависимости от тактовой частоты генератора 9 импульсов. В счетчике 23 и дешифраторе 29 формируютс  сигналы строба дл  группы триггеров 3, Счетчик 27 считает передние фронты тактовых импульсов., а счетчик 28 - задние фронты, дл  чего с генератора 9 импульсов сигналы поступают в пр мом и инверсном кодах.

Количество состо ний счетчика 28 . (не счита  нулевого состо ни ) долж25

30

введенной в них информации.

Выходы блока 7 пам ти настрой  вл ютс  управл ющими входами мул плексов 1 группы, на информацион входы которых в этом случае пост ют восемь переменных вычисл емой логической функции. Дл  коъюнкти группы F1 мультиплексоров 1 группы крыты инверсные входы второго, тр тьего и восьмого мультиплексоров пр мые входы всех остальных муль плексоров . Выходна  информаци  м типлексоров t группы подаетс  на вые входы элементов ИЛИ 5 группы вторые входы которых подаетс  вос разр дный код со значением логич кой 1 в IV-OM и VII-OM разр дах (IV и VII разр ды не участвуют в числении F1) и значением логическ О в разр дах I, II; III, V, VI VIII. Если соответствующие разр д переменных, поступающих на мульти плексоры 1..группы имеют значени  ответственно 1,0,0,1,0, то на вы 45 элемента И 2 формируетс  сигнал л гической 1, который по первому )налу строба записываетс  в первый триггер триггеров 3 группы (резул вычислени  первой конъюнктивной

35

40

но равн тьс  числу к-ь1 (где к - коли- пы) . честно конъюктивных групп в ДНФ) .. При Таким же образом записываютс  этом (к+1-е состо ние используетс  дл  формировани  сигнала Сброс, обнул ющего все триггера группы триг3 .55

г ер он

Принцип работы программируемого устройства дл  вычислени  логических функций по сн етс  на примере вышеприрезультаты вычислени  F2, F3 и F4 по второму, третьему и четвертому сигналам строба во втором, треть четвертом триггерах триггеров 3 пы.

Элемент И 4 служит дп  формир ни  сигнала блокировки триггеров

рзеденной логической функции, содержащей восемь переменных. Дл  приведенного примера счетчик 27  вл етс 

счетчиком на четыре состо ни , а , счетчик 28 - счетчиком на п ть состо ний . Группа триггеров 3 содержит четыре триггера. Группа мультиплексоров 1 содержит восемь двухканальных мультиплексоров, а блок 7 пам ти .настройки и блок 6 пам ти функций - элементы пам ти объемом 4x8 бит, в которых четырьм  сигналами ВД-К вводитс  информаци  (согласно табли-

це кодов настройки и кодов функций). Далее по сигналу ОСТ-К запускаетс  генератор 9 импульсов, по передним фронтам импульсов которого происходит считывание .из блока 7 пам ти

5

0

введенной в них информации.

Выходы блока 7 пам ти настройки  вл ютс  управл ющими входами мульти- плексов 1 группы, на информационные входы которых в этом случае поступают восемь переменных вычисл емой логической функции. Дл  коъюнктивной группы F1 мультиплексоров 1 группы открыты инверсные входы второго, третьего и восьмого мультиплексоров и пр мые входы всех остальных мультиплексоров . Выходна  информаци  мультиплексоров t группы подаетс  на первые входы элементов ИЛИ 5 группы, на вторые входы которых подаетс  восьмиразр дный код со значением логической 1 в IV-OM и VII-OM разр дах (IV и VII разр ды не участвуют в вычислении F1) и значением логического О в разр дах I, II; III, V, VI, VIII. Если соответствующие разр ды переменных, поступающих на мультиплексоры 1..группы имеют значени  соответственно 1,0,0,1,0, то на выходе 5 элемента И 2 формируетс  сигнал логической 1, который по первому сиг- )налу строба записываетс  в первый триггер триггеров 3 группы (результат вычислени  первой конъюнктивной груп5

0

пы) . Таким же образом записываютс 

результаты вычислени  F2, F3 и F4 по второму, третьему и четвертому сигналам строба во втором, третьем и четвертом триггерах триггеров 3 группы .

Элемент И 4 служит дп  формировани  сигнала блокировки триггеров 3

группы в том случае, если ни одна из переменных данной конъюнктивной группы не участвует в вычислении.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   1, Программируемое устройство дл  вычислени  логических функцийs содержащее два элемента И и группу триг геров, отличающеес  тем, что, с целью повьппени  быстродействи  за счет обеспечени  возможности вычислени  за один такт каждой конъюнктивной группы функции, представлен- ной в дизъюнктивной нормальной форме (ДНФ), оно содержит блок управле1ш , генератор импульсов, блок пам ти настройки , блок пам ти функций, группу мультиплексоров, группу элементов

   ИЛИ, причем информационные входы первой группы устройства соединены с пр мыми и инверсными информационными входами мультиплексоров группы, выходы которых соединены, с первыми входами элементов ИЛИ группы, выходы которых соединены с входами первого элемента И, вькод которого соединен с информационными входами триггеров группы, инверсный выход генератора импульсов соединен с входом признака разрешени  вьщачи тактовых импульсов блока управлени , выходы первой группы которого соединены с тактовьпчи входами триггеров . группы, пр мой вы ход генератора импульсов соединен с входом признака разрешени  формировани  адреса блока управлени , выходы второй группы которого соединены с адресными входами блока пам ти наст- ройки и блока пам ти Функций, входы разрешени  записи и разрешени  работы которых соединены соответственно первым и вторым выходами блока управлени , выходы блока пам ти настрой- ки соединены с управл ющими входами мультиплексоров группы, выходы блока пам ти функций соединены с вторыми входами элементов ИЛИ группы и входами второго элемента И, выход которог соединен с входом блокировки триггер группы, информационные входы второй и третьей групп устройства соединены соответственно с информационными входами блока пам ти настройки и блока пам ти функ1ций, вход запуска генератора импульсов соединен с третьим выходом блока управлени , четвертый выход которого  вл етс  выходом

   признака зан тости устройства, вход пуска, вход начальной установки, вход разрешени  записи, вход разрешени  запуска генератора импульсов и вход сброса устройства соединены с одноименными входами блока управлени , п тьп выход которого соединен с входами сброса триггеров группы, выходы которых  вл ютс  выходами устройства .
2. 2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что блок управлени  содержит п ть элементов И, три элемента ИЛИ,три RS-триггера, два счетчика, дешифратор, причем вход пуска блока соединен с первыми входами первого, второго и третьего элементов И, выход третьего элемента И соединен с единичным входом первого RS-триггера и первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен .с нулевым входом втодого RS- триггера, с входом сброса первого счетчика и  вл етс  п тым выходом блока, выход первого элемента И соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, единичным входом второго RS-триггера, выход которого соединен с первым входом четвертого элемента И, с первым входом третьего элемента ИЖ и  вл етс  четвертым выходом блока, вход признака разрешени  выдачи тактовых импульсов блока соединен -со счетным входом второго счетчика , выходы которого соединены с входами дешифратора, с второго по к-й выходы которого  вл ютс  входами первой группы блока, (к - число конъюнктивных групп функции, представленной в ДНФ), первый . ВЫХОД дешифратора соединен с нулевым входом третьего RS-триггера, единичный вход которого соединен с к-ым выходом дешифратора, инверсный выход третьего триггера соединен с первым входом п того элемента И, второй вход которого соединен с входом признака разрешени  формировани  адреса блока, а выход п того элемента И соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика, выходы которого  вл ютс  вьйсодами второй группы блока, вторые входы первого, второго и третьего элементов И соединены соответственно с входом начальной установки, входом признака разрешени  записи и входом признака разре 1А447

   шени  запуска генератора импульсов блока, выход второго элемента И сое- инен с вторым входом четвертого элемента Hj выход которого  вл етс  пер- ц вым выходом блока, вход сброса блока соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, с входом сброса второго счетчика и нулевым входом первого RS- триггера, вькод которого соединен с 10 третьим выходом блока и с вторым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого  вл етс  вторым выходом блока, (к+1)-й выход дешифратора соединен с третьим входом первого элемента ИЛИ. 15

   iO

   т

   i4.1

   От 9

   1.01001000

   2.01010100

   3.00101010

   4.00110110

   К6и1

   К5

   К9

   Зйлфг

   0/п9

   1}кз

   .2