SU1748149A1 - Устройство дл вычислени симметрических булевых функций - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вычислитель- нрй технике и микроэлектронике. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей за счет реализации симметрических булевых функций п ти переменных . Поставленна  цель достигаетс  тем/ что устройство дл  вычислени  симметрических булевых функций содержит мажори тарный элемент с порогом два. мажоритарный элемент с порогом четыре, два элемента НЕ, два элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА, четыре элемента И, три элемента ИЛИ, п ть информационных входов , шесть настроечных входов, выход. Сложность устройства по числу входов логических элементов равна 46, а быстродействие , определ емое глубиной схемы, равно 4 г, где т- задержка на вентиль. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике и микроэлектронике и предназ- начено дл  реализации всех симметрических булевых функций (с.б.ф.) п ти переменных.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей устройства за. счет реализации с.б.ф. п ти переменных.

На чертеже представлена функциональна  схема устройства дл  вычисленеи  с.б.ф.

Устройство содержит два элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА 1 и 2, мажоритарный элемент с порогом два 3, мажоритарный элемент с порогом четыре 4, два элемента НЕ 5 и 6, четыре элемента И-НЕ 7, 8. 9 и 10, три элемента ИЛИ 11, 12 и 13, п ть информационных входов 14...18, шесть настроечных входов 19...24, выход 25.

Устройство дл  вычислени  с.б.ф. работает следующим образом.

На информационные входы 14.,. 18 поступают двоичные переменные XI.-.XSB произвольном пор дке; на настроечные входы 19...24 - сигналы настройки ui...ue соответственно , значени  которых принадлежат множеству {0,1}. На выходе 25 реализуетс  некотора  с.б.ф. п ти переменных F F(xi,x2,x3,x4,x5), определ ема  вектором настройки U(ui,U2,U3,U4,u5,U6).

Первообразна  устройства имеет следующий вид:

FJX1,X2,X3,X4,X, U1,U2.U3,U4,U5.U6)

UlfЈfl.U2fofljU3 fo fl f2).(U4 fo fl f2). ( 1- f2).U6f()f2,

где fo xi x2tf X3i x tfx5,

fl M2(X1,X2,X3,X4,X5)ЈM4(X1,X2.X3,X4,X5), f2 M4(X1,X2,X3.X4.X5),

fi,ecnHxi« 2 x3 x4Јxs Мк(х|.хг,

/ 0 - в противном случае, k t {2,4}.

По сним алгоритм настройки устройства . Пусть с.б.ф. F F(xi,X2,X3,X4.X5) задана своим двоичным кодом n(F) (по,П1,п2,пз,п4,п5), где п| - значение функции

(Л

С

2

00

ь

Ю

F на (любом) наборе переменных Х1,х2,хз,х4,х5. содержащем ровно i единиц (,1,...5). Тогда вектор настройки устройства на реализацию с.б.ф. F определ етс  следующим образом:

U (ui,U2,U3,U4,U5,U6)-(n3,n2,n5,fTo,,n4).

Пример. Найти сигналы настройки устройства на реализацию с.б.ф.

F х 1x2x3x4x5 /х 1x2x3x4x5.

Очевидно, что n(F) (1,0,0,0,0,1). В таком случае имеем U (0,0,0,0,1,0).

Следовательно, сигналы логического нул  должны быть поданы на настроечные входы 19,20,21,22 и 24, а сигнал логической единицы - на настроечный вход 23.

Достоинством устройства дл  вычислени  с.б ф.  вл ютс  более широкие функциональные возможности. Так, устройство при простой настройке реализует 64 с.б.ф. п ти переменных, в то врем  как прототип реализует только 32 с.б.ф. четырех переменных .

Ф-ормула изобретени  Устройство дл  вычислени  симметрических булевых функций, содержащее два элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА, два элемента НЕ, первый мажоритарный элемент, первый элемент ИЛИ и три элемента И, причем 1-ые входы первого элемента сложени  по модулю два и первого мажоритарного элемента (,4) соединены с i-ым информационным входом устройства, первый и второй настроечные входы которого соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены с выходом второго элемента сложени  по модулю два, первый вход которого соединен с выходом первого мажоритарного элемента, выход первого элемента сложени  по модулю два соединен с третьим входом первого элемента И и входом первого элемента НЕ, выход которого соединен с третьим входом второго элемента И, отличающеес  тем, то, с целью расширени  функциональных возможностей за счет реализации симметрических функций п ти переменных, оно содержит второй мажоритарный элемент, второй и третий элементы ИЛИ, четвертый элемент И, причем, п тые входы первого

элемента сложени  по модулю два и первого мажоритарного элемента соединены с п тым информационным входом устройства, третий, четвертый, п .тый и шестой настроечные входы которого соединены соответственно с первыми входами первого, второго и третьего элементов ИЛИ и третьего элемента И, вторые входы первого, второго и третьего элементов ИЛИ соединены с выходом второго элемента сложени  по модулю

два, второй вход которого соединен с выходом второго мажоритарного элемента и входом второго элемента НЕ. выход которого соединен с третьим входом первого элемента ИЛИ, четвертый вход которого соединен

с выходом первого элемента НЕ, третьим входом третьего элемента ИЛИ и вторым входом третьего элемента И, третий вход которого соединен с третьим входом второго элемента ИЛИ. четвертым входом третьего элемента ИЛИ и выходом второго мажоритарного элемента, j-й вход которого ,5) соединен с j-ым информационным входом устройства, выход которого соединен с инверсным выходом четвертого элемента И. с первого по шестой входы которого соединены соответственно с инверсными выходами первого, второго и третьего элементов И и выходами первого, второго и третьего элементов ИЛИ, четвертый вход второго элемента ИЛИ соединен с

выходом первого элемента сложени  по модулю два.

Claims (1)

1. Ф-ормулаизобретения

   Устройство для вычисления симметрических булевых функций, содержащее два элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА, два элемента НЕ, первый мажоритарный элемент, первый элемент ИЛИ и три элемента И, причем 1-ые входы первого элемента сложения по модулю два и первого мажоритарного элемента (1=1,4) соединены с i-ым информационным входом устройства, первый и второй настроечные входы которого соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены с выходом второго элемента сложения по модулю два, первый вход которого соединен с выходом первого мажоритарного' элемента, выход первого элемента сложения по модулю два соединен с третьим входом первого эле мента И и входом первого элемента НЕ, выход которого соединен с третьим входом второго элемента И. отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет реализации симметрических функций пяти переменных, оно содержит второй мажоритарный элемент, второй и третий элементы ИЛИ, четвертый элемент И, причем, пятые входы первого элемента сложения по модулю два и первого мажоритарного элемента соединены с пятым информационным' входом устройства; третий, четвёртый, пятый и шестой настроечные входы которого соединены соответственно с первыми входами первого, второго и третьего элементов ИЛИ и третьего элемента И, вторые входы первого, второго и третьего элементов ИЛИ соединены с выходом второго элемента сложения по модулю два, второй вход которого соединен с выходом второго мажоритарного элемента и входом второго элемента НЕ. выход которого соединен с третьим входом первого элемента ИЛИ, четвертый вход которого соединен с выходом первого элемента НЕ, третьим входом третьего элемента ИЛИ и вторым входом третьего элемента И, третий вход которого соединен с третьим входом второго элемента ИЛИ. четвертым входом третьего элемента ИЛИ и выходом второго мажоритарного элемента, J-й вход которого (j=1,5) соединен с j-ым информационным I/ входом устройства, выход которого'соединен с инверсным выходом четвертого элемента И, с первого по шестой входы которого соединены соответственно с инверсными выходами первого, второго и третьего элементов И и выходами первого, второго и третьего элементов ИЛИ, четвертый вход второго элемента ИЛИ соединен с выходом первого элемента сложения по модулю два.