Многофункциональный логический модуль

 

МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ЛОГИЧЕСКИЙ МОДУЛЬ, содержащий элементы И, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения за счет возможности формирования тридцати четырех выходных функциональных значений одновременно, он дополнительно содержит элементы И, дешифратор и коммутаторы, причем шины настройки модуля подключены к входам дешифратора соответственно, выходы которого подключены к первым информационным входам первого, второго, третьего , четвертого, пятого, шестого, седьмого и восьмого коммутаторов соответственно , второй информационный вход второго коммутатора подключен к первому информационному входу пер-, вого коммутатора, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой информационные входы которого подключены к первьЫ -информационным входам восьмого, седьмого, шестого , пятого, четвертого, третьего и второго коммутаторов соответственно, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой информационные входы второго коммутатора подключены к верным информационным входам восьмого , седьмого, шестого, пятого, четвертого и третьего коммутаторов соответственно , второй и третий инфбрмационные входы третьего коммутатора подключены к первому и второму информационным входам второго коммутатора соответственно, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой информационные входы третьего коммутатора подключены к первым информационным входам восьмого, седьмого, шестого, пятого и четвертого коммутаторов соответственно , второй, третий и четвертый информационные входы четвертого коммутатора подключены к первому, второму и третьему информационным входам третьего коммутатора соответст венно , пятый, шестой, седьмой и восьмой информационные входы четвертого .коммутатора подключены к первым информационным входам восьмого, седьмого , шестого и пятого коммутаторов (соответственно, второй, третий, чет- § (вертый и пятый информационные входы которого подключены к первому, второму , третьему и четвертому информационным входам четвертого коммутатора соответственно, шестой, седьмой и восьмой информационные входы пятого коммутатора подключены к первым информационным входам восьмого, седьмо го и шестого коммутаторов соответственно , второй, третий, четвертый, пятый и шестой информационные входы шестого коммутатора подключены к первому , второму, третьему, четвертому и пятому информационным входам пятого коммутатора соответственно, седьмой и восьмой информационные входы шестого коммутатора подключены к первым информационным входам восьмого и седьмого коммутаторов соответствен . но,второй,третий,четвертый,пятый, : шестой и седьмой информационные входы которого подключены к первому , второму , TpetbeMS, четвертому, пятому и шестому информационным входам шестого коммутатора и к третьему, четвертому, пятому, шестому, седьмому и восьмому информационным входам восьмого коммутатора соответственно, восьмой инфор Мационный вход седьмого коммутатора подключен к первому информационному

СОЯЗ СОВЕТСКИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (l9) SU (II) 3(51) С 06 F 7/00 с

1

Г

4

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3337449/18-24 (22) 13.07 ° 81 (46) 30.07.83. Бюл. Р 28 (72) М.С.Белков, Е.A.Áðàòàëüñêèé и Я.И.Свирский (53) 681.3(088,8) (56) l. Авторское свидетельство СССР

Р 579610, кл.G 06 F 7/00, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

9 758141, кл. G 06 F 7/00, 1978 (прототип). (54)(57) МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ЛОГИЧЕСКИЙ МОДУЛЬ, содержаций элементы И, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью расширения области применения за счет эозможности формирования тридцати четырех выходных функциональных значений одновременно, он дополнительно содержит элементы И, дешифратор и коммутаторы, причем шины настройки модуля подключены к входам дешифратора соответственно, выходы которого подключены к первым информационным входам первого, второго, треI тьего, четв ертого, пятого, шестого, седьмого и восьмого коммутаторов соответственно, второй информационный вход второго коммутатора подключен к первому информационному входу пер-, вого коммутатора, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой информационные входы которого подключены к первьЫ .информационным входам восьмого, седьмого, шестого, пятого, четвертого, третьего и второго коммутаторов соответственно, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой информационные входы второго коммутатора подключены к первым информационным входам восьмого, седьмого, шестого, пятого, четвертого и третьего коммутаторов сост ветственно, второй и третий информационные входы третьего коммутатора подключены к первому и второму информационным входам второго коммутатора соответственно, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой информационные входы третьего коммутатора подключены к первым информационным входам восьмого, седьмого, шестого, пятого и четвертого коммутаторов сооТ ветственно, второй, третий и четвертый информационные входы четвертого коммутатора подключены к первому, второму и третьему информационным входам третьего коммутатора соответственно, пятый, шестой, седьмой и восьмой информационные входы четвертого коммутатора подключены к первым информационным входам восьмого, седь. мого, шестого и пятого коммутаторов ю соотэ етств енно, э торой, третий, чет- щ

)вертый и пятый информационные входы которого подключены к первому, второму, третьему и четвертому информационным входам четвертого коммутатора С соответственно, шестой, седьмой и восьмой информационные входы пятого коммутатора подключены к первым информационным входам восьмого, седьмо го и шестого коммутаторов соответственно, второй, третий, четвертый, пятый и шестой информационные входы шестого коммутатора подключены к пер. вому, второму, третьему, четвертому и пятому информационным входам пятого коммутатора соответственно, седьмой и восьмой информационные входы шестого коммутатора подключены к пер. вым информационным входам восьмого и седьмого коммутаторов соответствен° но,второй,третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой информационные входы которого подключены к первому,второму, третьему, четвертому, пятому и шестому информационным входам шестого коммутатора и к третьему, четвертому, пятому, шестому, седьмому и восьмому информационным входам восьмого коммутатора соответственно, восьмой информационный вход седьмого коммутатора подключен к первому информационному

1032449 входу восьмого коммутатора, второй информационный вход которого подключен к первому информационному входу седьмого коммутатора, управляющие входы коммутаторов подключены к шинам входных переменных модуля соответ. ственно, входы первого элемента И подключены к выходам шестого и седьмого коммутаторов соответственно, Входы второго элемента И подключены к выходам первого и второго коммутаторов соответственно, входы третьего элемента.И подключены к выходам третьего и пятого коммутаторов соответственно, входы четвертого элемента И подключены к выходам первого и четВертого коммутаторов соответственно, Входы пятого элемента И подключены к выходам первого и пятого коммутаторов соответственно, входы шестого сэлемента И подключены к выходам первого, седьмого и восьмого коммутаторов соответственно, входы седьмого элемента И подключены к выходам треть его, четвертого и шестого коммутаторов соответственно, входы восьмого

Ьлемента И подключены к выходам первого, второго и пятого коммутаторов соответственно, входы девятого элемен° та И подключены к выходам третьего, шестого и седьмого коммутаторов соответственно, входы десятого элемента

И подключены к выходам четвертого, пятого и седьмого коммутаторов соотВетственно, входы одиннадцатого элемента И подключены к выходам второго, четвертого и восьмого. коммутаторов соответственно, входы двенадцатого элемента И подключены к выходам второго, четвертого и седьмого коммута ropos соответственно, входы тринадцатого элемента И подключены к выходам седьмого, шестого, пятого и четвертого коммутаторов соответственно, входы четырнадцатого- элемента И под ключены к выходам восьмого, четверто го, второго и первого коммутаторов соответственно, входы пятнадцатого элемента И подключены к выходам вось" мого, пятого, четвертого и третьего .коммутаторов соответственно, входы шестнадцатого элемента И подключены. к выходам седьмого, третьего, второго и первого коммутаторов соответственно, входы семнадцатого элемента И подключены к выходам восьмого, шестого, пятого и первого коммутаторов соответственно, входы восемнадцатого элемента И подключены к выходам вось. мого, седьмого, четвертого и третьего коммутаторов соответственно, входы девятнадцатого элемента И подключены к входам восьмого, шестого, пя" того и BTopGFo коммутаторов соответственно, входы двадцатого элемента И подключены к выходам восьмого, седьмого, пятого и второго коммутаторов соответственно, входы двадцать перво.

1 го элемента И подключены к выходам восьмого, шестого, третьего и второго коммутаторов соответственно, входы двадцать второго элемента И подключены к выходам седьмого, пятого, третьего и первого коммутаторов соответственно, инверсный и прямой выходы первого элемента И подключены к первому и второму выходам модуля соответственно, третий и четвертый выходы которого подключены к инверсному и прямому выходам второго элемента И соответственно, инверсный и прямой выходы третьего элемента И подключены к пятому и шестому выхоцам модуля соответственно, седьмой и;восьмой выходы которого подключены к инверсному и прямому выходам четвертого элемента И соответственно, девятый и десятый выходы модуля подключены к инверсному и прямому выходам пятого элемента И соответственно, инверсный и прямой выходы шестого элемента И подключены к одиннадцатому и двенадцатому выходам модуля соответственно, тринадцатый и четырнадцатый выходы которого подключены к инверсному и прямому выходам седьмого элемента И соответственно, инверсный и прямой выходы восьмого элемента И подключены к пятнадцатому и шестнаццатому выходам модуля соответственно, семнадцатый и восемнадцатый выходы ко" торого подключены к инверсному и прямому:выходам девятого элемента И соответственно, инверсный и прямой вы" ходы десятого элемента И подключены к девятнадцатому и двадцатому выходам модуля соответственно, двадцать первый и двадцать второй выходы которого подключены к инверсному и прямому выходам одиннадцатого элемента И соответственно, инверсный и прямой выходы двенадцатого элемента И подключены к двадцать третьему и двадцать четвертому выходам модуля соот,";ветственно„ двадцать пятый, двадцать шестой, двадцать седьмой, двадцать восьмой, двадцать девятый, тридцатый, тридцать первый, тридцать второй, тридцать третий и тридцать четвертый выходы которого подключены к выходам тринадцатого, четырнадцатого, пятнадцатого, шестнадцатого, семнадцатого, восемнадцатого, девятнадцатого, двадцатого, двадцать первого и двадцать второго элементов И соответственно.

1032449

Изобретение относится к вычислителЬной технике и может быть использовано в качестве универсального модуля в логических устройствах цифровых вычислительных машин.

Известен многофункциональный логи- ческий модулв, содержащий логические элементы (1).

Недостатками его являются ограни ченные функциональные возможностй, отсутствие настройки, а также значи- 10 тельные аппаратурные затраты.

Наиболее близким к предлагаемому является многофункциональный логический модуль, содержащий элементы И, входы которых подключены к входам мо- 5 дуля, выход которого подключен к выходу выходного элемента И (2).

Недостатком устройства-прототипа является ограниченная область применения, поскольку на выходе модуля формируется только одна функция. Кроме того, устройство требует большого количества аппаратуры и настроечных выходов на одну функцию, что затрудняет увеличение интеграции модуля при реализации его в виде БИС.

Цель изобретения — расширение области применения за счет возможности формирования тридцати четырех выход-, ных функциональных значений одновременно.

Поставленная цель достигается тем, что многофункциональный логический модуль, содержащий элемент И, дополнительно содержит элементы И, дешиф-. ратор и коммутаторы, причем шины настройки модуля подключены к входам дешифратора соответственно, выходы которого подключены к первым информационным входам первого,-второго, третьего, четвертого, пятого, шестого, 40 седьмого и восьмого коммутаторов соответственно, второй информационный вход второго коммутатора подключен к первому информационному входу первого коммутатора, второй, третий, четвертый,пятый, шестой, седьмой и восьмой ин. формационные входы которого подключены к первым информационным входам; восьмого, седьмого, шестого, пятого,четвертого, тРетьего и второго коммута- 50 торов соответственно, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой информационные входы второго коммутатора подключены к первым информационным входам восьмого, седьмого, у шестого, пятого, четвертого и третьего коммутаторов соответственно, вто-, рой и третий информационные входы третьего коммутатора подключены к первому и второму информационным входам второго коммутатора соответственно, .четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой инйоомаиионные входы третьего коммутатора подключены к первым информационным входам восьмого, седьмого, шестого, пятого и четвертого 65 коммутаторов соответственно, второй, третий и четвертый информационные входы четвертого коммутатора подключены к первому, второму и третьему информационным входам третьего коммутатора соответственно, пятый, шестой, седьмой и восьмой информационные входы четвертого коммутатора подключены к первым информационным входам восьмого, седьмого, шестого и пятого коммутаторов соответственно, второй, третий, четвертый и пятый информационные входы пятого коммутатора подключены к первому, второму, третьему и четвертому информационным входам четвертого коммутатора соответственно, шестой, седьмой и восьмой информационные входы пятого коммутатора подключены к первым информационным входам восьмого, седьмого и шестого коммутаторов соответственно, второй, третий, четвертый, пятый и шестой информационные входы шестого коммутатора подключены к первому, второму, третьему, четвертому и пятому информационным входам пятого коммутатора соответственно, седьмой и восьмой информационные входы шестого коммутатора подключены к первым информационным входам восьмого и седьмого коммутаторов соответственно, второй, третий, четверрый, пятый, шестой и седьмой информационные входы седьмого коммутатора подключены к первому, второму, третьему, четвертому, пятому и шестому информационным входам шестого коммутатора и к третьему, четвертому, пятому, шестому, седьмому и восьмому информационным входам восьмого коммутатора соответственно, восьмой информационный вход седьмого коммутатора подключен к первому информационному входу восьмого коммутатора, второй информационный вход восьмого коммутатора подключен к первому информационному входу седьмого коммутатора, управляющие входы коммутаторов подключены к шинам входных переменных модуля соответственно, входы первого элемента И подключены к выходам шестого и седьмого коммутаторов соответственно, входы второго элеменra И подключены к выходам первого и второго коммутаторов соответственно, входы третьего элемента И подключены к выходам третьего и пятого коммутаторов соответственно, входы четвертого элемента И подключены к выходам первого и четвертого коммутаторов соответственно, входы пятого элемента И подключены к выходам первого и пятого коммутаторов соответственно, входы шестого элемента И подключены к выходам -.

Sepaoro седьмого и восьмого коммута торов соответственно, входы седьмогo элемента И подключены к выходам третьего, четвертого и шестого коммутато-, ров соответственно, входы восьмого

1032449 элемента И подключены к выходам первого, второго и пятого коммутаторов соответственно, входы девятого элемента И подключены к выходам третьего надцатого элемента И подключены к выходам седьмого, третьего, второго и первого коммутаторов соответственно, входы семнадцатого элемента И подключены к выходам восьмого, шестого, пятого и первого коммутаторов соответственно, входы восемнадцатого элемента И подключены к выходам восьмого, седьмого, четвертогс и третье.го коммутаторов соответственно, входы девятнадцатого элемента И подключены к входам восьмого, шестого, пятого и второго коммутаторов соответственно, входы двадцатого элемента

И подключены к выходам. восьмого, седьмого, пятого и второго коммутаторов соответственно, входы двадцать перво- 40 го элемента И подключены к выходам восьмого, шестого, третьего и второго коммутаторов соответственно, входы двадцать второго элемента И подключены к выходам седьмого, пятого, третьего и первого коммутаторов соответственно, инверсный и прямой выходы первого элемента И подключены к первому и второму выходам модуля соответственно, третий и четвертый выходы модуля подключены к инверсному и прямому выходац второго элемента

И соответственно, инверсный и прямой выходы третьего элемента И соответственно подключены к пятому и шестому. выходам модуля, седьмой и восьмой выходы модуля подключены и инверсному и прямому выходам четвертого элемента И соответственно, девятый и десятый выходы модуля подключены к инверсному и прямому выходам пятого 60 элемента И соответственно, инверсный и прямой выходы шестого элемента И подключены к одиннадцатому и двенадцатому выходам модуля соответственно, тринадцатый и четырнадцатый выходы мо- 65 шестого к седьмого коммутаторов соответственно,входы десятого элемента И подключены к выходам четвертого, пятого и седьмого коммутаторов соответственно, входы одиннадцатого элемента И подключены к выходам второго, четвертого и восьмого коммутаторов (О соответственно, входы двенадцатого элемента.И подключены к выходам второго четвертого и седьмого коммутаt торов соответственно, входы тринадцатого элемента И подключены к выходам 15 седьмого, шестого, пятого и четвертого коммутаторов соответственно, входы четырнадцатого элемента И подключены к выходам восьмого, четвертого, второго и первого коммутаторов соответственно,входы пятнадцатого элемента И подключены к выходам восьмого, ййтого, четвертого и третьего коммутаторов соответственно, входы шест дуля подключены к инверсному и прямому выходам седьмого элемента И соот-. ветственно,инверсный и прямой выходы .восьмого элемента И подключены к пятнадцатому и шестнадцатому выходам модуля соответственно, семнадцатый и восемнадцатый выходы модуля подключены к инверсному и прямому выходам девятого элемента И соответственно, инверсный и прямой выходы десятого элемента И подключены к де" вятнадцатому и двадцатому выходам модуля соответственно, двадцать первый ,и двадцать второй выходы модуля подключены к инверсному и прямому выходам одиннадцатого элемента И соответственно, инверсный и прямой выходы двенадцатого элемента И подключены к двадцать третьему и двадцать четвертому выходам модуля соответственно, двадцать пятый, двадцать шестой, двадцать седьмой, двадцать восьмой, двадцать девятый, тридцатый, тридцать первый, тридцать второй, тридцать третий и тридцать четвертый выходы модуля подключены к выходам тринадцатого, четырнадцатого, пятнадцатого, шестнадцатого, семнадцатого, восемнадцатого, девятнадцатого, двадцатого, двадцать первого и двадцать второго элементов И соответственно.

На чертеже представлена структур- ная схема многофункционального логического модуля.

Многофункциональный логический модуль содержит выходы 1, дешифратор 2, коммутаторы 3 "38тина 8 н 1, трехвходовые элементы И 4 -4, четырехвходовые элементы И 5(-5 двухФ входовые элементы И 64 -66-, шины

7(A-О-. 2) для входных переменных и шины 8(H-ОФ2» для настройки.

Устройство работает следукшим образом.

На входные шины 7 (A-0+2) подаются сигналы входных переменных, на шины 8(Н-0 2).для настройки — сигналы настройки. Сигналы Н-0-:2 расшифровываются в дешифраторе 2 и через коммутаторы 3 -3, управляемые кодом й-О+2, выдаются в определенном порядке на элементы И (4 -4, 5 -5 и

6„-6 ).

Элементы И формируют требуемый набор из тридцати четырех функций алгебры логики.

Работа устройства описывается в табл. 1 и 2, где в зависимости от кода настройки указаны наборы функций, формируемых на каждом выходе 1 при изменении входных переменных для различных значений настройки. Выходы 1 нумеруются на чертеже последовательно снизу вверх от элемента И б до элемента И 4(, и от элемента И Я„, до элемента И 5(°

1032449

Т а б л и ц а 1

НОФ2=010 НО+2=011

=000 НО+2=001

Р выход

T 1

00001000 00010000 00 00000.11110111

11101111 1101 1111

10000001 00000011 00000110

01010000

llllll00 11111001

10100000 01000001

11010111 10101113.. 01011111 10111110

01101111

10001ООО

01110111

10000011

00110100

01101000 11010000 10100001

11001011 10010111. 00101111 . 0101113.0

11001000 10010001

00100011 01000110

00110111

01101110

11011100 10111001

10011000 00110001

00100110 01001100

10110011 01100111 11001110

01011000 10110000

00101100

11010011 10100111 01001111

01000101 10001010

1010001 О

01011101

01110101

10111010

01010010 10100100

01011011

10103.101

00011110 00111100

11010001 10100011

ОО111ОО1 01110010

26

10001101

11000101

00011011

00110110 01101100

lllll0ll

О1000000

00111111

00101000

11011001

11101001

01010001

10101110

00100001

llOllll0

00010001

00000111

11113.000

01000010 10000100

10111101 01111011

OO100OlO O100OlO0

11011101 10111011

00001110 00011100

llllO0O1 13,100011

01001001 10010010

10110110 01101101

01111000 11110000

01000111 10001110

11100100 11001001

10001011 00010111

1032449

Код настройки

HO-.2=000 Н0-;2=001 HO-,2 =010

Р выхода т

01100110 11001100 10011001

10011010 00110101 01101010

10010110 00101101 01011010

li001010 10010101 00101011

01010101 10101010 01010101

00110011

01001101

01001011

0K100I01

10101010

Таблица 2

Код настройки

Р выхода

17

НО-, 2=100 HO2 2=101

01000000 10000000

10111111 01111111

00001100 00011000

llli00l1 1il001l

10000010 00000101

01111101 11111010

00001 001 00010010

1111013 0 11101101

10001000 00010001

01110111 11101110

00111000 01110000

110001111 10001111

01000011 10000110

10111100 01111001

10001100 00011001

01110011 11100110

01100010 11000100

100ill01 00111011

О11ааОО1 11000010

Продолжение табл. 1

HG2-,2=3.1О Н02 2=111

00000001 00000010

1111111О 11111101

00110000 01100000

11001111 10013.111

00001010 00010106

11110101 11101011

00100100 01001000

11011011 10110111

00100010 01000100

11011101 10113.011

11100000 11000001

00013.111 00111110

00001101 00011.010

lill00l0 ll100l0l

00110010 01100100

11001103. 10011011

10001001 00010011

0131011Î 11101100

10000101 00001011

1032449

Продолжение табл. 2

М выхода

Код настройки

I Г

НО-. 2=100 Н02 2=101 Н02-2=110 Н02-. 2=111

01111010 11110100

10011110 00111101

00010101 00101010

11101010 11010101

01010100 10101000

10101011 01010111

10010100 00101001

10110101

00100101

11011010

01101011 11010110

l1100001 11000011

00011101 00111010

10000111 00001111

01110100 11101000

26

10010011 00100111 01001110 10011100

00101110 01011100

11011000 10110001

00l10O11 01100110

11010100 10101001

10110100 01101001

01110001

1011000

01100011 11000110

11001100 10011001

01010011 10100110

11010010 10100101

01010110 10101100 01011001 10110010

10101010 01010101 10101010 01010101

ЗЗ

Иэ табл. 1 и 2 видно, что при из- . менении кодов настройки от 000 до ill на выходах 1 модуля форин. руется все множество иэ 256 функций алгебры логики от трех переменных и, следовательно, с помощью восьми модулей с различными настройками может быть получено все это множество фуйк-<5 ций .

Этим достигнута основная цель изобретения — расширение области применения модуля, а именно одновременНо формируется набор из 34 функций с 50 возможностью перестройки таким образом, что перекрывается все множество функций алгебры логики от трех переменных.

Количество аппаратуры в предлага- 55 емом устройстве по сравнению с устройством-прототипом значительно меньше — примерно в восемь раэ на одну функцию. Так, в устройстве-прототипе на реализацию одной функции требуется четыре корпуса микросхем, например, серий 133 и 530, а в предлагаемом устройстве примерно 0,6 корпуса. Количество шин настройки на одну функо цию составляет всего 3/34=0,1 контакта, т.е. значительно ниже, чем в устройстве-прототипе. Таким образом, в изобретении уменыаено количество аппаратуры и настроечных входов на одну функцию.

Количество шин для входных переменных также значительно меньше, чем в устройстве-прототипе (0,1 контакта на функцию вместо трех).

Предлагаемое устройство может быть реализовано в виде модуля с высокой степенью интеграции, например БИС, так как требует сравнительно небольшого количества аппаратуры, а также неболыаого числа информационных и настроечных входов °

1032449

Составитель В.Кайданов

Редактор A.ÂÎpîâè÷ Техред И.Гайду Корректор A.повн

Заказ 5401/52 Тираж Р706 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва Ж-35р Раушская наб, д. 4/5

Филиал ППП Патент, r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4