Ячейка однородной структуры

 

ЯЧЕЙКА ОДНОРОДНОЙ СТРУКТУРЫ , содержащая элементы ЗАПРЕТ, И и .ИЛИ, причем первый и второй информационные входы ячейки подключены к входам элементов И и ИЛИ соответственно , первый настроечный вход ячейки подключен к инверсному входу элемента ЗАПРЕТ, отличающаял л ш р 8 с я тем, что, с целью сокращения числа внешних выводов, ячейка содержит дополнительно два мультиплексора причем первый и второй информационные входы ячейки подключены к информационным входам первого мультиплексора , настроечный вход которого подключен к второму настроечному входу ячейки, выход первого мультиплексора подключен к прямому входу элемента ЗАПРЕТ, выход которого является первым выходом ячейки, второй выход которой подключен к выходу второго мультиплексора, настроечные входы ко§ торого подключены к первому и второму настроечным входам ячейки соответст (Л венно, информационные входы второго мультиплексора подключены к первому информационному входу ячейки, к нулевой шине ячейки, к выходам элемен§ тов И и ИЛИ соответственно. f1 HS 4 5 -J

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) 2 А (11 G 06 F 7/00

OllMCAHNE ИЗОБРЕтЯНИя

Н ABTOPGKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3554691/18-24 (22) 18.02 ° 83 (46) 15.05.84. Бюл. У 18 (72) В.Л.Артюхов и А.А.Шалыто .(53) 681.3(088.8) (56) 1. Евреинов Э.В., Прангишвили И.В. Цифровые. автоматы с настраиваемой структурой. M., "Энергия", 1974, с. 103, рис. 4-10.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 798804, кл, С 06 F 7/00, 1978 (прототип). (54)(57) ЯЧЕЙКА ОДНОРОДНОЙ СТРУКТУРы, содержащая элементы ЗАПРЕТ, И и .ИЛИ, причем первый и второй информационные входы ячейки подключе. ны к входам элементов И и ИЛИ соответственно, первый настроечный вход ячейки подключен к инверсному входу элемента ЗАПРЕТ, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью сокращения числа внешних выводов, ячейка содержит дополнительно два мультиплексора причем первый и второй информационные входы ячейки подключены к информационным входам первого мультиплексора, настроечный вход которого подключен к второму настроечному входу ячейки, выход первого мультиплексора подключен к прямому входу элемента ЗАПРЕТ, выход которого является первым выходом ячейки, второй выход которой подключен к выходу второго мультиплексора, настроечные входы которого подключены к первому и второму Ф настроечным входам ячейки соответственно, информационные входы второго мультиплексора подключены к первому информационному входу ячейки, к нулевой шине ячейки, к выходам элементов И и ИЛИ соответственно.

1 10924

И обретение относится к авгоматике и вычислительной технике и предназначено для построения плоскостных однородных структур, реализующих произвольные (в том числе любые скобочные) нормальные формулы из Ъ букв, заданные в базисе И, ИЛИ, НЕ, при равнои доступности прямых и инверсных выходов источников информации.

Известна ячейка однородной струк- 10 туры, содержащая элементы И, ИЛИ, НЕ Г1 1.

Недостатком известной структуры, построенной на базе такой ячейки, является то, что она не позволяет 15 реализовать произвольные формулы укаэанного класса. При ее использовании нормальные формулы в базисе И, ИЛИ, НЕ должны предварительно быть преобразованы в базис двухместных опера- 20 ций И-НЕ, что приводит к большому числу ячеек в однородной структуре.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является ячейка, содержащая элементы И, ИЛИ, ЗАПРЕТ, причем пять входов ячейки подключены к соответствующим входам логических элементов, а на двух выходах известной ячейкп обеспечивается формирование заданных функциональ- 30 ных зависимостей. Известная ячейка предназначена для построения линейных однородных структур, реализующих произвольные дизъюнктивные и конъюнктивные, нормальные формы (ДНФ и 1(НФ) из b букв, произвольные скобочные формы при М11, а также большой класс скабочнык форм для b 1 11, при равной доступности прямых и пнверсньтх выходов. источников информации (21. $0

Недостатком данной ячейки является большое число внешних выводов, а. также то, что однородная структура, построенная на ее основе не универУ

45 сальна в рассматриваемом классе формул при h)11.

Целью изобретения является сокращение числа внешних выводов ячейки.

Поставленная цель достигается тем, что ячейка однородной структуры, 50 содержащая элементы ЗАПРЕТ, И и ИЛИ„ причем первый и второй информационные входы ячейки подключены к входам элементов И и ИЛИ соответственно, первый настроечный вход ячейки подключен к инверсному входу элемента ЗАПРЕТ, содержит дополнительно два мультиплексора, причем первый и ственно.

На фиг,1 приведена функциональная схема ячейки, »а фиг.2 — коммутаци- онные и функциональные схемы, реализуемые ячейкой путем настройки; на фиг.3 — пример реализации формулы древовидной схемой; »а фиг.4 — пример реализации формулы древовидной схемой в однородной структуре.

Ячейка (фиг.1) содержит два информационных 1 и 2 и два настроечных

3 и 4 входа, элементы И 5, ИЛИ 6, ЗАПРЕТ 7, мультиплексор 8 с двумя информационными и одним настроечным входами, мультиплексор 9 с четырьмя информационными и двумя настроечными входами, два выхода 10 и 11.

Структура ячейки описывается системой формул: -1=а, е е, чО „х, ча а (а ча ) е 1 2 1 2 1 2 1 2 2 а2 1 z2ча, Е„72чОкazã÷0 z z = a2 г гг. уа122) еч

Ячейка путем настройки реализует следующие системы формул:

1. При

z 1-о, 4 =а„, с > ff.=-, с

Е .-=а а

f -О

f =а„ча ;

f =О

2 (фиг. 2а) 2 ° При

z =О

Э (фиг.26) 3. При

z., =О

Z (фиг. 2в) 4. При z. 1, z, 1 (фиг ° 2г) В общем случае для реализации произвольной нормальной формулы из h букв, заданной в базисе И, ИЛИ, НЕ при равной доступности прямых и инверсных выходов источников информавторой информационные входы ячейки подключены к информационным входам первого мультиплексора, настроечный вход которого подключен к второму настроечному входу ячейки, выход нервого мультиплексора подключен к прямому входу элемента. ЗАПРЕТ, выход которого является первым выходом ячейки, второй выход которой подключен к выходу второго мультиплексора, настроечные входы которого подключены к первому и второму настроечным входам ячейки соответственно, информационные входы второго мультиплексора подключены к первому информационному входу ячейки, к нулевой шине ячейки, к выходам элементов И и ИЛИ соответ1092492 4 где K — - число каскадов в древовидной схеме.

Число каскадов, на которые может, быть разбита древовидная схема,реализующая нормальную формулу из 6. букв е в рассматриваемом базисе, определяется соотношением ции, строится древовидная схема двухвходовых элементов И и ИЛИ, которая и вкладывается в плоскостную однородную структуру из ячеек, пред ставляющую собой прямоугольник. При этом коммутационные и функциональны возможности ячейки позволяют размес тить в каждом столбце структуры один двухвходовой элемент древовидной схемы (число элементов в схеме равно h-1), а в каждом столбце — один каскад схемы. Под каскадом понимается линейная однородная структура из максимального количества элементов И и

ИЛИ, входящая в древовидную схему, причем каждый элемент такой схемы входит только в один каскад.

При этом ячейки структуры, соответствующие элементам И древовидной схемы, настраиваются на реализацию 20 системы 3, соответствующие элементам ИЛИ вЂ” на реализацию системы 4.

Каждая ячейка структуры, связанная с последним элементом каждого каскада, за исключением каскада„ соединенного 25 с выходом схемы, настраивается на выполнение системы 2. Остальные ячейки структуры должны реализовать систему 1.

Входные переменные подаются на од- З0 нородную структуру следующим образом.

Переменная с первым входом начальГп ного элемента -го (1 =1,2,..., †)) каскада древовидной схемы, подключается на вход -й строки структуры.

Остальные переменные подаются на вхо11 (g ) CTQJ15+QB CTpVKTVpbl в которых размещаются ячейки, соответствующие элементам древовидной схемы, вторые входы которых подключе 411 ны к входам переменным.

Выходная переменная снимается с выхода первой строки структуры.

Число ячеек в однородной структуре определяется соотношением 45

L=(t 1! К, 1 К <— где у - символ округления до ближайй щего меньшего целого.

Поэтому справедливо утверждение.

Произвольная нормальная формула из b букв, заданная в базисе И, ИЛИ, НЕ, при равной доступности прямых и инверсных выходов источников информации реализуется в плоскостной однородной структуре из ячеек.

При этом для реализации формулы, требующей числа ячеек, определяемого верхней оценкой, число столбцов в однородной структуре равно и — 1, а число строк — †" .

LZ3

На фиг.З приведена древовидная схема с выделенными каскадами, реализующая формулу у= P(xqvx ) (х чхр ) ч (xgvxg) (xqvxg)l ((Х VX $(X VX„)V(X VX ) (Х Чх )) которая при вложении в однородную структуру требует числа ячеек, определяемого верхней оценкой: oL=

=15 — 120.

На фиг.4 приведена однородная структура, настроенная на реализацию древовидной схемы, приведенной на фиг.З.

Таким образом, предлагаемая ячейка по сравнению с известной обеспечивает сокращение числа внешних выходов (6 вместо 7) при более широких функциональных возможностях.

1092492

Xg Xy я J>S

ВНИИПИ Заказ 3255/32 Тираж 699 Подписное

Филиал ППП "Патввт", г.Ужгород, ул.Проектиая, 4