Универсальный логический модуль

 

1. УНИВЕРСАПЬНЬЙ ЛОГИЧЕСКИЙ МОДУЛЬ, содержащий элементы НЕ, причем первый и второй информационные входы модуля подключены ко входам первого и второго элементов НЕ соответственно, отличающийся тем, что, с целью расширения области использования за счет возможности реализации всех логических функций N переменных, модуль дополнительно содержит элементы НЕ, блоки разложения и выходной формирователь сигнала, причем каждый блок разложения логической функции содержит два элемента И и элемент ИЛИ, входы которого подключены к выходам элементов И этого блока разложения соответственно, входы первого элемента И каждого блока разложения подключены к пер-, вому информационному и первому настроечному входам этого блока разложения соответственно, входы второго элемента И каждого блока разложения подключены к второму информационному и второму настроечному входам данного блока разложения соответственно , выход блока разложения первой группы подключен к входу выходного формирователя сигнала, выход которого является выходом МОдуля , информационные входы блока разложения первой подключены к входу и выходу первого элемента НЕ соответственно, настроечные входы блока разложения первой группы подключены к выходам блоков разложения второй группы соответственно, информационные входы блоков разложения 1-й группы С i 2, ...,N-1, где N- количество информационных входов модуля) подключены к входу и выходу i-ro элемента НЕ соответственно , настроечные входы j-ro бло (Л ка разложения i-й группы ( j 1, ..., 2 ) подключены к выходам

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

COLlHAËÈÑTÈ×ЕСКИХ

РЕС )УБ ЛИК (19) (11) З151) С 06 F 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОбРЕТЕНИЯ»

И ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬГП4Й (21) 3535859/18-24 (22) 06. 01 . 83 (46) 15. 10.84. Бюл. Р 38 (72) А.К. Березкин и Ф.А. Васильев (7 1) Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. М.И.Êàлинина (53) 681.3(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 920700, кл. G 06 F 7/00, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 915073, кл. С 06 F 7/00, 1980 (прототип). (54)(57) 1. УНИВЕРСАЛЬНЬЙ ЛОГИЧЕСКИЙ МОДУЛЬ, содержащий элементы

НЕ, причем первый и второй информационные входы модуля подключены ко входам первого и второго элементов

НЕ соответственно, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения области использования за счет возможности реализации всех логических функций N переменных, модуль дополнительно содержит элементы НЕ, блоки разложения и выходной формирователь сигнала, причем каждый блок разложения логической функции содержит два элемента И и элемент ИЛИ, входы которого подключены к выходам элементов И этого блока разложения соответственно, входы первого элемента И каждого блока разложения подключены к пер-, вому информационному и первому настроечному входам этого блока разложения соответственно, входы второго элемента И каждого блока разложения подключены к второму информационному и второму настроечному входам данного блока разложения соответственно, выход блока разложения первой группы подключен к входу выходного формирователя сигнала, выход которого является выходом модуля, информационные входы блока разложения первой группы подключены к входу и выходу первого элемента

HE соответственно, настроечные входы блока разложения первой группы подключены к выходам блоков разложения второй группы соответственно, информационные входы блоков разложения i-й группы (= 2, ..., N-1, где Ч вЂ” количество информационных входов модуля) .подключены к входу

С) и выходу i-ro элемента НГ соответст- Е венно, настроечные входы j-ro блока разложения 1-й группы (f = 1, 2 ) подключены к выходам (2j- ( — 1)-го и 2 1-ro блоков разложения (i + 1)-й группы соответственно, Я си информационные входы блоков разложения М-й группы подключены к вхо- ), ду и выходу М-го элемента НЕ соот ветственно, настроечные входы К-ro блока разложения И-й группы (К = 1, 2 ") — к (2К вЂ” 1)-му и к 2К-му настроечным входам модуля соответст венно, входы элементов НЕ с третьего по М-й подключены к соответст- ©© вующим информационным входам модуля.

2. Модуль по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что выходной ф формирователь сигнала содержит элементы И, НЕ и задержки, причем вход формирователя подключен ко входам первого элемента НЕ и первого элемента задержки и первому входу первого элемента И, второй вход которого подключен к выходу первого эле1119003 мента задержки, выход первого элемента НЕ подключен к выходу первого элемента задержки, выход первого элемента НЕ подключен ко входу второго элемента задержки и к первому входу второго элемента И, второй вход которого подключен к выходу второго элемента задержки, выход перИзобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано .при построении блоков цифровых вычислительных машин, а также блоков систем автоматики и управляю- 5 щих систем.Известен многофункциональный логический модуль, содержащий два элемента НЕ, четыре элемента И, элемент ИЛИ., Каждый элемент И реализует одну из четырех конституэнт единицы, которые возможны для функций от двух переменных. Срабатывание элементов И происходит при наличии соответствующего разрешающего сигнала настройки. На элементе ИЛИ происходит объединение сигналов конституэнт единицы (1 1.

Недостатком модуля является его функциональная узость (возможность .реализации только переключательной функции от двух переменных).

Кроме того, в схеме модуля возможны гонки сигналов из-за наличия; задержек в реальных элементах.

Наиболее близким к предлагаемому является универсальный логический модуль, содержащий три элемента И, два элемента ИЛИ и два элемента НЕ и имеющий два информационных входа, 30 два настроечных входа и два выхода, причем первый информационный вход .подключен к первым входам первого и второго элементов И и к входу первого элемента НЕ, выход которого под- З5 ключен к первому входу третьего элемента И, второй вход которого под" ключен к второму информационному входу модуля, к второму входу перaoro элемента И и к входу второго д элемента НЕ, выход которого подключен к второму входу второго элемента И, третий вход которого подклювого элемента И подключен к первому входу третьего элемента И, второй вход которого подключен к выходу второго элемента НЕ, вход которого подключен к выходу второго элемента И, выход третьего элемента

И подключен к выходу формирователя.

1

,чен к первому настроечному входу модуля, второй настроечный вход которого подключен к третьему входу первого элемента И, выход которого подключен к первым входам первого и второго элементов ИЛИ, вторые входы которых подключены к выходу второго элемента И, выход третьего элемента И подключен к третьему входу второго элемента ИЛИ, выходы первого н второго элементов ИЛИ подключены к выходам модуля соответственно (2j.

Недостатком модуля является ограниченность класса реализуемых функций от двух переменных для каждого из выходов. Кроме того, два настроечных входа позволяют настраивать модуль только на четыре из шестнадцати функций от двух переменных, что приводит к дополнительным затратам оборудования при реализации переключательных функций в базисе четырех функций, реализуемых модулем. При определенных значениях сигналов на настроечных входах и смене значения сигнала на информационном входе возможно прохождение на второй выход модуля ложного сигнала вследствие гонок.

Цель изобретения — расширение области использования за счет реализации всех логических функций переменных.

Поставленная цель достигается тем, что модуль, содержащий элементы НЕ, причем первый и второй информационные входы модуля подключены к входам первого и второго элементов НЕ соответственно, дополнительно содержит элементы НЕ, блоки разложения и выходной формирователь сигнала, причем каждый блок разложения содержит два элемента И и

Э 11 ,элемент ИЛИ, входы которого подключены к выходам элементов И этого блока разложения соответственно, входы первого элемента И каждого блока разложения подключены к первому информационному и первому настроечному входам этого блока разложения соответственно, входы второго элемента И каждого блока разложения подключены ко второму информационному и второму настроечному входам данного блока разложения соответственно, выход блока разложения первой группы подключен к входу выходного формирователя сигналов, выход которого является выходом модуля, информационные входы блока разложения первой группы подключены ко входу и выходу первого элемента НЕ соответственно, настроечные входы блока разложения первой группы подключены к выходам блоков разложения второй группы соответственно, информационные входы блоков разложения 1-й группы (i = 2, ..., М -1) подключены ко входу и выходу i-ro элемента НЕ соответственно, настроечные входы

) -го блока разложения 1-ой группы (1, ...- 2 ") подключены к выходам (2j-1)-го и 2j-ro блоков разложения (+ 1)-ой группы соответственно, информационные входы блоков разложения 8-ой группы подключены ко входу и выходу М-го элемейта

НЕ соответственно, настроечные входы k-ro блока разложения -ой группы (k = 1, ..., 2 " ) подключены к (2k — 1)-му и 2k -му настроечном входам модуля соответственно, входы элементов HE с третьего по

N-й подключены к соответствующим информационным входам модуля.

Выходной формирователь сигнала содержит элементы И, НЕ и задержки, причем вход формирователя подключен ко входам первого элемента НЕ и первого элемента задержки и первому входу первого элемента И второй вход которого подключен к выходу первого элемента задержки, выход первого элемента НЕ подключен ко входу второго элемента задержки и кпервому входу второго элемента

И, второй вход которого подключен к выходу второго элемента задержки, выход первого элемента подключен к первому входу третьего элемента

И, второй вход которого подключен

19003 4

5 !

О

55 к выходу второго элемента НЕ, вход кдторого подключен к выходу второго элемента И, выход третьего элемента И подключен к выходу формирователя.

На фиг. 1 представлена схема универсального логического модуля, на фиг. 2 - схема блока разложения

\ на фиг. 3 — схема выходного формирователя сигнала.

Модуль содержит элементы НЕ 11 (1, 1, ..., м ),.блоки разложения

2; (j - 1, ..., 2 ), информационные входы 3< выходы 4, настроечные входы 5) ..., 52 выходной фориирователь сигнала 6.

Блок разложения содержит элементы И 7, 8, ИЛИ 9.

Выходной формирователь сигнала содержит элементы задержки 10, 11, элементы НЕ 12, 13, элементы И 14-16.

Работа модуля сводится к следующему.

Модуль на выходе 4 осуществляет формирование значения выходного сигнала в соответствии с переключательной функцией от 1 переменных, сигна" лы значений которых подаются на входы 3,, ..., Зм модуля. Вид конкретной функции задается кодом настройки, подаваемым на входы 5»

5 . Всего комбинаций настроечных сигналов может быть 2, что равно числу возможных функций от N переменных. Каждым блоком разложения

2, реализуется шаг разложения функции в соответствии с формулой:

F(X13 ..., Х х,.„, ..., х„) = х,y„v,х у

В блок разложения 2 (1 = 1

1- 1

1 — Й, j =1 — 2 ) поступают прймое и ийвертированное значения 1-ой переменной, а также значения функций от меньшего числа переменных у и у, которые вырабатываются на

2 других шагах разложения в блоках разложения 2 из групп с большим номером.

Блок разложения 2 позволяет реализовать любую переключательную функцию от одной переменной, причем переменная поступает в блок в прямом и инверсном виде. Кодом настройки на двух настроечных входах раз-". ложения 2 задается любая из четырех функций от одной переменной. Настроечные входы блоков разложения 2

1! 19003 л у ЭИ используются как входы для функции от оставшихся переменных (кроме последней N-ой группы). Всего шагов разложения н . а общее число разN ложений ; „ I н „„ i I, что

- 2 2 2 - — (, 1а1 г!, соответствует числу блоков разложения 2 во всех группах.

Выходной формирователь сигналов

6 предназначен для исключения ложных выбросов сигналов на выходе модуля при смене значений переменных на входах 3. Ложные выбросы сигналов на выходе модуля могут возникнуть вследствИе гонок входных сигналов при прохождении через блоки разложения на выход модуля. Окончательное значение выходного сигнала модуля устанавливается на выходе модуля после срабатывания блоков разложения 2, для чего в выходной форми5 рователь сигнала 6 введен соответствующий элемент задержки 10. В результате вьа одной формирователь сигналов 5 блокирует прохождение на свой выход сигналов единичного и нулевого, длительность которых меньше величины задержки в элементе 10.

В сравнении с известным модулем предлагаемый модуль реализует все

2М

15 2 функций от М переменных и, следовательно, имеет большую область применения.

1119003

Фиг. 3

Составитель В. Кайданов

Редактор Н. Горват Техред Л.Коцюбняк Корректор О. Билак

Заказ 7454/36 Тираж 698 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-36, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4