Универсальное логическое устройство

 

УНИВЕРСАЛЬНОЕ ЛОГИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО , содержащее элементы И, причем первый информационньш вход устройства соединен с первыми уходами первого второго, третьего и четвертого элементов И, вторые входы которых соединены с первым, вторым, третьим и четвертым настроечными входами устройства соответственно,.второй информационный вход устройства соединен с первыми входами пятого и шестого элементов И, третий информационный вход устройства соединен с первым входом седьмого элемента И, ,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, в него введены элементы равнозначности,причем выходы первого, второго, третьего и четвертого элементов И соединены соответственно с первыми входами первого, второго, третьего и четвертого элементов равнозначности, вторые входы которых соединены соответственно с пятым, шестым, седьмым и восьмым настроечными входами устройства, выходы первого и третьего элементов равнозначности, соединены соответственно с вторыми, входами пятого и шестого элементов И, выходы которых соединены соответственно с первыми входами пятого и шестого элементов равнозначности , вторые входа которых соединены (О соответственно свыходами второго и четвертого элементов равнозначности , выходы пятого и шестого элементов равнозначности соединены соответственно с первым входом седьмого элемента равнозначности и вторЬЕМ входом . седьмого элемента И, выход которого 9д Х соединен с вторым входом седьмого элемента равнозначности, выход которого является выходом устройства. О СП

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (II) 4(51) G 06 F 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ . К ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3693178/24-24 (22) 16.01.84 (46) 07 ° 07.85. Бюл. У 25 (72) В.Л. Смирнов, А.В. Пархоменко, .В.А. Иищенко и В.И. Бенкевич (53) 681.3(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР 9 911507, кл. С 06 F 7/00, 1980.

2. Патент CIHA У 3579119, кл. Н 03 K 19/00, 1968 (прототип). (54) (57) УНИВЕРСАЛЬНОЕ ЛОГИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее элементы И, причем первый информационный вход устройства соединен с первыми входами первого, второго, третьего и четвертого элементов И, вторые входы которых соединены с первым, вторым, третьим и четвертым настроечными входами устройства соответственно,.второй информационный вход устройства соединен с первыми входами пятого и шестого элементов И, третий информационный вход устройства соединен с первым входом седьмого элемента И, ;о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, в него введены элементы равнозначности,причем выходы первого, второго, третьего и четвертого элементов И соединены соответственно с первыми входами первого, второго, третьего и четвертого элементов равнозначности, вторые входы которых соединены соответственно с пятым, шестым, седьмым и вось-. мым настроечными входами устройства, выходы первого и третьего элементов равнозначности, соединены соответственно с вторыми входами пятого и шестого .элементов И, выходы которых соединены соответственно с первыми входами пятого и шестого элементов равнозначности, вторые входы которых соединены соответственно. с выходами второго и четвертого элементов равнозначности, выходы пятого и шестого элементов равнозначности соединены соответственно с первым входом седьмого элемента равнозначности и вторым входом седьмого элемента И, выход которого соединен с вторым входом седьмого элемента равнозначности, выход которого является выходом устройства.! 11660

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике.

Известен. универсальный логический модуль, содержащий двадцать четыре элемента И, элемент ИЛИ, восемь ин- S формационных, шестнадцать настроечных входов и один выход.

Этот модуль реализует все логические функции четырех переменных (1), Недостатками этого устройства яв10 ляются высокая сложность и большое число внешних входов.

Наиболее близким по технической сущности к.изобретению является универсальное логическое устройство, содержащее восемь элементов И, элемент ИЛИ, три элемента НЕ, три ин- . формационных, восемь настроечных входов и один выход.

Известное устройство реализует все логические функции четырех переменных (2) .

Недостатком известного устройства является высокая сложность, определяемая большим числом связей.

Цель изобретения — упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в универсальное логическое устройство, содержащее элементы И, при-30 чем первый информационный вход устройства соединен с первыми входами первого, второго, третьего и четвертого элементов И, вторые входы которых соединены e .. первыми, вторым,,3$ третьим и четвертым настроечными входами устройства соответственно, второй информационный вход устройства соединен с первыми входами пятого и шестого элементбм И, третий 40 информационный вход устройства соединен с первым входом седьмого элемента И, введены элементы равнозначности, причем выходы первого, второго, третьего ичетвертого элементов 45

И соединены соответственно с первыми входами первого, второго, третьего и четвертого элементов равнозначности,.вторые входыкоторых соединены соответственно с пятым, шестым, седь-50 мым и восьмым настроечными входами устройства, выходы первого и третьего элементов равнозначности соединены соответственно с.вторыми входами пятого и шестого элементов И, вы- 55 ходы которых соединены соответственно с первыми входами пятого и шестого элементов равнозначности, вто95 рые входы которых соединены соответственно с выходами второго и четвертого элементов равнозначности, выходы пятого и шестого элементов равнозначности соединены соответственно с первым входом седьмого элемента равнозначности и вторым входом седьмого элемента И, выход которого соединен с вторым входом седьмого элемента равнозначности, выход которого является выходом устройства.

На чертеже представлена схема уни. версального логического устройства..

Устройство содержит информационные входы 1-3, настроечные входы

4-11, элементы И 12-15, элементы

16-19 равнозначности, элементы И

20 и 21, элементы 22 и 23 равнозначности, элемент И 24, элемент

25 равнозначности, выход 26.

Устройство работает следующим образом.

На настроечные входы (4-11) устройства подаются настроечные сигналы

U1-U> которые могут принимать значения 0,1, Х4 и Х4.

С выходов первого, второго, третьего и четвертого элементов равнозначности снимаются соответственно логи ческие зависимости

f,,y,U,U,- x,u, U,u,;

Х,.х О,Цч х uq ° < Ug r

1 = Х О ОЬ ХЗ Ь (4 "Ь1

f) сХ 0 0ц ч х 0 ч UTUg p которые реализуют любые булевы функции двух переменных Х > и Х .

С выходов пятого и шестого элементов равнозначности соответственно снимаются следующие логические зависимо-. сти

1 =Х,1Д, Х,1 чХ 4

На выходе устройства (26) логическая зависимость имеет вид

F1=Õ,f f ч Х,1ьч Ь (3)

Для доказательства того, что предлагаемое устройство реализует все булевы функции четырех переменных, не- обходимо доказать, что логическая зависимость (3) реализует все функции четырех переменных.

66095 4

Из выражения. (8) следует, что для любой функции четырех переменных всегда найдутся функции 1 и 16, при подстановке которых в выражение (3) получим нужную функцию четырех переменных. Аналогично можно показать, что логические зависимости реализуют любые функции трех переменных.

Отсюда следует, что предлагаемре

10 устройство реализует все булевы функ" ции четырех переменных.

4,- Ч (Х,,Х >; (6)

15 (fz(Xг, Х+) = ИВ 16 ° (7) 6

Составитель А. Федоров

Техред А.Ач Корректор И. Зрдейи

Редактор Г. Волкова

Заказ 4310/43

Тираж 710 Подпн.с ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1130359 Москва, Ж-35 ° Раушская наб., д. 4/5

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

3 11

Всякая логическая функция четырех переменных может быть ..представлена в виде

P(X,Х11= Х, 4,(Х,Х ) v Н,Чг Х,,Х ). (4) Преобразуем выражение (3), доМНОЖИВ ЧЛЕН 1 5 1.6 На 1=() Сч Х, ) ПОЛУчим

F,(х; x4)= Х,<6ч Х,й(15 ь1 (5)

Сравнивая выражения (4) и (5) видно что.

Из выражения (7) следует, что при известных Функциях 6 и, функция 1 . должна быть равна

ig Й(Ц,(Х,Х,1 СРг(Хг,Х ) (8) Оценим сложность устройства по

Квайну, т. е. по общему количеству входов элементов, входящих в состав устройства. Сложность предлагаемого устройства равна 28 кв., сложность известного — 43 кв.

Таким образом, при одинаковых. функциональных возможностях с изнестным устройством, предлагаемое имеет меньшую сложность.