Многофункциональное устройство

 

Изобретение относится к области вычислительной техники и микроэлектроники и предназначено для реализации арифметических и логических операций. Позволяет осуществлять сравнение двух двухразрядных чисел. Цель изобретения состоит в расширении функциональных возможностей и областей практического применения за счет обеспечения использования устройства в качестве ячейки однородных наращиваемых структур. Устройство содерзкит элементы НЕ, И, ИЛИ и четыре коммутатора, реализованные на основе элементов И, ИЛИ и имеет четыре входные шины, четьфе выходные шины и два входа настройки. Сигналы настройки обеспечивают настройку устройства на реализацию любой функции из заданного множества. 1 ил. 3 табл.с

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (so 4 С 06 F 7/38

ЪСЕГатчи Ч

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ.13;. .. „,13 !

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3964983/24-24 (22) 10, 10.85 (46) 23.02.87. Бюл. У 7 (72) А.Н.Семашко, Д.А.Безмен, А.В.Остроглазов и М.А.Ментюк (53) 681.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 855655, кл. G 06 F 7/38, 1979.

Авторское свидетельство СССР

У 1100618, кл. С 06 F 7/38, 1982. (54) МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к области вычислительной техники и микроэлектроники и предназначено для реализации арифметических и логических операций. Позволяет осуществлять

„„SU, 1291963 А1 сравнение двух двухразрядных чисел.

Цель изобретения состоит в расширении функциональных воэможностей и областей практического применения за счет обеспечения использования устройства в качестве ячейки однородных наращиваемых структур. Устройство содержит элементы НЕ, И, ИЛИ и четыре коммутатора, реализованные на основе элементов И, ИЛИ и имеет четыре входные шины, четыре выходные шины и два входа настройки.

Сигналы настройки обеспечивают настройку устройства на реализацию любой функции из заданного множества. 1 ил.

3 табл.

1 12919

Изобретение относится к вычислительной технике и микроэлектронике.

Целью изобретения является расширение функциональных воэможностей устройства за счет реализации функ- 5 ции умножения и памяти и обеспечения возможности его использования в качестве ячейки однородных наращиваемых структур.

На чертеже приведена функциональная схема многофункционального устройства.

Устройство содержит информационные входы 1-4, настроечные входы 5 и 6, выходы 7-10, элементы НЕ 11

11, 12, и 12, 13 -13„, элементы

И 14, — 14,, 15, — 15, элементы ИЛИ

16, и 16,, первый коммутатор с элементами Й 17, -17, и элементом ИЛИ

17» второй коммутатор с элементами

И 18„-18, и элементом ИЛИ 18„, третий коммутатор с элементами И

19, -19, и элементом ИЛИ 19,, четвертый коммутатор с элементами И

20„-20„и элементом ИЛИ 20,q

В статике сигналы на входах устройства отсутствуют.

В динамике устройство функционирует следующим образом.

На информационные входы 1,2 и

3,4 подаются пары разрядов двух двоичных чисел А и В. Одновременно на управляющие входы 5 и 6 подаются константы 0 и 1, определяющие вид реализуемой устройством функции. 35

Все функции, реализуемые устройством, приведены в табл. 1.

Логически функционирование устройства определяется табл. 2.

Как следует из приведенных таблиц, 40 при подаче на входы 5 и 6 устройства констант 1,1, с выхода 7 снимается функция МЗ, с выхода 8 — универсальная функция, с выхода 9 — А1А2 к

> B1B2, с выхода 10 — А1А2 < B1B2.

Универс альная функция (УФ) в с оответствии с табл. 2 логически описыва. ется выражением нида

УФ = A1A2B1B2 У А1А2В1В2 У А1А2В1В2 У

У А1А2В1В2 У А1А2В1В2 У А1А2В1В2

= А1А2В1 У A1A2Bi У А2В1В2 У А2В1В2

Данная функция обеспечивает реализацию всех логических функций двух переменных (табл. 3).

63 2 зацию функции памяти Х!Х2УХ IP = X! +

Кроме того, используя логические свойства УФ при А1=Х1, A2=X2, B1=0, В2=Р, последняя обеспечивает реали+ P + Х2.

Аналогичным образом устройство функционирует при реализации остальных функций, указанных в табл. 1.

Таким образом, предложенное многофункциональное устройство обладает дополнительными функциональными возможностями — реализует функции умножения и памяти. Кроме того, устройство имеет число выходов, разное числу входов — 4,. что обеспечивает

его использование н качестве ячейки однородных структур.

Несмотря на широкий класс реализуемых функций устройство обладает достаточной простотой и может быть реализовано на базе одного кристалла в виде одной интегральной микросхемы. Устройство имеет высокое быстродействие, так как имеет всего

4 уровня логических элементов.

Формула изобретения

Многофункциональное устройство, содержащее элементы И, элементы НЕ, три коммутатора, содержащих элементы

И и ИЛИ; причем первый, второй, третий и четвертый информационные входы устройства соединены с первым, вторым, третьим и четвертым элементами

HE соответственно, первый и второй настроечные входы устройства соединены с пятым и шестым элементами HF. соответственно, выход пятого элемента НЕ соединен с первым входом первого элемента И, нторой вход которого соединен с вторым настроечным входом устройства и первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с первым настроечным входом устройства и первым входом третьего элемента И,второй вход которого соединен с выходом шестого элемента

НЕ, выходы первого, второго и третьего коммутаторов являются первым, нторым и третьим выходами устройства соответственно, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет реализации функций умножения и памяти, устройство содержит первый и второй элементы ИЛИ, четнертый коммутатор, причем выход первого элемента НЕ соединен с первыми входами четнертого, пятого, шестого, седьмого, восьмого, девятого, деся12919бЗ 4

ro коммутатора, девятого элемента И второго коммутатора, четырнадцатого элемента И третьего коммутатора и тринадцатого элемента И четвертого коммутатора, выход девятнадцатого элемента И соединен с первыми входами шестого элемента И первого коммутатора, десятого элемента И второго коммутатора, пятнадцатого элемента

И третьего коммутатора и четырнад50

55 того и одиннадцатого элементов И, первый информационный вход устройства соединен с первыми входами двенадцатого, тринадцатого, четырнадцатого, пятнадцатого, шестнадцатого, семнадцатого, восемнадцатого и девятнадцатого элементов И, выход второго элемента НЕ соединен с вторыми входами четвертого, пятого, шестого, седьмого, двенадцатого, тринадцатого, четырнадцатого и пятнадцатого элементов И, второй информационный вход устройства соединен со вторыми входами восьмого, девятого, десятого, одиннадцатого, шестнадцатого, семнадцатого, восемнадцатого и де. вятнадцатого элементов И, выход третьего элемента НЕ соединен с третьими входами четвертого, пятого восьмого, девятого, двенадцатого, тринадцатого, шестнадцатого и семнадцатого элементов И, третий информационный вход устройства соединен с третьими входами шестого,седьмого,.десятого, одиннадцатого, четырнадцатого, пятнадцатого, восемнадцатого и девятнадцатого элементов

И, выход четвертого элемента НЕ соединен с четвертыми входами четвертого шестого, восьмого, десятого,двенадцатого, четырнадцатого, шестнадцатого и восемнадцатого элементов

И, четвертый информационный вход устройства соединен с четвертыми входами пятого, седьмого, девятого, одиннадцатого, тринадцатого, пятнадцатого, семнадцатого и девятнадцатого элементов И, выходы пятого и шестого элементов НЕ соединены с первым и вторым входами двадцатого элемента И соответственно, выход четвертого элемента И соединен с первым входом первого элемента И первого коммутатора, выход пятого элемента И соединен с первыми входами первых элементов И второго, третьего и четвертого коммутаторов, выход шестого элемента И соединен с первыми входами вторых элементов И третьего и четвертого коммутаторов, выход седьмого элемента И соединен с первыми входами третьих элементов

И третьего и четвертого коммутаторов, выход восьмого элемента И соединен с первыми входами четвертых элементов И третьего и четвертого коммутаторов, выход девятого элемента И соединен с первыми входами пя5

f5

40, тых элементов И третьего и четвертого коммутаторов, выход десятого элемента И соединен с первыми входами второго элемента И второго коммутатора и шестых элементов И третьего и четвертого коммутаторов,выход одиннадцатого элемента И соединен с первыми входами второго элемента И первого коммутатора, третьего элемента И второго коммутатора, седьмых элементов И третьего и четвертого коммутаторов, выход двенадцатого элемента И соединен с первыми входами четвертого элемента И второго коммутатора и восьмого элемента И третьего коммутатора, выход тринадцатого элемента И соединен с первыми входами пятого элемента И второго коммутатора, восьмого элемента И четвертого коммутатора и первым и вторым входами девятого элемента И третьего коммутатора,выход четырнадцатого элемента И соединен с первыми входами шестого элемента И второго коммутатора, десятого элемента И третьего коммутатора и девятого элемента И четвертого коммутатора, выход пятнадцатого элемента И соединен с первыми входами третьего элемента И первого коммутатора, седьмого элемента И второго коммутатора, одиннадцатого элемента И третьего коммутатора и десятого элемента И четвертого коммутатора, выход шестнадцатого элемента И соединен с первыми входами двенадцатого элемента И третьего коммутатора и одиннадцатого элемента И четвертого коммутатора, выход семнадцатого элемента И соединен с первыми входами четвертого элемента

И первого коммутатора, восьмого эле-мента И второго коммутатора, тринадцатого элемента И третьего коммутатора и двенадцатого элемента И четвертого коммутатора, выход восемнадцатого элемента И соединен с первыми входами пятого элемента И перво12919С.З

Значение управ- Функции, реализуемые на ляющих сигналов выходах на входах

Сумма

ИЛИ М2

Равно- И значность

Умножение

МЗ

УФ Больше Меньше цатого элемента И четвертого коммутатора, выходы первого, второго, третьего и двадцатого элементов И соединены с входами седьмого, восьмого, девятого и десятого элементов

НЕ соответственно, причем выход первого элемента И соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента И, первый и второй входы второго элемента ИЛИ соединены с выходами второго и двадцатого элементов И, выход второго элемента И соединен со вторыми входами второго, третьего, четвертого, пятого элементов И первого коммутатора, первого, второго, четвертого, пятого элементов И второго коммутатора, второго элемента И четвертого коммутатора, выход третьего элемента И соединен со вторыми входами первого элемента

И первого коммутатора, первого и десятого элементов И третьего коммутатора и девятого элемента И четвертого коммутатора, выход двадцатого элемента И соединен со вторыми входами третьего и восьмого элементов

И второго коммутатора, четвертого элемента И четвертого коммутатора, выход седьмого элемента НЕ соединен со вторыми входами десятого элемента И второго коммутатора, восьмого и двенадцатого элементов И третьего коммутатора, третьего, шестого и десятого элементов И четвертого коммутатора, выход восьмого элемента НЕ соединен с вторым входом шестого элемента И третьего коммутатора,выход девятого элемента НЕ соединен с вторым входом девятого элемента И второго коммутатора, выход десятого элемента НЕ соединен с вторыми входами шестого элемента И первого коммутатора, тринадцатого и четырнадцатого элементов И третьего коммутатора, седьмого элемента И четвертого коммутатора, выход первого элемента

ИЛИ соединен со вторыми входами седьмого и одиннадцатого элементов

И третьего коммутатора, пятого, двенадцатого и четырнадцатого элементов

И четвертого коммутатора, выход второго элемента ИЛИ соединен со вторым входом первого элемента И четвертого

15 коммутатора, вторые входы шестого и седьмого элементов И второго коммутатора соединены с выходом пятого элемента НЕ, второй вход четвертого элемента И третьего коммутатора сое20 динен с первым настроечным входом устройства, выход шестого элемента

Не соединен с вторыми входами второго, третьего, пятого, пятнадцатого элементов И третьего коммутатора и восьмого, одиннадцатого и тринадцатого элементов И четвертого коммутатора, выходы всех элементов И первого коммутатора соединены с входами элемента ИЛИ первого коммутатора, с

Зо выходы всех элементов И второго коммутатора соединены с входами элемента ИЛИ второго коммутатора, выходы всех элементов И третьего коммутатора соединены с входами элемента ИЛИ

35 третьего коммутатора, выходы всех элементов И четвертого коммутатора соединены с входами элемента ИЛИ четвертого коммутатора, выход которого является четвертым выходом 0 устройства.

Таблица 1

1291963

Таблица 2

Настроечные входы (5, 6) Информацион ные входы

1 0 1 1

О 0

1 2 3 4

Управляющие сигналы при подаче раз рядов

А! А2 В! В2

Функции, реализуемые на выходах

7 8 9 10 7 8 9 10 7 8 9 10 7 8 9 10

О О О 1 О О О 1 О О О 0 О О 1 О О 1 О 1

О 0 1 О 0 0 1 0 О 0 О О О О 1 О О. О О 1

О О 1 1 0 О 1 1 О О О О 0 О 1 1 -О О О 1

О 1 О О О О О 1 О О О О 0 О 1 О О О 1 О

О 1 О 1 О 0 1 О О О. О 1 О О 1 1 О О 0 О

О 1 1 О О О 1 1 О О 1 О 0 О 1 1 О 1 О 1

О .1 1 1 0 1 О О О О 1 1 О О 1 1 1 О О 1

1 О 0 О О 0 1 0 О. О 0 О О О 1 О О 1 1 О

1 О О 1 0 О 1 1

О О 1 О О О 1 1 О 1 1 О

О. 1 О О О О 1 1 О О О О

1 О 1 О О 1 О. 0

1 О 1 1 О 1 О 1 О 1 1 О О О 1 1 1 О 0 1

0 1 1 О О 1 О

О 1 1 О 1 О

О О О 0 О э

О О 1 1 О

1 1 О 0 О О 1 1

1 1 О 1 О 1 О О

1 1 1 О О 1 О 1 О 1. 1 О 0 О 1 1 1 1 1 О

1 1 1 1 0 1 1 О 1 О 0 1 1 1 1 1 1 1 0 О

О О О О О О О О О О О 0 1 О О О О О О О

) 291963

Таолнца3

Значения

Реалнзуекая функция

u f лг (в вг

0 0 0

Х2 1 Х 1Х2

0 0 Х 1 Х2

0 0 ХIХ2

Х! 0 0 Х2 Х I YX2

Х2 Х 1УХ2

Х1 1

Х2 !

Н I Х 1 УХ2

Х2 Х1У12 а о

Составитель О,Березикова

Редактор В,Ланко ТехредВ.Кадар Корректор Л.Патай

Заказ 265/47 Тираж 673 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 0 0

XI 1

Х I Х2

Х2 Х!

0 Х!

Х! 0

Х2 0

ХI

0 0

1 Х2

1 Х!

Х2 Х1Х2

0 0 Х!

0 0 Х2

Х2 1 ХIХ2УХ IХ2

Х1 Х2 Х1Х2УХ 1Х2

0 0 Х2

0 0 Х!