Логический модуль

 

Изобретение откосится к области вычислительной техники и может быть использовано при создании логических устройств для реализации в них бесповторных функций от произвольного числа переменных. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения возможности реализации бесповторных функций oV п переменных. Поставленная цепь достигается тем, что.логический модуль содержит п-входовый . элемент ИЛИ 4, К многовходовых эле; ментов И 1, 2, 3, К Г, элемент РАВНОЗНАЧНОСТЬ 5, М входов, один выход . При подаче на входы модуля определяемых комбинаций входных сигналов , принимающих значения переменных, их инверсий, а также значений логических нуля и единицы модуль реализует все бесповторные функции от произвольного количества переменных, 1 ил., I табл. (/}

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

- РЕСПУБЛИК

09) 01) (so 4 С 06 F 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

И

12

13

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3883131/24-24 (22) 09.04.85 (46) 07. 03. 87. Бюл. N 9 (72) В.В.Интер, В.А.Жаврид и О.В.Пыхтина (53) 681.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 911507, кл. G 06 F 7/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР

М 945861, кл. G 06 F 7/00, 1981. (54) ЛОГИЧЕСКИЙ МОДУЛЬ (57) Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при создании логических устройств для реализации в них бесповторных функций от произвольного числа переменных. Целью изобретения

f5

Я (7

19

2/

22 является расширение функциональных возможностей эа счет обеспечения возможности реализации бесповторных функций о1 и переменных. Поставленная цель достигается тем, что.логический модуль содержит и-входовый элемент ИЛИ 4, К многовходовых эле» ментов И 1, 2, 3, К =)-"(, онемеет

РАВНОЗНАЧНОСТЬ 5, М входов, один выход. При подаче на входы модуля определяемых комбинаций входных сигналов, принимающих значения переменных, . их инверсий, а также значений логических нуля и единицы модуль реализует все бесповторные функции от произвольного количества переменных. с

1 ил., 1 табл.

1295382

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при создании логических устройств для реализации в них бесповторных функций от произвольного числа переменных.

Целью изобретения является ðàñширение функциональных возможностей за счет обеспечения возможности реализации бесповторных функций от и переменных.

Поставленная цель достигается тем, что логический модуль содержит К эле1 и ментов H K 1 1, причем каждый 1»

1 2 (ь

i-ый элемент И имеет (n — i — - 1) входов, i = 1, К, которые подключены к входам логического модуля, а выходы элементов И подключены к входам ивходового элемента ИЛИ, выход которого является первым входом элемента

РАВНОЗНАЧНОСТЬ, второй вход которого, а также остальные (n — К) входов элемента ИЛИ подключены к входам логического модуля.

Сущность изобретения заключается в том, что логический модуль позволяет путем настройки его входов реализовать бесповторные функции и переменных, при этом на входы логичес- ЗО кого модуля подаются значения п переменных или их инверсий, а также определенное количество констант

"Логический нуль" и "Логическая единица . Определенный вид бесповтор.ной функции получается при этом на выходе логического модуля, Рассмотрим соотношения, определяющие функциональный состав каждого из узлов логического модуля для реа- Ю лизации бесповторных функций и переменных.

Количество входов элемента ИЛИ соответствует числу переменных и, которые подаются на входы логическа- 45 го модуля. Количество К элементов.

И определяется из выражения

К (I ) где К - целая часть От пОлОвины чис" »р ла переменных.

Каждый элемент И имеет L входов, количество которых определяется из выражения

= n - (i + 1), i 1, k, (2) где i - номер элемента И, у которого имеется LI входов.

Количество К выходов элементов

И соединены с К входами элемента ИЛИ.

Количество входов элемента ИЛИ, которые непосредственно являются входами логического модуля, определяют— ся из выражения

m-=п-k. (3)

Общее количество входов логического модуля определяется из выраже11 =, (и - 1 - 1) + и - k + 1. (4)

Например, при числе переменных п=б получаем К=З, т. е. в логический модуль входит три элемента И, количество входов которых определяется из выражения (2) и 1.,=4, 1=3, 1 =2., Количество входов элемента ИЛИ, которые непосредственно подключаются к входам логическоro модуля, определяется из выражения (3) и m=3. Общее же количество входов логического модуля определяется из выражения (4)

М=13.

Как показано на примере, используя выражения (1)-(4), можно Определить количество входов И логического модуля, число входов п элемента ИЛИ, количество К элементов И с сооТВрТ ствуюшим числом вхОдОв LI каждОгО элемента, а также количество входов

m элемента ИЛИ, которые являются непосредственно входами логическоro модуля.

Логический модуль вырабатывает бесповторную функцию определенного вида при подаче на его входы определенной комбииации сигналов, кото рая содержит значения и переменных, их инверсий, а также логических сиг!! I! I! !! налов О или 1, при этом бесповторная функция и переменных снимается с выхода логического модуля °

Все бесповторные функции и переменных можно условно разделить на четыре группы.

К первой группе относятся бесповторные функции вида Х, Х Х ... Х„, к.второй группе — функции вида

Х +Х +Х + ... +Х!! +Х,, к третьей группе — функции вида

Х, Х Хз... Х 1,, + Х„, а в четвертую группу включены функции, не вошедшие в первые три группы.

Для реализации беспавторных функций первой группы на один из входов каждого элемента. И необходимо подать инверсии переменных Х„, где i=1 К, а на остальные входы элементов И— логический сигнал I . На входы эле)295382

4О

3 мента ИЛИ, которые подключе п1 к входам логического модуля, необходимо подать оставшиеся (n-К) инверсии переменных Х;, а на вход логического модуля, подключенного к входу элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ, — логический сигнал ион, Для реализации бесповторных функций второй группы на один из входов каждого элемента И необходимо подать переменную Х;, а на остальные входы— логическую "1". Оставшиеся (п-К) переменных необходимо подать на входы модуля, соединенные с входами элемента ИЛИ, а на вход логического модуля, соединенного с входом элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ, — логическую "1".

Для реализации бесповторных функций третьей группы на один из входов каждого элемента И подаются инверсии переменных Х;, i--l, К, а на остальные входы — логическая "1". На оставшиеся входы элемента ИЛИ необходимо также подать инверсии переменных

Х, j=K+1, п- 1, а также переменную

Х„, которая также подается на вход элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ.

Для реализации бесповторных функций четвертой группы, т.е. оставшихся бесповторных функций, на входы первого элемента И (i=1), у которого (и-2) входов, необходимо подать переменные Х, i=1 Р, где P — - количество переменных в первой конъюнкции бесповторной функции, а на оставшиеся (n-2-P) входов элемента И подать логический сигнал "1". На входы второго элемента И, у которого (и-3) входов, необходимо подать пере" менные Х, 1=1, Q, где Q - количество переменных во второй конъюнкции бесповторной функции, а на оставшиеся входы элемента И подать логические "1". По указанчому принципу не.обходимо подать соответствующим образом комбинации переменных и логических "1" на входы остальных элементов И.

На незадействованные входы логического модуля, соединенные с входами элемента ИЛИ, требуется подавать комбинации переменных Х„ и логических "0" следующим образом: оставшиеся незадействованными на элементах

И переменные Х подаются на соответ1 ствующие входы элемента ИЛИ. На ос-, тальные входы элемента ИЛИ подаются логические "0". На вход элемента

РАВНОЗНАЧНОСТЬ, соединенный с входом логического модуля, подается при этом логический сигнал "1" Зная комбинацию входных сигналов для каждой группы бесповтарных функций, легко определить комбинацию входных сигналов для реализации любого другого типа бесповторной функции данной группы.

Построение функциональных узлов логического модуля для реализации бесповторных функций п переменных рассмотрим для случая n=7.

На.,чертеже представлена структура логического модуля для реализации бесповторных функций семи переменных.

Логический модуль содержит первый

1, второй 2 и третий 3 элементы И, элемент ИЛИ 4, элемент РАВНОЗНАЧНОСТЬ 5, входы 6-22 модуля, выход

23.!

Логический модуль для реализации бесповторных функций семи переменных вырабатывает бесповторную функцию определенного вида при подаче на его входы определенной комбинации сигналов, содержащей значения семи переменных, их инверсий, а также

1! tt tt u логических сигналов 0 и !

В таблице приведены комбинации

35 сигналов, подача которых на входы модуля обеспечивает формирование. на его выходе бесповторных функций семи переменных определенного вида (графа 2).

Зная комбинацию входных сигналов, необходимую для настройки логического модуля на реализацию определенного типа бесповторной функции, легко определить комбинацию входных сигналов для реализации любого дру- гого типа бесповторной функции данного вида. Если например, при подаче на входы логического модуля комбинации сигналов К, -(Х, X Х, Х, 1, 1 на его выходе 23 реализуется

Функция = Х, Х -Х Х, +Х Х +

+ Х, то для реализации функции

Е = Х„ Хз Х Х + ХФ Х7 Х на

2 входы модуля необходимо подать комбинацию сигналов Kg= Х(Х Х р Х6 q

1, О, О, О, О, 1 .

5 1295382 а

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я ных, модуль содержит К элементов

ll

И, (K=j — 1, где и — количество переменных), причем (п- i-1)-е входы

5 ,»-го элемента И (<=1,К) соединены с входами второй группы модуля, а выход i-го элемента И соединен с i-м входом элемента ИЛИ (i=1,К) остальные (и"K) входов которого соединены

»О с входами третьей группы модуля, выход элемента ИЛИ соединен с вторым входом элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ.

Вид бесповторной функции

Номер входа логического модуля

6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 !8 19 20 21 22

ХХХ ХХАХ Х711

l Х 1 1

Х,Х,Х,О

1 1 Х, 1 1 Х, х х х х х х

0 О 0 О 0 I

Х, Х Хз Х< Х б 7! ! Х !

Х+Х, Х, Х, Х Х Х,,Х X X 1 I 0 0

Х,. Х2

Хэ Х+Х +Х6+Х Х» Х Х Х4 1 Х 1 1 1 Х 1 1 Х О О О 1

Х» Х Хз X+ Х X+ Х Х, Х Х Х< 1 Х Х6 1 1 Х 1 1 О О 0 О 1

Х, Х Х 1

Х+Х,+Х, Х,+Х, Х,,ХдХ6 ll Х 1 1 0 0 0.0 1

Х< Х Х+Х Х+Х+Х7 Х< Х Х 1 1

Х4 Хр 1 1 Х 1 Х7 0 О 0 1

Х Х1 Х+Х +Х+Х6+Х Х» Х Х 1 1 Х 1 1 1 Х l Х6Х О О 1

Х Хз Х,< Хв+ Х6 Хг Х» Х Хэ 1 1 Х,< Х 1 Х6 Х 1 О О О 0

l 1 Х 1 ! X, 1 1 X X X 0

Х+Х+Х,+Х,+Х+Х, Х Х+Х3 Х+Х Х6+Х Х» Х 1 1 1 Х Х» 1 1 Х Х6 1 Х 0 О 0 1

Х» Х +Хэ Х+Х+Х+Х Х» Х 1 1 1 Х Х 1 1 Х 1 1 Х6Х О О 1

X+X+X+X+X+X+X, Х, 1 1 1 1 Х, 1 1 1 Х 1 1 Х„Х Х, Х, ВНИИПИ Заказ 618/55 тираж 673 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, r. ужгород, ул. Проектная, 4

Х< Х Х Х Q+ X + X X» X X X,< Х Х6 1 1 1 Х7 1 1 О 0 О 0

Х< Х Хэ Х+Х Х6 Х7 Х Х Х Х4 1 Х Х Х71 О О О О 0 О О 1