Устройство для вычисления симметрических булевых функций

 

Изобретение относится к вычислительнрй технике и микроэлектронике. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет реализации симметрических булевых функций пяти переменных . Поставленная цель достигается тем/ что устройство для вычисления симметрических булевых функций содержит мажори тарный элемент с порогом два. мажоритарный элемент с порогом четыре, два элемента НЕ, два элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА, четыре элемента И, три элемента ИЛИ, пять информационных входов , шесть настроечных входов, выход. Сложность устройства по числу входов логических элементов равна 46, а быстродействие , определяемое глубиной схемы, равно 4 г, где тзадержка на вентиль. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)s G Об F 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ t 709

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4822215/24 (22) 07,05.90 (46) 15.07.92. Бюл. N 26 (72) Л.Б.Авгуль, В.П.Супрун, Э,Г.Лазаревйч и Ю.Э,Лазаревич (53) 681.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1559337, кл. G 06 F 7/00, 1988.

Авторское свидетельство СССР

N 1684791, кл. G 06 F 7/00. 1989. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ

СИММЕТРИЧЕСКИХ БУЛЕВЫХ ФУНКЦИЙ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и микроэлектронике. Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей за счет реализации сймметИзобретение относится к вычислительной технике и микроэлектронике и предназначено для реализации всех симметрических булевых функций (с,б.ф,) пяти переменных.

Цель изобретения — расширение функциональных —.возможностей устройства за счет реализации с.б.ф. пяти переменных.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для вычисленеия с.б.ф.

Устройство содержит два элемента

СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА 1 и 2, мажоритарный элемент с порогом два 3, мажоритарный элемент с порогом четыре 4, два элемента НЕ 5 и 6, четыре элемента И-HE

7, 8. 9 и 10, три элемента ИЛИ 11, 12 и 13, пять информационных входов 14„.18, шесть настроечных входов 19. ..24, выход 25.

Устройство для вычисления с.б.ф. работает следующим образом.

На информационные входы 14.;,18 поступают двоичные переменные х1...х5 в проЬЫ, „1748149 Al рических булевых функций пяти переменных, Поставленная цель достигается тем, что устройство для вычисления симметриче- ских булевых функций содержит мажори ( тарный . элемент с порогом два„: мажоритарный элемент с порогом четыре, два элемента Н Е, два элемента СЛОЖ Е НИ Е

ПО МОДУЛЮ ДВА, четыре элемента И, три элемента ИЛИ, пять информационных входов, шесть настроечных входов, выход.

Сложность устройства по числу входов логических элементов равна 46, а быстродействие, определяемое глубиной схемы. равно 4 т, где т,— задержка на вентиль. 1 ил.

3 извольном порядке: на настроечные. входы

19...24 — сигналы настройки u1...06 соответ ственно, значения которых принадлежат множеству {0,1). На выходе 25 реализуется некоторая с.б,ф. пяти переменных F-=F(x1,х2,хз,х4,х5), определяемая вектором настРойки U=(04, 02, 03,04,05,06). 4

Первообразная устройства имеет следу- ф, ющий вид: (ф

ПХ1 Х2 Х3 Х4 ХД! 01х02 03 04 U5 06)=

=01f0f1.02fof 1U3 fo f1 f2).(04 то т1 т2) ф (U5i/fpif1 2) 06тОТ2 гДЕ 1О=хФХЯХЗОХМХ5, О (! М2(х\л2,хз,xx,х5) М4(х1,xz,хЗ,х4,х5), f2= М4(Х1,х2 хз Х4,х5), 1, если х(ехМх 4Щ хь Ф:Щх(. хг,хэмлин*

0- в противном случае, И(2®

Поясним алгоритм настройки устройства. Пусть с.б.ф. F= F(x1,Х2,хз,x4,õ5) задана своим двоичным кодом n(F)= (по,n1,ï2,пз,п4,n5), где n1 — значение функции

1748149

F на (любом) наборе переменных

x1,х2,хз,х4,х5. содержащем ровно единиц (1=0,1,...5). Тогда вектор настройки устройства на реализацию с.б.ф. F определяется следующим образом:

U = (О „02.U3,04,U5,06) = (пз,п2,п5,пО,п1,п4).

Пример, Найти сигналы настройки устройства на реализацию с,б.ф.

F = х1х2хзх4х5 Ilõ1õ2õçõ4õ5. . Очевидно, что n(F) =(1,0,0,0,0,1). В таком случае имеем U = (0,0,0,0,1,0).

Следовательно, сигналы логического нуля должны быть поданы на настроечные входы 19, 20, 21, 22 и 24, а сигнал логической единицы — на настроечный вход 23.

Достоинством устройства для вычисления с.б.ф. являются более широкие функциональные возможности, Так, устройство при простой настройке реализует 64 с.б.ф. пяти переменных, в то время как прототип реализует только 32 c,б.ф. четырех переменных.

Формула изобретения

Устройство для вычисления симметрических булевых функций, содержащее два элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА, два элемента НЕ, первый мажоритарный . элемент, первый элемент ИЛИ и три элемента И, причем i-ые входы первого элемента сложения по модулю два и первого мажоритарного элемента (i=1,4) соединены с i-ым информационным входом устройства, первый и второй настроечные входы которого соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены с выходом второго элемента сложения по модулю два, первый вход которого соединен с выходом первого мажоритарного элемента, выход первого элемента сложения по модулю два соединен с третьим входом первого элемента И и входом первого элемента НЕ, выход которого соединен с третьим входом второгоэлемента И.отл ич а ю щеес я тем, что, с целью расширения функциональ5 ных воэможностей за счет реализации симметрических функций пяти. переменных, оно содержит второй мажоритарный элемент, второй и третий элементы ИЛИ, четвертый элемент И, причем, пятые входы первого

10 элемента сложения по модулю два и первого мажоритарного элемента соединены с пя-. тым информационным входом устройства; третий, четвертый, пятый и шестой настроечные входы которого соединены соответст15 венно с первыми входами первого, второго и третьего элементов ИЛИ и третьего элемента И, вторые входы первого, второго и третьего элементов ИЛИ соединены с выходом второго элемента сложения по модулю

20 два, второй вход которого соединен с выходом второго мажоритарного элемента и входом второго элемента НЕ, выход которого соединен с третьим входом первого элемента ИЛИ, четвертый вход которого соединен

25 с выходом первого элемента НЕ, третьим входом третьего элемента ИЛИ и вторым входом третьего элемента И, третий вход которого соединен с третьим входом второго элемента ИЛИ, четвертым входом треть30- его элемента ИЛИ и выходом второго мажоритарного элемента, j-й вход которого (j=1,5) соединен с j-ым информационным входом устройства, выход которого соединен с инверсным выходом четвертого эле35 мента И, с первого по шестой входы которого соединены соответственно с инверсными выходами первого, второго и третьего элементов И и выходами первого, второго и третьего элементов ИЛИ, четвер40 тый вход второго элемента ИЛИ соединен с, выходом первого элемента сложения по модулю два.

1748149

Редактор Н.Швыдкая

Заказ 2505, Тираж Подписное

ВНИИПИ Государствейного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Составитель В.Супрун

Техред M.Mîðãåíòàë

Корректор О,Кравцова