Логический преобразователь



Логический преобразователь
Логический преобразователь

 


Владельцы патента RU 2443009:

Закрытое акционерное общество "ИВЛА-ОПТ" (RU)

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления. Техническим результатом является уменьшение аппаратурных затрат и повышение быстродействия, достигаемые в результате сокращения количества мажоритарных элементов и уменьшения максимального времени задержки распространения сигнала. Устройство содержит четыре информационных и три настроечных входов, мажоритарные элементы (11, …, 17) и выполнено с возможностью реализации любой из пяти простых симметричных булевых функций, зависящих от пяти аргументов - входных двоичных сигналов. 1 ил.

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления и др.

Известны логические преобразователи (см., например, патент РФ 2294007, кл. G06F 7/57, 2007 г.), которые реализуют любую из пяти простых симметричных булевых функций, зависящих от пяти аргументов - входных двоичных сигналов.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных логических преобразователей, относятся большие аппаратурные затраты и низкое быстродействие, обусловленные соответственно аппаратурным составом из девятнадцати мажоритарных элементов и максимальным временем задержки распространения сигнала, определяемым выражением Δt=6ΔtM, где ΔtM есть время задержки мажоритарного элемента.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятый за прототип логический преобразователь (патент РФ 2393527, кл. G06F 7/57, 2010 г.), который содержит мажоритарные элементы и реализует любую из пяти простых симметричных булевых функций, зависящих от пяти аргументов - входных двоичных сигналов.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относятся большие аппаратурные затраты и низкое быстродействие, обусловленные соответственно тем, что прототип содержит восемь мажоритарных элементов и максимальное время задержки распространения сигнала в нем определяется выражением Δt=4ΔtM, где ΔtM есть время задержки мажоритарного элемента.

Техническим результатом изобретения является уменьшение аппаратурных затрат и повышение быстродействия при сохранении функциональных возможностей прототипа.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в логическом преобразователе, содержащем семь мажоритарных элементов, среди которых первый мажоритарный элемент подсоединен вторым и третьим входами соответственно к первому и второму информационным входам логического преобразователя, подключенного вторым и первым настроечными входами соответственно к первому входу четвертого, и объединенным первым входам первого, третьего мажоритарных элементов, особенность заключается в том, что объединенные вторые входы второго, пятого, объединенные первые входы пятого, шестого и объединенные первые входы второго, седьмого мажоритарных элементов соединены соответственно с третьим информационным, первым и вторым настроечными входами логического преобразователя, первый, второй, четвертый информационные и третий настроечный входы которого подключены соответственно к второму, третьему входам четвертого, третьему входу второго и третьему входу пятого мажоритарных элементов, второй и третий входы i-го (i∈{3,6}) мажоритарного элемента соединены соответственно с выходом (i-2)-го и выходом (i-1)-го мажоритарных элементов, а второй, третий входы и выход седьмого мажоритарного элемента подключены соответственно к выходу третьего, выходу шестого мажоритарных элементов и выходу логического преобразователя.

На чертеже представлена схема предлагаемого логического преобразователя.

Логический преобразователь содержит мажоритарные элементы 11, …, 17, причем объединенные вторые входы элементов 11, 14, объединенные третьи входы элементов 11, 14 и объединенные вторые входы элементов 12, 15 соединены соответственно с первым, вторым и третьим информационными входами логического преобразователя, четвертый информационный вход которого образован третьим входом элемента 12, второй и третий входы элемента 1i (i∈{3,6}) соединены соответственно с выходами элементов 1i-2 и 1i-1, а второй, третий входы и выход элемента 17 подключены соответственно к выходам элементов 13, 16 и выходу логического преобразователя, третий, первый и второй настроечные входы которого образованы соответственно третьим входом элемента 15, объединенными первыми входами элементов 11, 13, 15, 16 и объединенными первыми входами элементов 12, 14, 17.

Работа предлагаемого логического преобразователя осуществляется следующим образом. На его первый, …, четвертый информационные и первый, …, третий настроечные входы подаются соответственно двоичные сигналы х1, …, x4 ∈ {0,1} и f1, …, f3 ∈ {0,1}. На выходе мажоритарного элемента имеем a k1#a k2#a k3=a k1 a k2a k1 a k3a k2 a k3, где a k1, a k2, a k3 и #, ∨, · есть соответственно сигналы на его первом, втором, третьем входах и символы операций Maj, ИЛИ, И. Следовательно, сигнал на выходе предлагаемого логического преобразователя определяется выражением

Z=f2y1∨f2y2∨y1y2,

где

y1=f1(f1x1∨f1x2∨x1x2)∨f1(f2x3∨f2x4∨x3x4)∨

∨(f1x1∨f1x2∨x1x2)(f2x3∨f2x4∨x3x4);

y2=f1(f2x1∨f2x2∨x1x2)∨f1(f1x3∨f1f3∨x3f3)∨

∨(f2x1∨f2x2∨x1x2)(f1x3∨f1f3∨x3f3).

Таким образом, на выходе предлагаемого логического преобразователя получим

где τ1, …, τ5 есть простые симметричные булевы функции пяти аргументов x1, …, x5 (см. стр.126 в книге Поспелов Д.А. Логические методы анализа и синтеза схем. М.: Энергия, 1974). При этом указанный преобразователь содержит семь мажоритарных элементов, а максимальное время задержки распространения сигнала в нем определяется выражением Δt=3ΔtM, где ΔtM есть время задержки мажоритарного элемента.

Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемый логический преобразователь реализует любую из пяти простых симметричных булевых функций, зависящих от пяти аргументов - входных двоичных сигналов, и обладает меньшими по сравнению с прототипом аппаратурными затратами и более высоким быстродействием.

Логический преобразователь, предназначенный для реализации любой из пяти простых симметричных булевых функций, зависящих от пяти аргументов - входных двоичных сигналов, содержащий семь мажоритарных элементов, среди которых первый мажоритарный элемент подсоединен вторым и третьим входами соответственно к первому и второму информационным входам логического преобразователя, подключенного вторым и первым настроечными входами соответственно к первому входу четвертого и объединенным первым входам первого, третьего мажоритарных элементов, отличающийся тем, что объединенные вторые входы второго, пятого, объединенные первые входы пятого, шестого и объединенные первые входы второго, седьмого мажоритарных элементов соединены соответственно с третьим информационным, первым и вторым настроечными входами логического преобразователя, первый, второй, четвертый информационные и третий настроечный входы которого подключены соответственно к второму, третьему входам четвертого, третьему входу второго и третьему входу пятого мажоритарных элементов, второй и третий входы i-го (i∈{3,6}) мажоритарного элемента соединены соответственно с выходом (i-2)-го и выходом (i-1)-го мажоритарных элементов, а второй, третий входы и выход седьмого мажоритарного элемента подключены соответственно к выходу третьего, выходу шестого мажоритарных элементов и выходу логического преобразователя.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении арифметических устройств и выполнения арифметических процедур суммирования позиционных аргументов аналоговых сигналов слагаемых [ni]f(2n) и [mi ]f(2n) с применением арифметических аксиом троичной системы счисления f(+1,0,-1).

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления и др. .

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении арифметических устройствах для выполнения арифметических операций умножения аргументов множимого [mj]f(2n) и множителя [ni]f(2 n) в позиционном формате.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении арифметических устройств, выполняющих операции логического суммирования позиционных аргументов аналоговых сигналов.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении арифметических устройств и выполнения арифметических операций суммирования частичных произведений Техническим результатом является повышение быстродействия процесса предварительного суммирования в параллельно-последовательном умножителе.

Изобретение относится к обработке цифровых данных, к технике формирования псевдослучайных последовательностей дискретных шумоподобных сигналов. .

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении арифметических устройств для выполнения арифметических операций умножения аргументов множимого [mj]f(2n) и множителя [ni]f(2 n) в позиционном формате.

Изобретение относится к электронно-вычислительной технике и может применяться для передачи информации на расстоянии без применения радиопередатчика. .

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для реализации как логических, так и арифметических операций с дискретными и аналоговыми значениями нулей и единиц.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении арифметических устройств и выполнения арифметических операций, в частности процессов предварительного суммирования аргументов множимого , в позиционном формате

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в цифровых вычислительных устройствах, а также в устройствах для формирования элементов конечных полей и в криптографических приложениях

Изобретение относится к области цифровой вычислительной техники и предназначено для моделирования комбинаторных задач при проектировании вычислительных систем (ВС)

Изобретение относится к вычислительной технике

Изобретение относится к устройству обработки изображений, способу управления устройством обработки изображений и носителю данных

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для построения однородных вычислительных сред, выполняющих сжатие массивов двоичных векторов в конвейерном режиме

Изобретение относится к мобильной операционной среде и, в частности, касается предоставления улучшенных способов создания рекомендаций для пользователей поставщиков услуг для мобильных устройств
Наверх