Логический модуль

Изобретение предназначено для реализации симметричных логических функций и может быть использовано в системах цифровой вычислительной техники как средство преобразования кодов. Техническим результатом является обеспечение реализации любой из трех простых симметричных булевых функций, зависящих от трех аргументов - входных двоичных сигналов, либо сложения по модулю 2 тех же трех аргументов. Логический модуль содержит шесть замыкающих и шесть размыкающих ключей. 1 ил.

 

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

Известны логические модули (см., например, патент РФ 2262733, кл. G06F 7/00, 2005 г.), которые реализуют любую из трех простых симметричных булевых функций x₁∨x₂∨x₃, х₁х₂∨x₁x₃∨x₂x₃, х₁х₂х₃, зависящих от трех аргументов - входных двоичных сигналов х₁, х₂, x₃∈{0,1}.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных логических модулей, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не выполняется реализация функции х₁⊕х₂⊕х₃.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятый за прототип логический модуль (патент РФ 2249844, кл. G06F 7/38, 2005 г.), который содержит два настроечных, три информационных входа, выход и реализует любую из трех простых симметричных булевых функций x₁∨x₂∨x₃, х₁х₂∨x₁x₃∨x₂x₃, х₁х₂х₃,, зависящих от трех аргументов - входных двоичных сигналов х₁, х₂, x₃∈{0,1}.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не выполняется реализация функции х₁⊕х₂⊕х₃.

Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения реализации любой из трех простых симметричных булевых функций, зависящих от трех аргументов - входных двоичных сигналов, либо сложения по модулю 2 тех же трех аргументов.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в логическом модуле, содержащем выход, два настроечных и три информационных входа, особенность заключается в том, что в него введены шесть замыкающих и шесть размыкающих ключей, которые сгруппированы в три группы так, что i-я () группа содержит 4-i замыкающих и 4-i размыкающих ключей, в каждой группе выходы одноименных замыкающего и размыкающего ключей объединены, в j-й () группе вход предыдущего размыкающего ключа соединен с входом последующего замыкающего ключа, управляющий вход всех ключей первой группы и управляющий вход всех ключей второй группы соединены соответственно с входом первого замыкающего и входом третьего размыкающего ключей первой группы, выход первого замыкающего ключа предыдущей группы соединен с входом первого замыкающего ключа последующей группы, а выходы второго, третьего размыкающих ключей первой группы и выход второго размыкающего ключа второй группы соединены соответственно с входами первого, второго размыкающих ключей второй группы и входом первого размыкающего ключа третьей группы, подсоединенного выходом к выходу логического модуля, i-й информационный и j-й настроечный входы которого соединены соответственно с управляющим входом всех ключей i-й группы и входом j-го размыкающего ключа первой группы.

На чертеже представлена схема предлагаемого логического модуля.

Логический модуль содержит шесть замыкающих и шесть размыкающих ключей 1₁₁, …, 1₃₁ и 2₁₁, …, 2₃₁, которые сгруппированы в три группы так, что i-я () группа содержит ключи 1_i1, …, 1_i(4-i) и 2_i1, …, 2_i(4-i), в каждой группе выходы одноименных замыкающего и размыкающего ключей объединены, в j-й () группе вход предыдущего размыкающего ключа соединен с входом последующего замыкающего ключа, управляющие входы ключей 1₁₁, 1₁₂, 1₁₃, 2₁₁, 2₁₂, 2₁₃ и 1₂₁, 1₂₂, 2₂₁, 2₂₂ соединены соответственно с входами ключей 1₁₁ и 2₁₃, выходы ключей 2₁₂, 2₁₃ и 2₂₂ соединены соответственно с входами ключей 2₂₁, 2₂₂ и 2₃₁, а выходы ключей 1_j1 и 1₃₁ соединены соответственно с входом ключа 1_(j+1)1 и выходом логического модуля, i-й информационный и j-й настроечный входы которого соединены соответственно с управляющим входом всех ключей i-й группы и входом ключа 2_1j.

Работа предлагаемого логического модуля осуществляется следующим образом. На его первый, второй, третий информационные и первый, второй настроечные входы подаются соответственно двоичные сигналы х₁, х₂, x₃∈{0,1} и y₁, y₂∈{0,1}. Если х_i=1 либо x_i=0 (), то ключи 1_i1, …, 1_i(4-i) соответственно замкнуты либо разомкнуты, а ключи 2_i1, …, 2_i(4-i) соответственно разомкнуты либо замкнуты. Следовательно, сигнал на выходе предлагаемого логического модуля определяется выражением

,

где ∨, •, - есть символы операций ИЛИ, И, НЕ. Таким образом, предлагаемый логический модуль будет воспроизводить операцию

.

При этом он, как и прототип, имеет два настроечных входа и использует константную настройку.

Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемый логический модуль обладает более широкими по сравнению с прототипом функциональными возможностями, так как обеспечивает реализацию любой из трех простых симметричных булевых функций, зависящих от трех аргументов - входных двоичных сигналов, либо сложения по модулю 2 тех же трех аргументов. Дополнительным достоинством предлагаемого логического модуля является более однородный по сравнению с прототипом аппаратурный состав.

Логический модуль, предназначенный для реализации любой из трех простых симметричных булевых функций, зависящих от трех аргументов - входных двоичных сигналов, либо сложения по модулю 2 тех же трех аргументов, содержащий выход, два настроечных и три информационных входа, отличающийся тем, что в него введены шесть замыкающих и шесть размыкающих ключей, которые сгруппированы в три группы так, что i-я ( $$i=\overline{\mathrm{1,3}}$$ ) группа содержит 4-i замыкающих и 4-i размыкающих ключей, в каждой группе выходы одноименных замыкающего и размыкающего ключей объединены, в j-й ( $$j=\overline{\mathrm{1,2}}$$ ) группе вход предыдущего размыкающего ключа соединен с входом последующего замыкающего ключа, управляющий вход всех ключей первой группы и управляющий вход всех ключей второй группы соединены соответственно с входом первого замыкающего и входом третьего размыкающего ключей первой группы, выход первого замыкающего ключа предыдущей группы соединен с входом первого замыкающего ключа последующей группы, а выходы второго, третьего размыкающих ключей первой группы и выход второго размыкающего ключа второй группы соединены соответственно с входами первого, второго размыкающих ключей второй группы и входом первого размыкающего ключа третьей группы; подсоединенного выходом к выходу логического модуля, i-й информационный и j-й настроечный входы которого соединены соответственно с управляющим входом всех ключей i-й группы и входом j-го размыкающего ключа первой группы.