Многофункциональный логический модуль

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (и) 556430

Союз Соввтских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12.07.74 (21) 2045257/24 (51) М. Кл.- G 06F 7/00 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.04.77. Бюллетень ¹ 16

Дата опубликования описаппя 22.06.77

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681.325(088.8) (72) Авторы изобретения

В. А. Г1опов, И. Т. Скибенко, А. С. Василенко, Н. Г. Мокляк и В. А. Дергачев (71) Заявитель

Харьковский авиационный институт ффд 3 м&783 (54) МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ЛОГИЧЕСКИЙ МОДУЛЬ

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и телемеханики, предназначено для создания быстродействующего устройства при реализации всех бесповторных булевых функций четырех переменных и некоторых булевых функций пяти и шести переменных, может найти применение при проектировании цифровых вычислительных машин, средств автоматики и телемеханики, где быстродействие играет решающую роль.

Известен универсальный логический модуль, содержащий пять входных и два выходных наружных выводов, имеющий шесть элементов НЕ, девять элементов И, два элемента ИЛИ и реализующий любую функцию трех переменных и некоторые функции четырех и пяти переменных при объединении входов и подаче на входы констант «О» и «1».

Известен управляемый функциональный модуль, содержащий пять входных и два выходных наружных выводов, имеющий шесть элементов НЕ, семь элементов И, элемент ИЛИ реализующий любую функцию трех переменных и некоторые функции четырех и пяти переменных при подаче на его входы логических переменных в прямой и инверсной фазах.

Недостатком известных устройств является невозможность реализации одним модулем всех бесповторных булевых функций четырех переменных, которые находят широкое примененне при синтезе дискретных автоматов, и большие задержки сигналов, объясняющиеся большой глубиной схемы многофункционального элемента, что приводит к снижению быстродействия и надежности устройств, синтезированных на основе известных элементов и устройств.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является многофункциональный

10 логический модуль, содержащий одиннадцать элементов И и элемент ИЛИ. Кроме того, известный модуль содержит пять входных и один выходной наружный выводы, два двухвходовых, три трехвходовых и четырехвходо15 вый элементы И, два элемента НЕ, трехвходовый и двухвходовый элементы ИЛИ, реализующий все бесповторные булевые функции четырех переменных при соответствующих настройках.

2о Недостатком этого устройства является большая задержка сигнала, объясняющаяся большой глубиной схемы многофункционального элемента, что приводит к снижению быстродействия и надежности устройств, синтезированных на основе известных элементов устройства.

Целью изобретения является повышение быстродействия модуля.

Поставленная цель достигается тем, что

39 первый вход модуля соединен с входами пер556430 вого, второго, третьего, восьмого, двятого и десятого элементов И, второй вход — с входами первого, четвертого, пятого, восьмого и одиннадцатого элементов И, третий вход — с входами шестого, седьмого, восьмого, десятого и одиннадцатого элементов И. Четвертый вход модуля связан с входами с первого по седьмой и десятого элементов И, пятый вход— с входами второго, четвертого, шестого, девятого и одиннадцатого элементов И, шестой вход — с входами третьего, пятого, седьмого, девятого и одиннадцатого элементов И. Выходы с первого по одиннадцатый элементов И соединены с входами первого элемента ИЛИ, выход элемента ИЛИ соединен с выходом мо- 1о дуля.

На чертеже показана схема многофункционального логического модуля.

Мнгофункциональный логический модуль состоит из входных наружных выводов 1 — 6, выходного наружного вывода 7, десяти трехвходовых элементов 8 — 17 и одного четырехвходового элемента И 18, элемента ИЛИ 19.

Элементы схемы модуля соединены следующим образом. Первый входной наружный вывод 1 соединен с элементами 8, 9, 10, 15, 16, 17; второй входной наружный вывод 2 — с элементами 8, 11, 12, 15, 18: третий входной наружный вывод 3 — с элементами 13, 14, 15, 17, 18; четвертый входной наружный вывод

4 — с элементами 8 — 14, 17; пятый входной наружный вывод 5 — с элементами 9, 11, 13, 16, 18; шестой входной наружный вывод 6— с элементами 10, 12, 14, 16, 18. Выходы элементов 8 — 18 через элемент 19 связан с выходным наружным выводом 7.

На выходном наружном выходе 7 реализует ся функция

Р— Х1Х2Х4 /ХзХ4Хз /Х1Х4Х2 / Х2Х4Хз \/Х2Х4Хз / /ХзХ4Хз /Аз*4Хз / Х1Х2Хз „/ Х Л-Хз \/ Х1Х3Х4 \/

,7 Х,Х,Х,Х„ где переменные х1, хз, хз, х4, х;, Хз соответствуют входным сигналам на входных наружных выводах 1, 2, 3, 4, 5, 6 соответственнно.

В таблице приведены настройки, позволяющие получать любой тип всех бесповторных булевых функций четырех переменных. Все остальные бесповторные булевые функции могут быть получены из этих десяти типовых функций путем инвертирования и перестаноВОК.

Таким образом, многофункциональный логический модуль, реализующий все бесповторные булевые функции четырех переменных, представляет собой устройство, малая глубина схемы которого обеспечивает минимальную задержку сигнала, а значит позволяет строить быстродействующие устройства с достаточно высокой надежностью. Применение многофункционального логического модуля с минимально возможным числом наружных выводов позволяет уменьшить количество типов интегральных схем, сложность и аппаратурные затраты при проектировании дискретных устройств.

Но21еР типа

Способ настроики

Функция х4=0 хз то х4= — 0

x2=- 1

Х2 — --0

Х4 — 1 х4=1 х4=1 х4=0 х,= 1 х1 =О; х1 =-0;

Х1 =Хз;

Х1=Х4, Х, =Х4;

Х1 =Х21 х,=1;

x1 — — 0„ х1= 1; х,=1;

2

4 б

8

10

Х2ХЗХЗХ2

-хзх4(хз .х,) Х2(ХЗЪ ХЗХЗ) Х4 ХЗХЗХз

Х1(2 3ЧХЗ ХЗ) Х1,ХЗ(ХЗ" ХЗ) Х2УХ3 ХЗ ХЗ (Х2 ХЗ)(ХЗ Х6) Х2ХЗ Ч ХЗХЗ

Хз-ГХ4,-X-X4

Ф ор мула изобретения

Многофункциональный логический модуль, содержащий одиннадцать элементов И и элемент ИЛИ, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия модуля, первый вход модуля соединен с входами первого, второго, третьего, восьмого, девятого и десятого элементов И, второй вход модуля соединен с входами первого, четвертого, пятого, восьмого и одиннадцатого элементов И, третий вход модуля соединен с входами шестого, седьмого, восьмого, десятого и одиннадцатого элементов И, четвертый вход модуля соединен с входами с первого по седьмой и десятого элементов И, пятый вход модуля соединен с входами второго, четвертого, шестого, девятого и одиннадцатого элементов И, шестой вход модуля соединен с входами третьего, пятого, седьмого, девятого и одиннадцатого элементов И, выходы с первого по одиннадцатый элементов И соединены с входами первого элемента ИЛИ, выход элемента ИЛИ соединен с выходом модуля, 556430 — Ф7

7 Z 3 Ф Г Р

Составитель В. Попов

Техред Л. Котова

Редактор Т, Рыбаловй

Корректор Т. Добровольская

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1112/2 Изд. ¹ 419 Тираж 815 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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