Многофункциональный модуль
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()966689
Союз Советских
Социалистических
Республик (1, Il
// (61) Дополнительное н авт. свид-ву (22) Заявлено 13. Ol. 81 (21) 3276542/18-24 с присоединением заявки ¹â€” (31) М.Кл з
G F 7/00
Государственный комитет
СССР но делам изобретений и открытий (23) ПриоритетОпубликовано 15.1082. Бюллетень ¹ 38 (53) УДК 681. 3 (088. 8) Дата опубликования описания 15. 10. 82
Л. Н. Семашко, В. Д. Козюминский, С. М. и П . A. Трофимов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ МОДУЛЬ
Изобретение относится к вычислительной технике и микроэлектронике.
Известен многофункциональный модуль, реализующий бесповоротные логи-, ческие функции четырех переменных (1 .
Однако известный модуль характеризуется структурной сложностью, большим числом управляющих входов и сложным алгоритмом настройки, так как на управляющие входы модуля производится подача входных переменных.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является многофункциональный логический модуль, реализующий все логические функции четырех меременных (2) .
Однако и данный модуль имеет ряд существенных недостатков, а именно:
6 управляющих входов; на основе данного модуля многовыходные структуры получаются очень сложными по количеству внешних выводов, число которых можно определить, как К + 6К (К вЂ” число выводов); сложный алгоритм настройки, так как для реализации конкретной логической функции на его управляющие входы требуется подача констант 0 и 1, входных и:. переменных и их инверсий. цель изобретения - упрощение модуля, а именно: сокращение числа управляющих входов и упрощение настройки модуля при реализации бесповторных . логических функций четырех переменных. г
Поставленная цель достигается тем, что в многофункциональном модуле, соДержащем элементы И, ИЛИ и НЕ первый информационный вход модуля подключен к первым входам первых элементов И и ИЛИ, второй вход первого элемент а И подключен к второму информа. ционному входу модуля и к первому входу второго элемента.И, третий и четвертый информационные входы модуля подключены к входам третьего. элемента И и второго элемента ИЛИ соответственно, выход третьего элемента
И подключен к второму входу второго элемента И, а также к первым входам третьего элемента ИЛИ и четвертого элемента И, выход первого элемента
И подключен к вторым входам третьего элемента ИЛИ и четвертого элемента И, а также к первым входам пятого эле" мента И и четвертого элемента ИЛИ, выход второго элемента ИЛИ подключен к второму входу пятого элемента И, ввыход
30 .второго элемента И подключен к вторым ю
966689
И1 И2 ИЗ И4
Х1Х2 ч XÇX4
Х1Х2ХЗХ4
Х1Х2/ХЗ ч Х4/
X2/Х1ч XÇX4/
Х1 V Х2ХЗХ4
Х112 ч ХЗХ4
Х1Х2ХЗХ4 Я
Х1Х2/ХЗ ч Х4/
X2/Х1 ч ХЗХ4/
Х1 ч Х2ХЗХ4
О О 1
О 1 1
1 О 1
1 1 1
О О 1
О 1 О
О 1 О
1 О О
1 1 О
О О О
И1 И2 ИЗ И4
1 О О 1
Тогда с элемента HE 12 сигнал подается на элементы И 21-24 и закрывает их. На элемент И 25 подаются сигналы с элеглентов И 13, И 14 и с входа 5. Элемент И 25 открыт, следовательно, функция F = X1v Х2ХЗХ4 подается на элемент И 25, с него — на элемент ИЛИ 26, а затем на элемент равнозначности 27. На выходе модуля тогда имеем функцию Р = Х1 ч Х2ХЗХ4; при И4 = 1. При И4 = О имеем на выходе функцию F = Х1ч Х2ХЗХ4.
Таким образом, данный многофункциональный модуль реализует все бесповоротиые логические функции переменных и обладает при этом следующими преимуществами: простейший алгоритм настройки, так как для настройки, модуля на управляющие входы подаются только константы О и 1; на основе. данного модуля можно просто получить модули с К-выходами, входам первого и четвертого элементов
ИЛИ, выходы третьего элемента ИЛИ, выходы четвертого элемента И, пятого элемента И, четвертого элемейта
ИЛИ и первого элемента ИЛИ подключены к первым входам шестого, седьмого,5 восьмого, девятого и десятого элемен,.тов И соответственно, первый управляющий вход модуля подключен к входу первого элемента НЕ и к второму вхо ду десятого элемента И, второй управ-)0 ляющий вход модуля подключен к вторым входам восьмого и девятого элементов И, а также к входу второго элемента НЕ, выход которого подключен к вторым входам .шестого и седьмого элементов И, а также к третьему входу десятого элемента И, третий управляющий вход модуля подключен к третьим входам седьмого и девятого элементов И, а также к входу третьего элеглента НЕ, выход которого подключен к третьему входу. шестого элемента И, а также к четвертым входам восьмого и десятого элементов И, вы ход первого элемента НЕ подключен к четвертым входам шестого, седьмого и девятого элементов И, выходы шестого, седьмого, восьмого, девятого и десятого элементов И подключены к входам пятого элемента ИЛИ соответственно„ выход которого подключен к одному из входов элемента равнозначности, другой вход которого подключен к четвертому .Управляющему входу модуля, выход элемента равнозначности является выходом модуля; З
На чертеже представлена схема многофункционального модуля на логических элементах И, ИЛИ, НЕ.
Многофункциональный модуль содержит информационные входы 1-4, вхо- 40 ды настройки 5-8, элементы И 9 и 10, элемент ИЛИ 11, элементы HE 12-14, элемент И 15, элемент ИЛИ 16, элементы И 17-18, элементы ИЛИ 19 и 20,. элементы И 21-25, элемент ИЛИ 26, 45 элемент равнозначности 27, выход модуля 28.
Многофункциональный модуль для реализации бесповторных логических функций четырех переменных функционирует следующим образом.
На входы 1 и 2, элемента И 9 подаются сигналы Х1 и Х2. Сигналы ХЗ и Х4 подаются на входы 3 и 4 элементов И 10 и ИЛИ 11. С элемента И 9 сигнал поступает на входы элемента
ИЛИ 16, И 17, И 15. А с элемента ИЛИ
11 сигнал подается на элемент И 18.
Сигнал Х1 подается на вход 2 и эле- мент И 15. Управляющий сигнал И 1 подается на-входы элементов НЕ 12 и И 25. Сигнал И 2 подается на вход элементов HE 13, И 23, И 24. A управляющий сигнал Н 3 поступает на элегленты HE 14, И 22 и И 24. Сигнал
И 4 подается на вход элемента рав- 65
4 нозначности 27. С элементов НЕ 12, НЕ 13 и НЕ 14 сигнал поступает на входы элементов И 21-- И 25. С элементов Н 21 — И 25 сигнал подается на входы элемента ИЛИ 26, а с негона вход элемента равнозначности 27.
С выхода элемента равнозначности вырабатывается выходной сигнал.
Пример . Пусть на входы 1-4 модуля подаются сигналы Х1, Х2, ХЗ, .Х4. Тогда на выходах элементов 16-20 имеем логические функции
ИЛИ 16 Г1 = X1X2 Y XÇX4
И 17 F,= -X1X2XÇX4X
И 18 F = Х1Х2/XÇ ч Х4/
ИЛИ 19 F = Х2/Х1 ч ХЗХ4/
ИЛИ 20 F = Х1 ч Х2ХЗХ4
Для получения на, выходе элемента равнозначности 27 требуемой функции надо подать управляющий сигнал
И1-И4 в соответствии с таблицей.
Дпя примера настройки пусть на входы 1-4 подаются следующие сигналы:
966689
6 в отличие от прототипа (общее коли- честно выводов для данного модуля
4 + 4К + К, в то время, как.для прототипа общее количество выводов равно 6К + К, что для К > 3 дает выигрыш; модуль структурно прост и однороден, так как состоит всего из 19 компонентов; модуль имеет малое число управляющих входов — 4 (прототип-6) .
Данный модуль целесообразно использовать в,качестве базового эле- 1О мента для построения многофункциональных модулей с большим числом выходов (К > .3), а также при проектировании самых различных устройств цифровой обработки информации, в том числе 15 интегральных микросхем, что позволяет сократить их типовой состав, упростить настройку. Упрощение же йастройки таких модулей в данном классе управляющих сигналов позволяет по- 2п высить их надежность и живучесть, что в целом дает существенный экономический эффект. вертого элемента ИЛИ, выход второго элемента ИЛИ подключен к второму входу пятого элемента И, выход второго элемента И подключен к вторым входам первого и четвертого элементов
ИЛИ, выходы третьего элемента .ИЛИ, выходы четвертого элемента И, пятого элемента И, четвертого элемента ИЛИ и первого элемента ИЛИ подключены ,к первым входам шестого, седьМого, восьмого, девятого и десятого элементов И соответственно, первый управляющий .вход модуля подключен к входу первого элемента НЕ и к второму входу десятого элемента И, второй управляющий вход модуля подключен к вторым входам восьмого и девятого элементов И, а также к входу второго элемента НЕ, выход которого подключен к вторым входам шестого и седьмого элементов И, а также к третьему входу десятого элемента И, третий управляющий вход модуля подключен к третьим входам седьмого и девятого элементов И, а также к входу третьего элемента НЕ, выход которого подключен к третьему в оду шестого элемента И, а также к четвертым. входам восьмого и десятого элементов И, выход первого элемента. НЕ подключен к четвертым входам шестого, седьмого и девятого элементов И, выходы шестого, седьмого, восьмого, девятого и десятого элементов И подключены к входам пятого элемента ИЛИ соответственно, выход которого подключен к одному из входов элемента равнозначности, другой вход .которого подключен к четвертому управляющему входу модуля, выход элемента равнозначности является выходом модуля.
Источники .информации, принятые во внимание при экспертизе
1. АвторскоЕ свидетельство СССР
9 556430, кл. G 06 F 7/00, 1975.
2. Авторское свидетельство СССР
Ф 556431, кл. С Об F 7/00, 1975 (прототип).
Формула изобретения
Иногофункциональный модуль, содержащий элементы И, ИЛИ и НЕ, о т л ичающи и ся тем, что, с целью упрощения, первый информационный вход модуля подключен к первым вхрдам первых элементов И и ИЛИ, второй вход первого элемента И подключен к второму информационному входу модуля и к первому входу второго элемента. И, третий и четвертый информационные входы модуля подключены к входам третьего элемента И и второго элемента ИЛИ соответственно, выход треть его элемента И подключен к .второму входу второго элемента И, а также 4О к первым входам третьего элемента
ИЛИ и четвертого элемента И, выход первого элемента И подключен к вторым входам третьего элемента ИЛИ и четвертого элемента И, а также к пер- 45 вым входам пятого элемента И и чет966689
Составитель В. Кайданов
Редактор Л. Авраменко Техред С.Мигунова Корректор В. Бутяга
Заказ 7845/66 Тираж 731 Подписное
BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и Открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
