Однородная структура для реализации логических функций

 

О П И С А Н И Е ()991411

ИЗОБРЕТИ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ CB ТИЛЬСТВУ

Союз Советски к

Соцмалмстмческик

Республик (61) Дополнмтельмое к авт. свмд-ву (22)Заявлено 27.07.81 (21) 3321298/18-24 (5()Я. а с присоединением заявки М—

С,06 F 7/00

Гееударстеанвй кеиятет

СССР ао аяяеи изебретеиий и етярытий (23) П рмормтет

Опубликовано 23.01.83. Бюллетень М 3

Дата опублмкования описания 23.01. 83. (53} УДК В81.3 (088.8) H. Ф. Скулович, В. А. Герцев, В. А. ищенйо: и,-В. С.- Èùi÷èêîâ г

/ (l т " . "- ..:. „..;i . „ е е (72) Авторы изобретения

4 (71) Заявитель

I е-ее.„ (54) ОДНОРОДНАЯ СТРУКТУРА ДЛЯ РЕАЛИЗАБИИ ЛОГИЧЕСКИХ

ВФ УНК.БИЙ .

Ф

Изобретение относится к вычислительи ной технике и автоматике.

Известив однородная логическая структура для реализации логических функпий, содержащая матрицу элементов, каждый

5 из которых выполнен на последовательно соединенных полевых транзисторах, элементы нерввнозначности и резисторы (1 1.

Недостатками устройства являются низкое быстродействие и сложность. о

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является однородная структура для реализации логических функций, содержащая триггер, матрицу элементов нерввнознвчности, юходы которых соединены .с вертикальными и диагональными шинами, а выходы с элементами И, на входы которых подаются управляккцие сигналы f 2 ) то

Недостатками известного устройства являются низкое быстродействие и использование большого числа элементов нерввнознвчности. 2

Белью изобретении является упрощение и повышение быстродействия.

Поставленная цель достигается тем, что в однородной-структуре для реализации логических функций, содержащей элементы И и неравнозначности, входы . элементов И подключены к и входам структуры соответственно, выходы i -го и (i + 4)-vo элементов И (1 = -1,3,5,..., g -1, И = 2,Ф, к .= 1,2,....,— ) подключены к входам -го двухпходового элемента иерввнозначности первой группы ()i

1,2,..., — )) соответственно, выходы

tl ), „ -го н (+1)-го енементов нерввнозйачности первой группы (j = 1,3,..., )-1) подключены к входам j>-1 о двухлз входового элемента неравнозыачности

Р 1 второй группы (2 =* 1,2,..., R3 ) co2 ответственно, выходы j -го и (j 4 1}-го элементов . неравнозна пакости о. -й группы подключены к входам j +,-ra двухвходо- вого элемента неравнсйначности (+1)-й

9914 выход (n — 3 )-го элемента И (11 = 2й-1) подключен к одному из входов дополнительного двухвходового элемента неравнозначности q,-й группы, второй вход которого подключен к выходу элемента

Р--го двухвходового элемента неравно10 значности (l < S < g, Р =2 2 -1, Ю =1,2,..., и

9.5, выход $ -го элемента неравнознач2

15 терм Хl, 00001111 О, =Xi, и 5=1, О =ХЗ, И =Хз.

05=Х2 терм Х2ХЗ

00100010 U =1, jlтерм Х1Х2ХЗ 00000100 U Õl, ОВ =Х2, F 00101001

Время задержки в схеме не превосхо„ () Е (+ ), гд. ---. -й 2 тивных слагаемых, à i - время задержки сигнала на одном логическом элементе, ) toq;2m(- ближайшее больше целое число.

В известном устройстве данное время составляет несколько тактов.

55 Однородная структура для реализации логических функций, содержащая элеме1п

И и неравнозначности, о т л и ч а ю ш я с я тем, что, с целью упрощения и

3 группы (=1,2,...,(,1 «1,2,, ., й

> 1->2 "" ° п1«111""(0 2п)

2 л . ности m-ro уровня является выходом

1 структуры.

На чертеже представлена функциональная схема устройства. для n = 5.

Схема устройства содержит элементы.

И 1-5, на входы 6-10 которых подаются управляющие сигналы, элементы 1114 неравнозначности, реализующие функцию сложения по модулю два. выходы

15-18 элементов И 1-4 являются входы ми элементов 11 и 12 неравнозначно>1сти с оответственно, выходы 1 9 и

20 которых подключены к входам элемента 13 неравнозначности. Так как число выходов элементов И, составляющих первый ранг схемы, не четно, то выход 21 элемента 5 совместно с выВ СДНФ функция F имеет вид; XRX2XSV

Х1X2XÇL Х (Х2X5.

Для небольшого числа переменных данная структура имеет число элементов

И, равное и и является универсальной, TBK как реализует любую функцию. При некотором и" число всевозможных функций (определяемое величиной 2 } ста2п новится больше числа всевозможных сочетаний настроечных сигналов и свойство универсальности может быть обеспечено увеличением числа конъюнктивных слагаемых. Соответствующим выбором управлякших сигналов структура может быть минимизирована в этом. случае по числу конъюнктивных слагаемых.

11 4 ходом 22 элемента 13 неравнозначности являются входами элемента 14 неравнозначность выход 23 которого является выходом устройства.

Устройство работает следующим образом.

На выходах элементов И с помощью управляющих сигналов формируются логические функции, представляющие собой термы, которые:могут включать в себя от одной до и переменных в зависимо- . сти от комбин ции управляющих сигналов. Кроме термов на выходах элементов И, при определенных комбинациях управляющих сигналов образуются две функции: константа ноль" и "константа единица, которые можно воспринимать как отсутствие термв. и наличие всех полных термов или конституент единицы соответственно. На матрице элементов неравнозначности, представля|ошей собой многовходовый логический элемеит сложения по модулю два, термы . складываются, образуя на выходе устройства требуемую логическую функцию.

В качестве примера рассмотрим реализацию описанным способом функции трех переменных на устройстве; содержащем три элемента И на три входа и два элемента неравнозначности.

Комбинации управляющих сигналов.

Формула изобретения

1. Авторское свидетельство СССР № 811З88, tttt. Q. 06F 7/00, 19 74.

2. Авторское свндетельство СССР

¹ 498618, кл. Q 06 F 7/00, 1974 (прототип) .

ВНИИПИ Заказ 134/66 Тнрщк 704 Пвдписное

Филиал ППП Патент r. Ужгород, ул. Проектная, 4 а

5 М14 повышения быстродействия, входы элементов И п одключены к и входам структуры соответственно, выходы 1-го и (С +1)-го элементов И (i = 1,3,5,..., п-1, и 2Ф„К **1,2, ..., ) подключены к вхо-. s дам . -ro двухвходового элемента не -авнозначности первой группы (1=1,2,. ° ., } соответственно, выходы j -ro н 1 +1)-го элементов неравнозначностн парпоа группы (у,, = 1,Э,...;P)-4) поп«лючены к входам j -го ДВухЬкодовог6 элемента. неравнозначности второй группы (j о =1;2,...., соответственно, вы4 Л 15 у . ходь - j+-го н (j +1)-го элементов неравнозначности с -й группы нщццпачены к входам 1 „-го двухвходоваго элемента неравнозйачности (с +1)-й -группы

fl )

=,,...,(",), 11 -6 я, 1 у2,. ааа уч ° Э- (Ь(г п }а выход (Н- 1)-го элемента И (tt 2k -Ф) подключен к одному из входов даполнителвного двухжсодового элемента неравнозначностн $-й группы, второй вход которого подключен к выходу элемента Р -го двухиходового элемента нерявнознвчности (1 <8<с „Р=

М- (1п2р .-. }, высод$ -го - г* элемента неравнозначности и го уровня является выходом структуры.

Источпнкн информадни, принятые во аниманне при экспертизе