Многофункциональный логический модуль
Патент 1032449
Авторы
Классы МПК
Многофункциональный логический модуль
Иллюстрации
Реферат
МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ЛОГИЧЕСКИЙ МОДУЛЬ, содержащий элементы И, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения за счет возможности формирования тридцати четырех выходных функциональных значений одновременно, он дополнительно содержит элементы И, дешифратор и коммутаторы, причем шины настройки модуля подключены к входам дешифратора соответственно, выходы которого подключены к первым информационным входам первого, второго, третьего , четвертого, пятого, шестого, седьмого и восьмого коммутаторов соответственно , второй информационный вход второго коммутатора подключен к первому информационному входу пер-, вого коммутатора, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой информационные входы которого подключены к первьЫ -информационным входам восьмого, седьмого, шестого , пятого, четвертого, третьего и второго коммутаторов соответственно, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой информационные входы второго коммутатора подключены к верным информационным входам восьмого , седьмого, шестого, пятого, четвертого и третьего коммутаторов соответственно , второй и третий инфбрмационные входы третьего коммутатора подключены к первому и второму информационным входам второго коммутатора соответственно, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой информационные входы третьего коммутатора подключены к первым информационным входам восьмого, седьмого, шестого, пятого и четвертого коммутаторов соответственно , второй, третий и четвертый информационные входы четвертого коммутатора подключены к первому, второму и третьему информационным входам третьего коммутатора соответст венно , пятый, шестой, седьмой и восьмой информационные входы четвертого .коммутатора подключены к первым информационным входам восьмого, седьмого , шестого и пятого коммутаторов (соответственно, второй, третий, чет- § (вертый и пятый информационные входы которого подключены к первому, второму , третьему и четвертому информационным входам четвертого коммутатора соответственно, шестой, седьмой и восьмой информационные входы пятого коммутатора подключены к первым информационным входам восьмого, седьмо го и шестого коммутаторов соответственно , второй, третий, четвертый, пятый и шестой информационные входы шестого коммутатора подключены к первому , второму, третьему, четвертому и пятому информационным входам пятого коммутатора соответственно, седьмой и восьмой информационные входы шестого коммутатора подключены к первым информационным входам восьмого и седьмого коммутаторов соответствен . но,второй,третий,четвертый,пятый, : шестой и седьмой информационные входы которого подключены к первому , второму , TpetbeMS, четвертому, пятому и шестому информационным входам шестого коммутатора и к третьему, четвертому, пятому, шестому, седьмому и восьмому информационным входам восьмого коммутатора соответственно, восьмой инфор Мационный вход седьмого коммутатора подключен к первому информационному
СОЯЗ СОВЕТСКИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (l9) SU (II) 3(51) С 06 F 7/00 с
1
Г
4
Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3337449/18-24 (22) 13.07 ° 81 (46) 30.07.83. Бюл. Р 28 (72) М.С.Белков, Е.A.Áðàòàëüñêèé и Я.И.Свирский (53) 681.3(088,8) (56) l. Авторское свидетельство СССР
Р 579610, кл.G 06 F 7/00, 1975.
2. Авторское свидетельство СССР
9 758141, кл. G 06 F 7/00, 1978 (прототип). (54)(57) МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ЛОГИЧЕСКИЙ МОДУЛЬ, содержаций элементы И, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью расширения области применения за счет эозможности формирования тридцати четырех выходных функциональных значений одновременно, он дополнительно содержит элементы И, дешифратор и коммутаторы, причем шины настройки модуля подключены к входам дешифратора соответственно, выходы которого подключены к первым информационным входам первого, второго, треI тьего, четв ертого, пятого, шестого, седьмого и восьмого коммутаторов соответственно, второй информационный вход второго коммутатора подключен к первому информационному входу пер-, вого коммутатора, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой информационные входы которого подключены к первьЫ .информационным входам восьмого, седьмого, шестого, пятого, четвертого, третьего и второго коммутаторов соответственно, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой информационные входы второго коммутатора подключены к первым информационным входам восьмого, седьмого, шестого, пятого, четвертого и третьего коммутаторов сост ветственно, второй и третий информационные входы третьего коммутатора подключены к первому и второму информационным входам второго коммутатора соответственно, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой информационные входы третьего коммутатора подключены к первым информационным входам восьмого, седьмого, шестого, пятого и четвертого коммутаторов сооТ ветственно, второй, третий и четвертый информационные входы четвертого коммутатора подключены к первому, второму и третьему информационным входам третьего коммутатора соответственно, пятый, шестой, седьмой и восьмой информационные входы четвертого коммутатора подключены к первым информационным входам восьмого, седь. мого, шестого и пятого коммутаторов ю соотэ етств енно, э торой, третий, чет- щ
)вертый и пятый информационные входы которого подключены к первому, второму, третьему и четвертому информационным входам четвертого коммутатора С соответственно, шестой, седьмой и восьмой информационные входы пятого коммутатора подключены к первым информационным входам восьмого, седьмо го и шестого коммутаторов соответственно, второй, третий, четвертый, пятый и шестой информационные входы шестого коммутатора подключены к пер. вому, второму, третьему, четвертому и пятому информационным входам пятого коммутатора соответственно, седьмой и восьмой информационные входы шестого коммутатора подключены к пер. вым информационным входам восьмого и седьмого коммутаторов соответствен° но,второй,третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой информационные входы которого подключены к первому,второму, третьему, четвертому, пятому и шестому информационным входам шестого коммутатора и к третьему, четвертому, пятому, шестому, седьмому и восьмому информационным входам восьмого коммутатора соответственно, восьмой информационный вход седьмого коммутатора подключен к первому информационному
1032449 входу восьмого коммутатора, второй информационный вход которого подключен к первому информационному входу седьмого коммутатора, управляющие входы коммутаторов подключены к шинам входных переменных модуля соответ. ственно, входы первого элемента И подключены к выходам шестого и седьмого коммутаторов соответственно, Входы второго элемента И подключены к выходам первого и второго коммутаторов соответственно, входы третьего элемента.И подключены к выходам третьего и пятого коммутаторов соответственно, входы четвертого элемента И подключены к выходам первого и четВертого коммутаторов соответственно, Входы пятого элемента И подключены к выходам первого и пятого коммутаторов соответственно, входы шестого сэлемента И подключены к выходам первого, седьмого и восьмого коммутаторов соответственно, входы седьмого элемента И подключены к выходам треть его, четвертого и шестого коммутаторов соответственно, входы восьмого
Ьлемента И подключены к выходам первого, второго и пятого коммутаторов соответственно, входы девятого элемен° та И подключены к выходам третьего, шестого и седьмого коммутаторов соответственно, входы десятого элемента
И подключены к выходам четвертого, пятого и седьмого коммутаторов соотВетственно, входы одиннадцатого элемента И подключены к выходам второго, четвертого и восьмого. коммутаторов соответственно, входы двенадцатого элемента И подключены к выходам второго, четвертого и седьмого коммута ropos соответственно, входы тринадцатого элемента И подключены к выходам седьмого, шестого, пятого и четвертого коммутаторов соответственно, входы четырнадцатого- элемента И под ключены к выходам восьмого, четверто го, второго и первого коммутаторов соответственно, входы пятнадцатого элемента И подключены к выходам вось" мого, пятого, четвертого и третьего .коммутаторов соответственно, входы шестнадцатого элемента И подключены. к выходам седьмого, третьего, второго и первого коммутаторов соответственно, входы семнадцатого элемента И подключены к выходам восьмого, шестого, пятого и первого коммутаторов соответственно, входы восемнадцатого элемента И подключены к выходам вось. мого, седьмого, четвертого и третьего коммутаторов соответственно, входы девятнадцатого элемента И подключены к входам восьмого, шестого, пя" того и BTopGFo коммутаторов соответственно, входы двадцатого элемента И подключены к выходам восьмого, седьмого, пятого и второго коммутаторов соответственно, входы двадцать перво.
1 го элемента И подключены к выходам восьмого, шестого, третьего и второго коммутаторов соответственно, входы двадцать второго элемента И подключены к выходам седьмого, пятого, третьего и первого коммутаторов соответственно, инверсный и прямой выходы первого элемента И подключены к первому и второму выходам модуля соответственно, третий и четвертый выходы которого подключены к инверсному и прямому выходам второго элемента И соответственно, инверсный и прямой выходы третьего элемента И подключены к пятому и шестому выхоцам модуля соответственно, седьмой и;восьмой выходы которого подключены к инверсному и прямому выходам четвертого элемента И соответственно, девятый и десятый выходы модуля подключены к инверсному и прямому выходам пятого элемента И соответственно, инверсный и прямой выходы шестого элемента И подключены к одиннадцатому и двенадцатому выходам модуля соответственно, тринадцатый и четырнадцатый выходы которого подключены к инверсному и прямому выходам седьмого элемента И соответственно, инверсный и прямой выходы восьмого элемента И подключены к пятнадцатому и шестнаццатому выходам модуля соответственно, семнадцатый и восемнадцатый выходы ко" торого подключены к инверсному и прямому:выходам девятого элемента И соответственно, инверсный и прямой вы" ходы десятого элемента И подключены к девятнадцатому и двадцатому выходам модуля соответственно, двадцать первый и двадцать второй выходы которого подключены к инверсному и прямому выходам одиннадцатого элемента И соответственно, инверсный и прямой выходы двенадцатого элемента И подключены к двадцать третьему и двадцать четвертому выходам модуля соот,";ветственно„ двадцать пятый, двадцать шестой, двадцать седьмой, двадцать восьмой, двадцать девятый, тридцатый, тридцать первый, тридцать второй, тридцать третий и тридцать четвертый выходы которого подключены к выходам тринадцатого, четырнадцатого, пятнадцатого, шестнадцатого, семнадцатого, восемнадцатого, девятнадцатого, двадцатого, двадцать первого и двадцать второго элементов И соответственно.
1032449
Изобретение относится к вычислителЬной технике и может быть использовано в качестве универсального модуля в логических устройствах цифровых вычислительных машин.
Известен многофункциональный логи- ческий модулв, содержащий логические элементы (1).
Недостатками его являются ограни ченные функциональные возможностй, отсутствие настройки, а также значи- 10 тельные аппаратурные затраты.
Наиболее близким к предлагаемому является многофункциональный логический модуль, содержащий элементы И, входы которых подключены к входам мо- 5 дуля, выход которого подключен к выходу выходного элемента И (2).
Недостатком устройства-прототипа является ограниченная область применения, поскольку на выходе модуля формируется только одна функция. Кроме того, устройство требует большого количества аппаратуры и настроечных выходов на одну функцию, что затрудняет увеличение интеграции модуля при реализации его в виде БИС.
Цель изобретения — расширение области применения за счет возможности формирования тридцати четырех выход-, ных функциональных значений одновременно.
Поставленная цель достигается тем, что многофункциональный логический модуль, содержащий элемент И, дополнительно содержит элементы И, дешиф-. ратор и коммутаторы, причем шины настройки модуля подключены к входам дешифратора соответственно, выходы которого подключены к первым информационным входам первого,-второго, третьего, четвертого, пятого, шестого, 40 седьмого и восьмого коммутаторов соответственно, второй информационный вход второго коммутатора подключен к первому информационному входу первого коммутатора, второй, третий, четвертый,пятый, шестой, седьмой и восьмой ин. формационные входы которого подключены к первым информационным входам; восьмого, седьмого, шестого, пятого,четвертого, тРетьего и второго коммута- 50 торов соответственно, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой информационные входы второго коммутатора подключены к первым информационным входам восьмого, седьмого, у шестого, пятого, четвертого и третьего коммутаторов соответственно, вто-, рой и третий информационные входы третьего коммутатора подключены к первому и второму информационным входам второго коммутатора соответственно, .четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой инйоомаиионные входы третьего коммутатора подключены к первым информационным входам восьмого, седьмого, шестого, пятого и четвертого 65 коммутаторов соответственно, второй, третий и четвертый информационные входы четвертого коммутатора подключены к первому, второму и третьему информационным входам третьего коммутатора соответственно, пятый, шестой, седьмой и восьмой информационные входы четвертого коммутатора подключены к первым информационным входам восьмого, седьмого, шестого и пятого коммутаторов соответственно, второй, третий, четвертый и пятый информационные входы пятого коммутатора подключены к первому, второму, третьему и четвертому информационным входам четвертого коммутатора соответственно, шестой, седьмой и восьмой информационные входы пятого коммутатора подключены к первым информационным входам восьмого, седьмого и шестого коммутаторов соответственно, второй, третий, четвертый, пятый и шестой информационные входы шестого коммутатора подключены к первому, второму, третьему, четвертому и пятому информационным входам пятого коммутатора соответственно, седьмой и восьмой информационные входы шестого коммутатора подключены к первым информационным входам восьмого и седьмого коммутаторов соответственно, второй, третий, четверрый, пятый, шестой и седьмой информационные входы седьмого коммутатора подключены к первому, второму, третьему, четвертому, пятому и шестому информационным входам шестого коммутатора и к третьему, четвертому, пятому, шестому, седьмому и восьмому информационным входам восьмого коммутатора соответственно, восьмой информационный вход седьмого коммутатора подключен к первому информационному входу восьмого коммутатора, второй информационный вход восьмого коммутатора подключен к первому информационному входу седьмого коммутатора, управляющие входы коммутаторов подключены к шинам входных переменных модуля соответственно, входы первого элемента И подключены к выходам шестого и седьмого коммутаторов соответственно, входы второго элеменra И подключены к выходам первого и второго коммутаторов соответственно, входы третьего элемента И подключены к выходам третьего и пятого коммутаторов соответственно, входы четвертого элемента И подключены к выходам первого и четвертого коммутаторов соответственно, входы пятого элемента И подключены к выходам первого и пятого коммутаторов соответственно, входы шестого элемента И подключены к выходам -.
Sepaoro седьмого и восьмого коммута торов соответственно, входы седьмогo элемента И подключены к выходам третьего, четвертого и шестого коммутато-, ров соответственно, входы восьмого
1032449 элемента И подключены к выходам первого, второго и пятого коммутаторов соответственно, входы девятого элемента И подключены к выходам третьего надцатого элемента И подключены к выходам седьмого, третьего, второго и первого коммутаторов соответственно, входы семнадцатого элемента И подключены к выходам восьмого, шестого, пятого и первого коммутаторов соответственно, входы восемнадцатого элемента И подключены к выходам восьмого, седьмого, четвертогс и третье.го коммутаторов соответственно, входы девятнадцатого элемента И подключены к входам восьмого, шестого, пятого и второго коммутаторов соответственно, входы двадцатого элемента
И подключены к выходам. восьмого, седьмого, пятого и второго коммутаторов соответственно, входы двадцать перво- 40 го элемента И подключены к выходам восьмого, шестого, третьего и второго коммутаторов соответственно, входы двадцать второго элемента И подключены к выходам седьмого, пятого, третьего и первого коммутаторов соответственно, инверсный и прямой выходы первого элемента И подключены к первому и второму выходам модуля соответственно, третий и четвертый выходы модуля подключены к инверсному и прямому выходац второго элемента
И соответственно, инверсный и прямой выходы третьего элемента И соответственно подключены к пятому и шестому. выходам модуля, седьмой и восьмой выходы модуля подключены и инверсному и прямому выходам четвертого элемента И соответственно, девятый и десятый выходы модуля подключены к инверсному и прямому выходам пятого 60 элемента И соответственно, инверсный и прямой выходы шестого элемента И подключены к одиннадцатому и двенадцатому выходам модуля соответственно, тринадцатый и четырнадцатый выходы мо- 65 шестого к седьмого коммутаторов соответственно,входы десятого элемента И подключены к выходам четвертого, пятого и седьмого коммутаторов соответственно, входы одиннадцатого элемента И подключены к выходам второго, четвертого и восьмого коммутаторов (О соответственно, входы двенадцатого элемента.И подключены к выходам второго четвертого и седьмого коммутаt торов соответственно, входы тринадцатого элемента И подключены к выходам 15 седьмого, шестого, пятого и четвертого коммутаторов соответственно, входы четырнадцатого элемента И подключены к выходам восьмого, четвертого, второго и первого коммутаторов соответственно,входы пятнадцатого элемента И подключены к выходам восьмого, ййтого, четвертого и третьего коммутаторов соответственно, входы шест дуля подключены к инверсному и прямому выходам седьмого элемента И соот-. ветственно,инверсный и прямой выходы .восьмого элемента И подключены к пятнадцатому и шестнадцатому выходам модуля соответственно, семнадцатый и восемнадцатый выходы модуля подключены к инверсному и прямому выходам девятого элемента И соответственно, инверсный и прямой выходы десятого элемента И подключены к де" вятнадцатому и двадцатому выходам модуля соответственно, двадцать первый ,и двадцать второй выходы модуля подключены к инверсному и прямому выходам одиннадцатого элемента И соответственно, инверсный и прямой выходы двенадцатого элемента И подключены к двадцать третьему и двадцать четвертому выходам модуля соответственно, двадцать пятый, двадцать шестой, двадцать седьмой, двадцать восьмой, двадцать девятый, тридцатый, тридцать первый, тридцать второй, тридцать третий и тридцать четвертый выходы модуля подключены к выходам тринадцатого, четырнадцатого, пятнадцатого, шестнадцатого, семнадцатого, восемнадцатого, девятнадцатого, двадцатого, двадцать первого и двадцать второго элементов И соответственно.
На чертеже представлена структур- ная схема многофункционального логического модуля.
Многофункциональный логический модуль содержит выходы 1, дешифратор 2, коммутаторы 3 "38тина 8 н 1, трехвходовые элементы И 4 -4, четырехвходовые элементы И 5(-5 двухФ входовые элементы И 64 -66-, шины
7(A-О-. 2) для входных переменных и шины 8(H-ОФ2» для настройки.
Устройство работает следукшим образом.
На входные шины 7 (A-0+2) подаются сигналы входных переменных, на шины 8(Н-0 2).для настройки — сигналы настройки. Сигналы Н-0-:2 расшифровываются в дешифраторе 2 и через коммутаторы 3 -3, управляемые кодом й-О+2, выдаются в определенном порядке на элементы И (4 -4, 5 -5 и
6„-6 ).
Элементы И формируют требуемый набор из тридцати четырех функций алгебры логики.
Работа устройства описывается в табл. 1 и 2, где в зависимости от кода настройки указаны наборы функций, формируемых на каждом выходе 1 при изменении входных переменных для различных значений настройки. Выходы 1 нумеруются на чертеже последовательно снизу вверх от элемента И б до элемента И 4(, и от элемента И Я„, до элемента И 5(°
1032449
Т а б л и ц а 1
НОФ2=010 НО+2=011
=000 НО+2=001
Р выход
T 1
00001000 00010000 00 00000.11110111
11101111 1101 1111
10000001 00000011 00000110
01010000
llllll00 11111001
10100000 01000001
11010111 10101113.. 01011111 10111110
01101111
10001ООО
01110111
10000011
00110100
01101000 11010000 10100001
11001011 10010111. 00101111 . 0101113.0
11001000 10010001
00100011 01000110
00110111
01101110
11011100 10111001
10011000 00110001
00100110 01001100
10110011 01100111 11001110
01011000 10110000
00101100
11010011 10100111 01001111
01000101 10001010
1010001 О
01011101
01110101
10111010
01010010 10100100
01011011
10103.101
00011110 00111100
11010001 10100011
ОО111ОО1 01110010
26
10001101
11000101
00011011
00110110 01101100
lllll0ll
О1000000
00111111
00101000
11011001
11101001
01010001
10101110
00100001
llOllll0
00010001
00000111
11113.000
01000010 10000100
10111101 01111011
OO100OlO O100OlO0
11011101 10111011
00001110 00011100
llllO0O1 13,100011
01001001 10010010
10110110 01101101
01111000 11110000
01000111 10001110
11100100 11001001
10001011 00010111
1032449
Код настройки
HO-.2=000 Н0-;2=001 HO-,2 =010
Р выхода т
01100110 11001100 10011001
10011010 00110101 01101010
10010110 00101101 01011010
li001010 10010101 00101011
01010101 10101010 01010101
00110011
01001101
01001011
0K100I01
10101010
Таблица 2
Код настройки
Р выхода
17
НО-, 2=100 HO2 2=101
01000000 10000000
10111111 01111111
00001100 00011000
llli00l1 1il001l
10000010 00000101
01111101 11111010
00001 001 00010010
1111013 0 11101101
10001000 00010001
01110111 11101110
00111000 01110000
110001111 10001111
01000011 10000110
10111100 01111001
10001100 00011001
01110011 11100110
01100010 11000100
100ill01 00111011
О11ааОО1 11000010
Продолжение табл. 1
HG2-,2=3.1О Н02 2=111
00000001 00000010
1111111О 11111101
00110000 01100000
11001111 10013.111
00001010 00010106
11110101 11101011
00100100 01001000
11011011 10110111
00100010 01000100
11011101 10113.011
11100000 11000001
00013.111 00111110
00001101 00011.010
lill00l0 ll100l0l
00110010 01100100
11001103. 10011011
10001001 00010011
0131011Î 11101100
10000101 00001011
1032449
Продолжение табл. 2
М выхода
Код настройки
I Г
НО-. 2=100 Н02 2=101 Н02-2=110 Н02-. 2=111
01111010 11110100
10011110 00111101
00010101 00101010
11101010 11010101
01010100 10101000
10101011 01010111
10010100 00101001
10110101
00100101
11011010
01101011 11010110
l1100001 11000011
00011101 00111010
10000111 00001111
01110100 11101000
26
10010011 00100111 01001110 10011100
00101110 01011100
11011000 10110001
00l10O11 01100110
11010100 10101001
10110100 01101001
01110001
1011000
01100011 11000110
11001100 10011001
01010011 10100110
11010010 10100101
01010110 10101100 01011001 10110010
10101010 01010101 10101010 01010101
ЗЗ
Иэ табл. 1 и 2 видно, что при из- . менении кодов настройки от 000 до ill на выходах 1 модуля форин. руется все множество иэ 256 функций алгебры логики от трех переменных и, следовательно, с помощью восьми модулей с различными настройками может быть получено все это множество фуйк-<5 ций .
Этим достигнута основная цель изобретения — расширение области применения модуля, а именно одновременНо формируется набор из 34 функций с 50 возможностью перестройки таким образом, что перекрывается все множество функций алгебры логики от трех переменных.
Количество аппаратуры в предлага- 55 емом устройстве по сравнению с устройством-прототипом значительно меньше — примерно в восемь раэ на одну функцию. Так, в устройстве-прототипе на реализацию одной функции требуется четыре корпуса микросхем, например, серий 133 и 530, а в предлагаемом устройстве примерно 0,6 корпуса. Количество шин настройки на одну функо цию составляет всего 3/34=0,1 контакта, т.е. значительно ниже, чем в устройстве-прототипе. Таким образом, в изобретении уменыаено количество аппаратуры и настроечных входов на одну функцию.
Количество шин для входных переменных также значительно меньше, чем в устройстве-прототипе (0,1 контакта на функцию вместо трех).
Предлагаемое устройство может быть реализовано в виде модуля с высокой степенью интеграции, например БИС, так как требует сравнительно небольшого количества аппаратуры, а также неболыаого числа информационных и настроечных входов °
1032449
Составитель В.Кайданов
Редактор A.ÂÎpîâè÷ Техред И.Гайду Корректор A.повн
Заказ 5401/52 Тираж Р706 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва Ж-35р Раушская наб, д. 4/5
Филиал ППП Патент, r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4