Устройство для вычисления булевой разности

Устройство для вычисления булевой разности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ БУЛЕВОЙ РАЗНОСТИ, содержащее-два мультиплексора, п элементов НЕРАВНОЗНАЧНОСТИ , причем входы задания номеров переменных устройств поразрядно соединены с соответствующими управляюштади входами мультиплексоров выходы первого мультиплексора подклю1чены к первой группе входов первого элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, отличающееся тем, что, с целью повьшения быстродействия, в него введены

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (! ) ) (51) 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3674324/24-24 (22) 19. 12. 83 (46) 23. 10. 85, Бюл. у 39 (71) Харьковский ордена Ленина авиационный институт им.Н.Е.Жуковского (72) Д.П.Болдырев, В.А.Дергачев и А.А.Жалило

{53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1 1016778, кл. G 06 F 7/04, 1983.

Авторское свидетельство СССР

В 780003, кл. С 06 F 7/04, .1978. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ

БУЛЕВОЙ РАЗНОСТИ, содержащее-два мультиплексора, и элементов НЕРАВНОЗНАЧНОСТИ, причем входы задания номеров переменных устройств поразрядно соединены с соответствующими управляющими входами мультиплексоров, выходы первого мультиплексора подклю|чены к первой группе входов первого элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены (2"-n) . элементов НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ и (2" -2) мультиплексоры управляющие входы которых соединены с соответствующими входами задания номеров переменных устройств,первая группа входов i-ro элемента

НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, где i — 2,. ° .,2 соединена с выходами i-го мультиплексора, вторая группа входов j -го элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, где j=

1, 2..., 2, соединена с входами и значения исходной функции устройстве на 1-м наборе и 1-й группой информационных входов j-ro мультиплексора выходы элементов НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ являются выходами булевой разности устройства.

1187159

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для автоматизации процесса вычисления булевых разностей (булевых производных, булевых дифферен- 5 циалоф при проектировании средств тестового и аппаратурного контроля комбинационных устройств,при проектировании систем автоматизированного проектирования дискретных уст- 10 ройств.

Цель изобретения — повышение быстродействия.

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства ; на фиг.2 — схема 15 устройства для п=2.

Устройство содержит входы 1 значения исходной функции входы 2 задания номеров переменных, входы 3 булевой разности, мультиплексоры 4, 20 элементы НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 5.

Входы 1 служат для подачи на входы устройства значений исходной функции на всех двоичных наборах входных переменных (таблица истин- 25 ности логической функции).

По входу 2 подается п-разрядный двоичный код, несущий информацию о том, по каким переменным вычисляется булева разность. Если она вычисляется по переменной х, то !

% в i-ом разряде двоичного кода будет "1", в противном случае — "О".

Например,. для п=5, при вычислении булевой разности по переменным х,„ и х двоичный код, подаваемый на вход 2 управления, имеет вид

01010.

Вход 3 служит для выдачи таблицы истинности логической функции, 40 соответствующей булевой разности, Мультиплексоры 4 предназначены для выбора на основании кода, поступающего по входу 2 на управляющие входы мультиплексоров, соответствующего информационного двоичного кода, поступающего на их входы. Мультиплексоры имеют и управляющих входов, 2 информационных входов, П один выход, являются стандартными элементами и могут быть выполнены по любой известной схеме.

Элементы НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 5 предназначены для сравнения соответствующих значений сигналов, поступающих 55 с. выходов мультиплексоров и по входу

1 исходных данных. Сигнал на выходе элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ равен "1", г = С)ей) где С вЂ” значенйе логической функ1

1 хл) на (j-1)-м наборе входных переменных;

d — значение сигнала на выходе

j-ro мультиплексора.

Функционирование j-го мультиплексора описывается логической функцией

Я!!

3 =vg,,f

5 !71-! (2) гдес(; — значение сигнала íà 1-м входе мультиплексора;

S,, S „„., S Ä"- набор управляющих сигналов мультиплексора;

S" — обозначение i-й входной пеФ ременной -управляющей мультиплексора;

S если у, Д1 1

S, если у;

= 0 ! у — значение i-го управляющего

1 сигнала (i-ro разряда входа 2 управления).

В зависимости от значения, сигналов поступающих по входу 2, у = у

1 если сравниваемые сигналы принймают различные значения, и "0" — в противном случае. Элементы НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ являются стандартными и могут быть выполнены по любой известной схеме.

Рассмотрим работу устройства в целом.

Булевой разностью логической функции F(x1, х2 °, хп) по пере менной Xi назы ается логическая функция К(х, х,...,х,), определяемая следующим образом:

R(x„...,xf=F(x„,õ;,...,х„)9F(x„„, õ.„,х„

l (1)

То есть для вычисления функции (2) необходимо вычислить значение функции Р(х, х,..., хп) на набомодулю 2 со значением функции на наборе х », х . .. х„. Указанную процедуру необходимо проделать для всех наборов входных переменных.

Элементы НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 5 производят сравнение значений логических функций в соответствии с форму" лой (1) .

Логическая функция r на выходе

j""ão элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ имеет вид у ... у производится передача г п3 на выходы мультиплексора сигнала, поступающего на его 6 -й информационный вход. Из следующей формулы следует, что е,,= "" ч )" (.) 11871

j-му разряду входа 1 исходных данных соответствует значение логической функции РЯ, >- ..., х„) на (j-1)-и наборе входньи переменных

Ь! Ъг Ъе! х, х,... х„",.

Ф 2

Аналогично, i-му разряду соответ01 Oz а„ ствует набор х,, х,, х „ . Если

i-й разряд входа 1 исходных данных соединен с (" -ым входом j-ro муль$j типлексора, то имеет. место зависимость (1). Приравнивая .правые части уравнений (1) и (4), получим, что

- (2 $, )Фj- » (,2 (, !с!! !>) )))t1

Отсюда а = » О+ у! в

То есть j-й элемент НЕРАВНОЗНАЧ,:НОСТЬ сравнивает значения логичесЬ, 1, кой функции на наборах х,, х ..., 59 4 (b,)÷ (ъ, )Ч (ь„)9», и т.е. формирует значение функции

K(j!„ х,,..., хп) íà j-ом наборе в соответствии с формулой (2).

Таким образом устройство решает задачу вычисления булевой разности.

Рассмотрим работу устройства на конкретном примере, Пусть исходная логическая функция принимает значения 0,0,0,1 соответственно на наборах 00, 01, 10, 11 .входных переменных. Пусть необходимо вычислить булеву : разность по переменной х . На вход 1 исходных данных подаем двоичное слово 0001, на вход 2 управления подаем двоичное слово 01. На выходах мультиплексоров 4 формируются сигналы, поступающие на их вторые входы (соответственно 0,0,1,0).Элементы НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 5 производят сравнение значе.ний сигналов, поступающих с соответствующих разрядов входа 1 исходных данных и выходов мультиплексоров 4, и формируют на входе 3 результата двоичное слово 0011, соответствующее искомой булевой разности.

<

1 I

1187159

Составитель Е.Иванова.

Редактор Н.Данкулич Техред М.Гергель Корректор И,Муск

Заказ 6551/54 Тираж 709 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул. Проектная, 4