Универсальный логический модуль

Универсальный логический модуль

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к вычисли- .тельной технике и может быть использовано при построении интегральных fг3ч5678 9 10. //- f213 - г- 15 JP т ч 16 микросхем различной степени интеграции в качестве коммутаторов и блоков арифметической обработки операндов. Цель изобретения - упрощение модуля. Модуль содержит информационные входы 1,2, настроечные входы 3-12, элементы РАВНОЗНАЧНОСТЬ 13-17, элемент И 18,элемент СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА 19,выход 20. При подаче на настроечные входы модуля сигналов настройки, принадлежащих множеству (0, 1, х, , х, X,, х, на выходе модуля реализуется любая булева функция четырех .переменных. 1 ил. 1 табл. (Л 17 16 16 19 го САЭ СО О х

ВЗЬ I

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„131901 (5)) 4 G 06 F 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

> с" с

Ф Ф с ,1 с с

3 ф

5 б

В

П

12 (21) 4016107/24-24 (22) 29.01.86 (46) 23.06.87. Бюл. 9 23 (72) А.В.Пархоменко,, В.Л.Смирнов, Л.Б.Авгуль и В.А.Мищенко (53) 681.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 91 1507, кл. G 06 F 7/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР

 1166095, кл. С 06 F 7/00, 1984. (54) УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ЛОГИЧЕСКИЙ МОДУЛЬ (57) Изобретение относится к вычисли.тельной технике и может быть использовано при построении интегральных микросхем различной степени интеграции в качестве коммутаторов и блоков арифметической обработки операндов.

Цель изобретения — упрощение модуля.

Модуль содержит информационные входы

1,2, настроечные входы 3-12 ° элементы РАВНОЗНАЧНОСТЬ 13-17, элемент И

18 элемент СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА

19, выход 20. При подаче на настроечные входы модуля сигналов настройки, принадлежащих множеству jO 1, х,, х4, х,, х, на выходе модуля реализуется любая булева функция четырех переменных. 1 ил. 1 табл.

1319019

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для реализации произвольной логической функции четырех переменных.

Цель изобретения — упрощение модуля.

На чертеже представлена схема универсального логического модуля.

Модуль содержит информационные входы 1-2, настроечные входы 3-12, элементы РАВНОЗНАЧНОСТЬ 13-17, элемент И 18» элемент СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА 19 и выход 20.

° Модуль работает следующим образом.

На настроечные входы 3-12 модуля подаются настроечные сигналы («,-П„» которые могут принимать значения (°

О, 1, х«» х, х«» хаj. С выхода пятого элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ 17 снимается следующая логическая зависимость

fs=f3U5v f«U5L (1) где

f« =Х,П,У чx,U И» (2) F=x (f Р vf F„)vx,Р, где (3) F„ а «о" а «о

Сравнивая выражения (1) и (3), ви— дим, что логическая зависимость вида (3) также реализует путем подачи на настроечные входы U +- О« сигналов настройки в соответствии с таблицей любые булевы функции трех переменных (f (х„,х )) .

Анализируя выражение (2), видим, что на выходе 20 универсального логического модуля реализуется любая булева функция четырех переменных

f(õ« »ха). Покажем это. Любая булева функция в соответствии с разложением которая при различных значениях настроечных сигналов на настроечных входах 3-7, приведенных в таблице, реализует любые булевы функции, зависящие от трех переменных х> х (f(õ«»x )J . С выхода 20 универсального логического модуля, учитывая, что на выходе четвертого элемента

РАВНОЗНАЧНОСТЬ 16 реализуется функция и 1 П П и П П где

f =Х U< П.«Х, U U7» снимается следующая логическая зависимость:

Шеннона может быть представлена в виде

F„„x,,х )-х «,(х,,х )чх ц (х,,х ), Приравнивая правую часть выражения (2) к данному представлению функции, видим, что всегда однозначно могут быть определены функции f>, ГХ Fy Ч (х которые, как было показано, являются логическими функциями трех переменных.

Рассмотрим алгоритм настройки.

«

Пусть f(x õ,х,х ) — реализуемая модулем логическая функция четырех переменных, Тогда определим некоторую логическую функцию с (х»x,,õ,х )=f(х,х,х,х ) и представим ее в виде

Г Ъ ((х»х»х»x ) х,ц«(x,,õ ) «1»(х,x ) ..

Причем, если ((ха»Х «»Х»Х ) =Х 0 «(Х»Х )

30 то (« (xi »xç) = JJ«(х, »x©+ (х«»хэ ) 3 .

V,(Ю (X, 3) °

По виду функций ((х,,х.) и

35 г «» э (,«(х х ) из таблицы находим настройки модуля на реализацию функций

Й(x х ), При этом функция р (x õ ) определяет сигналы настройки U

Пр» а фу кци Ю (х,»х«) — сигналы

40 настройки U, .,U« (соответствие сигналов настройки в таблице (UI =

=-U<» " ="ч » Пз=Пь» U+ U÷ ° 4=П«о ) °

Пример. Определить настройки модуля на функцию f(x««x )=

=.х < х « х «х, Очевидно, вектор ее значений (таблица истинности) имеет вид: 7 =(0,0, 0,1,0,0,0,1,0,0,0,1,1,1,1,1) .

Следовательно, вектор значений функции lf (ха,х) х »х «)=f (х«»ха)

Y р (0»0»0»0»0«0»1»1 «0»1»0»1 «0»1

I 1).

Тогда у =(0,1,0,1,0,1,0,0);

Из таблицы находим настройки модуля

13190

1 1

О 0 х, 0

1 1 х О

0 1 х 0

0 1

0 0 0 0

0 0 0

0 1

О О

О 0

0 0 О

1 1 х 1

1 1 х х, 1 х, х, 1 0

О. 0 О х1

О О 1 1

0 0 О х 1 1 х 1

1 х 1

1 x„

0 1

1 0

1 1

0 О

0 1

1 0

0 0 0 О 1 х х, х

0 0 0 О 1 х х

0 1

0 0 0 О 1 х, хх

О 0 0 1 О

1 1 х - х х з

0 0 О .1 0 х 1 х а х

0 0 0 1 0

1 1 1 1 х3

О 1

1 1 1 1

Формула изобретения

Универсальный логический модуль, содержащий первый, второй, третий, четвертый элементы РАВНОЗНАЧНОСТЬ и элемент И, причем первый настроечный вход модуля соединен с первым входом первого элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ, выход которого соединен с первым входом второго элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ, вы- 10 ход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с первым информационным входом модуля, второй настроечный вход которого соединен с первым вхо- 15 дом третьего элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ, выход которого соединен с первым входом четвертого элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ, отличающийся тем, что с целью упрощения, он содержит 20 пятйй элемент РАВНОЗНАЧНОСТЬ и элемент СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА, причем третий и четвертый настроечные входы модуля соединены соответственно

0 1 1 1 1

19 4 с вторыми входами первого и второго элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ, пятый и шестой настроечные входы модуля соединены соответственно с вторыми входами третьего и четвертого элементов

РАВНОЗНАЧНОСТЬ, третий вход которого соединен с седьмым настроечным входом модуля, восьмой и девятый настроечные входы которого соединены с первым и вторым входами пятого элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ, выход которого соединен с третьим входом первого элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ, второй информационный вход модуля соединен с третьими входами третьего и пятого элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ, выходы элемента И и четвертого элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ соединены с первым и вторым входами элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МО-.

ДУЛЮ ДВА, третий вход которого соединен с десятым настроечным входом мо-1 дуля, выход которого соединен с вы-ходом элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ

ДВА.

0 0 0 О 1 0 О

О 0 0 1 0 1 1

О 0 0 1 1 О О

1319019

О 1 х R О 1

1 1 1 1

Х2

ХЪ Xi

1 1 х 1

Х3 Х, х х, х, 1

1 О

О х

О 1 х 1

О 1

R Rs xxs

1 О

О 1 х х, х 1

1 1

О 1 1, 1

1 О О О

1 О О 1 х х х 1 ха х 1

О х, х 1

Х2 х2

О х х 1 х х, з х, Ъ 1

О О О 1 х1

1 х х 1

ХЗ х1 э

Х2

О х О х 1 1 1

О х О х, 6

Продолжение таблицы

О О О О 1 1 О 1

О О О О 1 1 1 О

О 0 О О 1 1 1 1

О О О 1 О О О 0

О О О 1 О О О 1

О О О 1 0 О

О О О 1 О О 1 1

О 1 О О

О 1 О 1

1 О 1 О

1 О 1 1

1 1 О О

1 1 О 1

1 1 1 О

1 1 1 1

О О 1 0 О О О О

О О 1 О

О О 1 1

О 1 О О

О 1 О 1

1319019

Прод олкение таблицы

«4

11» 1 1

0 х х 1 х, 1

О 1 1 О

О 1 1 1 хз х х, х, О О х 1 х х, О 1

1 О х1

1 О О 1 х 1 х О

1 0

1 О

1 О 1 1 х, 1 х х, х О

1 1

О О

Х, х х, 1 1 0 1

Х, Хз

1 . 1

1 О

Х1 х, х, х

О О ххз х, 1 1 х О х 1

О 1

Х1

О 1 хз х1 х, Х1

Х1 х, 1 х 1 хз х, Хз

xx3 х, х

Х1 х, 1

Х1 з х . о х 1

Хз

1 х, з

З 1

Х1

1 х О 0 хз

Х1

1 1 1 х1 О

Хз х, 1 1 1 О х о х, 1 1 1

0 О 1 1 О 0 О О

О О О 1

О О 1 О

О О 1 1. О 1 О О

О 1 О 1

О 1 1 О

О 1 1 1

1 О О 0

1 О О 1

1 О 1 О

1 О 1 1

I 1 О О

1 1 О 1

1319019

Продолкение таблицы

1 1 1 1

О 1 О О О О О О

О 1 О О О О О 1

О 0 1 О

О х, 1

О 1

Х3 х, Х2

1 1 1 х, 2 х 1

О 1

О 0

Х1

О 1 О О

О 1 О 1

0 О 1 О

О 1 1 1

1 О О О

1 О О 1

1 О 1 О

1 О 1 1 х

Х2

Х3

Х1 х х, х, х, Х2 х

Õ2

О х 1 х х 2

1 1

0 О х.

1 1 О 1

1 1 1 0

Х3

О х х

0 О

Х1 х, О 1 1 1

О 1 х 1

Х3 х, Х1

Х2

О 1

О 1 х 1 х

Х3

0 О

Х3

0 1 О 1 О О О О

О 0 О 1

О О 1 О

О О 1 1

0 1 О О

О 1 О 1

О 1 1 О

0 1 1

1319019!

Продолжение таблицы

1 1 1

"э 4

0 а 0

0 0 0 х

1 х1 хэ х 1

1 х, хэ

0 0

0 1 0

0 0

1 0 хэ

1 1

0 х

2 хэ

1 х

1 - х; X 0

1 х> х х

0 Х, 1 1 1 1 х

0 0 0 1

0 0 1 0

0 0 1 1

0 1 0 0

0 1 0 1

0 1 0 1

0 1 1 1

1 0 0 0

1 0 0 1 хг

0 х хэ хэ

ХХ3 х, 0 х хэ х2 хг хэ

0 х х

0 х х х, xz хэ хэ

3 хэ

1 0 1 0

0 х

0 х

0 х

0 1 1 0 1 0 1 1

0 1 1 0 1 1 0 0

0 1 1 0 1 1 0 1

1 1 1 0

0 хэ хэ х, 0 ха э

1 1 1 1

0 1

0 1 1 1 0 0 0 0

xz хэ х1 х t 1 0 1 1 0 0 0 0 0

1319019

J4

Продолжение таблицы

0 0 х, 0!!з Ue 4

U, 1 1 х 0

0 !

Х 0

0 0 0 1

0 0 1 0 х 1

1 х1

0 0 хг х

0 О 1 1

0 1 0 0

0 1 0

0 1 1 0

0 1 1

1 0 0 0

1 О О .1

1 О 1 0

1 О 1, 1

1 . 1 О 0

1 1 0 1

1 1 1 0

1 1 1 1

1 1 О О О О 0 О

1 О О О О О 0 1

О О 1 О

О О 1

О 1 О 0

О 1 О 1

О. 1 1 О х, х., х, х х, Хг

0 6

Хг

1 х, х О х х х О

Хг

Х9

1 х,, х, Хг Х, 0 х1 х, О

Хг х, Х2 х х

О х, О х, 2

О 0

Х3

1 О

1 1 хг

Х2

1 1 1

Хг

Х3

Х2

О хг х, 0

xÄ х1, Хг х, О 1 х х, х х> 1 х1

1 О О 0

1 О О 1

Хг х3

13 I 9019

16

Продолжение таблицы

3 4 %

О О

0 о о о о

1 1 1 1

1 О О 1 О О О О

О О О 1

О О 1 О

О О 1 1 х

2. х х

Х2 х х, О

9 2

О 1 х, Х2 х

О х х х х О

Х2

Х2

Х2

Х2 о х О

Х2 О

О 1 О О

О 1 О 1

О 1 1 О

О 1 1 1

1 О О О

0 О 1

1 О 1 О

1 О 1 1

1 1 О О

1 1 О 1

1 1 1 О

1 1 1 1

1 О 1 О О О О О

О О О 1

О О 1 О

О х1

Х2

Х2

Х2 х, х . О х х х 1

О х

Х2

О

О х

Х2

Х2 х, хз

Х2

Х2

Х2

Х2 х, X

О 1

Х2

18

Продолжение таблицы

1319019

0 О 1

X3 XS х, х, 1 х( х 1

Х2 х 1

0 1 О О

1 О 1 О О 1 О 1

О 1 1 О

О 1 1 1

1 О О О

1 О О 1

1 О 1 О

1 О 1 1

1 1 О О

1 1 О 1

1 1 1 О

Х2

1 х х 1 з

О 1

1 х х х

Х2

О х О 1

1 х, О О

Х2 Х2

О хэ

Х2

1 х О

1 1 1

О 1

О О

1 О 1 1 О О О О

О О О 1

О О 1 О

О О 1 1

О 1 О О

0 1 О 1

О 1 1 О

О 1 1 1

1 О О О

1 О О 1

1 О 1 О

1 О 1 1 х(О

Х2 ХЭ х, Х2

Х2 х, х, хэ

О О

ХЗ Х2

Х2 хэ х, Х3 Х2

Х2

О х, хэ (х О

Х2 х, Х2 Х, О

1 х2

О х

О О

О х

3 2! 319019!

-т х, 0 х, 0 0 1

Хэ

Х, Хг э хФ хг 0

0 1 1 1

0 0 х1 хг 1 х, х 1

1 1 1 хг 0 1

0 1

Хэ

Х, э

Хг хг х, хг х х, 1 х, х 0

1 хэ

Хг . хэ х, х 1 э х х х

xó х 0 х х, 0 0

1 ххэ

Хг х

Хг

x . 0 х, хэ х, х, 1

Хг

Х х х, 1 х х 0 0 х х 0 1

ХЭ Х1 ХЭ Х1

ХЭ Хг ХЭ Х1

Продолжение таблицы! 1 0 0

1 1 0 1

1 1 1 0

1 1 1 1

1 1 0 0 0 0 0 - 0

0 0 1 0

0 0 1 1

0 1 0 0

0 1 0 1

0 1 1 0

0 1 1 1

1 0 0 0

1 0 0 1

1 0 1 0

1 0 1 1

1 1 0 0

1 1 0 1

1 1. 1 0

1 1 1 1

1 1 0 1 0 0 0 0

0 0 0 1

0 0 1 0

0 0 1 1

0 1 0 0

1319019

21

Продолжение таблицы

О 1 0 1

О 1 1 О

О 1 1 1

1 О 0 О

1 О О 1

1 О 1 О

1 О 1 1

1 1 О О

1 1 0 1

1 1 1 О

1 1 1 1.

1 1 1 О О О О О

О О О 1

О О 1 О

О О 1 1

О 1, О О

О 1 О 1

О 1 1 О

О О х О х х, Х1 О

Х2 Х1

3 х х О

Х2

Хз х О х, О О 1

Х2 х

Хз

О О хэ О х О ъ

О з х х2 х, х1

xz х

О 1

Х2 х, хз хз х, х, х 0 з

О х, Хз х, Х2 Х, х О

Х2

О х, х О х

О. 1

О О 1 хэ

Х2

1 О О О

1 О О 1

1 О 1 О

1 О 1 1

1 1 О О

1 1 О 1

1 1 1 0

Х1 хэ

Х3 хз х1

Х3

Х2

О О х О

0 О

Хэ

Хэ

Хт х, Х1

Хз

Х3 э х О х, xz

Х2

ХХ3

13190f 9

24

Продолжение таблицы

0 о о

0 х

xi

xà, 0 1 0 1 х х х 0 ха х х, 1 0

x x, 0 0

3 2

1 I 1 0 х

1 х, х 0

1 1 1 0

XXç х х, 1 0

0 1 1 0 х

Хф

Составитель О.Березикова

Техред М.Ходанич

Редактор А.Ворович

Корректор С.Шекмар

Заказ 2513/43

Тираж 672

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4 х х, 1 0

1 1 1 0 х, Х, 0 0 х х, 0 0

1 х, х, x x x0 0

1 1 1 0

1 1 1 1

1 1 1 1 0 0 0 0

0 0 0 1

0 0 0 0

0 0 1 1

0 1 0 . 0

0 1 1 0

0 f 1 1

1 0 0 0

1 0 0 1

1 0 1 0

1 0 1 1

1 1 0 0

1 1 0 1

1 1 1 0

1 1 1 1