Программируемое устройство для вычисления логических функций

Программируемое устройство для вычисления логических функций

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области вычислительной техники и предназначено для вычисления логических функций п переменных. Целью изобретения является повышение быстродействия за счет возможности вычисления за один такт каждой конъюктивной группы функции , представленной в дизъюнктивной нормальной форме (ДНФ). Устройство содержит группу мультиплексоров 1, элемент И 2, группу триггеров 3, элемент И 4, группу элементов ИЛИ 5, блок 6 памяти функций, блок 7 памяти настройки, блок 8 управления, генератор 9 импульсов. На информационные входы первой группы подаются входные переменные, на информационные входы второй и третьей групп подается информация , преобразуемая в код настройки и код функции, которые формируют результат вычисления логической функции, представленной в ДНФ. 2 ил. 1 табл.,1 э.п. ф-лы. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„14447

А1 (50 4 С 06 F 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTI44 (21) 4270885/24-24 (22) 29.04.87 (46) 15. 12.88. Бюл. М 46 (71) Тбилисский научно-исследовательcêèé институт приборостроения и средств автоматизации Научно-производственного объединения "Элва" (72) Т.Э.Шарешенидзе, P.Ñ. Tâàëàáåéшвили, С.Н.Хоштария и Э.А.Гургенидзе (53) 681.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 851399, кл. G 06 F 7/00, 1979.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1262475, кл. G 06 F 7/00, 1984. (54) ПРОГРАММИРУЕМОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ВЫЧИСЛЕНИЯ ЛОГИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ (57) Изобретение относится к области вычислительной техники и предназначено для вычисления логических функций п переменных. Целью изобретения является повышение быстродействия sa счет воэможности вычисления за один такт каждой конъюктивной группы функции, представленной в диэъюнктивной нормальной форме (ДНФ) . Устройство содержит группу мультиплексоров 1, элемент И 2, групйу триггеров 3, элемент И 4, группу элементов ИЛИ 5, блок 6 памяти функций, блок 7 памяти настройки, блок 8 управления, генаратор 9 импульсов. На информационные входы первой группы подаются входные переменйые, на информационные входы второй и третьей групп подается информация, преобразуемая в код настройки и код функции, которые формируют результат вычисления логической функции, представленной в ДНФ. 2 ил..

1 табл.,1 э.п. ф-лы. С:

1444744

45

Изобретение относится к автоматике и вйчислительной технике и предназначено для вычисления логических функций и переменных.

Цель изобретения — повышение быстродействия устройства за счет обеспечения возможности вычисления за один такт каждой конъюктивной группы функции, представленной в дизъюнктив- 10 ной нормальной форме (ДНФ) .

На фиг ° 1 изображена схема предлагаемого устройства на фиг. 2— схема блока управления.

Устройство содержит группу муль- 15 типлексоров 1, элемент И 2, группу триггеров 3, элемент И 4, группу элементов ИЛИ 5, блок 6 памяти функций, блок 7 памяти настройки, блок 8 управления, генератор 9 импульсов, уп- 2р равляющий выход 10 признака занятости, три группы информационных входов 1113 устройства, вход 14,1 пуска, вход

14.2 начальной установки, вход 14.3 признака разрешения записи, вход 14.4 25 признака разрешения запуска генератора импульсов, вход 14.5 сброса и выходы 15 устройства.

Приведенная логическая функция имеет следующие конъюктурные группы:

F1=X1.ХЗ.Х5 -Х2 Хб-Х8;

F 2=X1 Х4 Х2 . Хб. Х8;

F3=Xi ° ХЗ.Х5.Х7 Х8;

Р4=Х1 Х4 Х7 Х8.

Для этого случая в блок 7 памяти настройки и блок 6 памяти функций вводится информация по четырем адресам в последовательности, приведенной в таблице кодов настройки и кодов функций.

Каждая стройка таблицы содержит информацию .об определенной конъюктивной группе (F1, F2, FÇ, F4), причем разряд кода настройки, номер которого совпадает с номером переменной, участвующей в логических вычислениях в инверсном коде (нормально

Блок 8 управления с одержит пять элементов И;6-20, три элемента ИЛИ

21-23, три RS-триггера 24-26, два счетчика 27 и 28 и депыфратор 29.

Устройство работает следующим образом.

Из 2п-разрядной информации младшие п разрядов поступают на вторую группу информационных входов 12 устройства, а старшие п разрядов поступают на третью группу информационных входов 13 устройства.

Выходная информация блока 6 памяти функций определяет какие переменные входной информации участвуют в вычислениях.

Выходная информация блока 7 памяти настройки определяет какие переменные участвуют в вычислениях в прямом и в инверсном кодах.

Например, требуется вычислить логическую функцию

F=X1 (ХЗ Х5ЧХ4) (Х2 ХбvX7) Х8, ко горой соответствует нормально замкнутый контакт PKC замкнутый контакт РКС), имеет значение логической "1" а все остальные разряды — значения логического "0", разряды кода функций, номера которых совпадают с номерами переменных, участвующих в логических .вычислениях, имеют значение логического "0", а все остальные — значение логической "1".

Блок 8 управления работает следующим образом. Сигналом "ОСБ-К" на входе 14 .5 сброса блок 8 приводится в исходное состояние, которому соответствуют нулевые состояния второго RSтриггера 24, первого RS-триггера 25, счетчика 27 и счетчика 28. Третий RSтриггер 26 устанавливается в "0" первым выходом дешифратора 29, сигнал на котором существует при нулевом состоянии счетчика 28. После окончания действия сигнала "ОСБ-К" на вход 14,1 пуска поступает сигнал "ВБР-К". На весь период действия сигнала "ВБР-К" блок 8 управления формирует управляющие сигналы. Первый сигнал "ВП-К" на

1444 744 входе 14.2 начальной установки формирует сигнал "ГТ-Т", свидетельствующий о готовности устройства к работе, и первый адрес на адресной шине, устанавливая соответственно второй

RS-триггер 24 и счетчик 27 в состояние

"1", а также единичный сигнал на выходе

10 признака занятости. После этого на второй и третьей группах информа- 10 ционных входов 12 и 13 устройства устанавливается первое информационное слово, которое сопровождается первым сигналом "ВД-К", формирующим через элементы И 17 и И 19 сигнал записи. 15

В дальнейшем (с приходом каждого сигнала "ВП-К") на входе 14,2 начальной установки формируется следующий адрес, а сигнал "ВД-К" на входе 14,3 признака разрешения записи, сопровож- 20 дающий вновь установленное информационное слово, формирует следующий сигнал записи.

Количество сигналов "ВП-К" и "ВД-К" определяется по программе и соответ— .2 ствует числу конъюктивных групп функции, представленной в ДНФ. Этим же определяется количество состояний счетчика 27. После окончания действия последнего сигнала "ВД-К" поступает сигнал "ОСТ-К", на входе 14.4 разрешения запуска генератора устанавливаю, щий второй RS-триггер 24 и счетчик

27 в состояние "0", а первый

RS-триггер 25 — в состояние 35

"1", и разрешающий запуск rенератора

9 импульсов. С этого момента формирование адресов в счетчике 27 происходит в зависимости от тактовой частоты генератора 9 импульсов. В счетчике

23 и дешифраторе 29 формируются сигналы строба для группы триггеров 3.

Счетчик 27 считает передние фронты тактовых импульсов., а счетчик 28— задние фронты, для чего с генератора 9 импульсов сигналы поступают в прямом и инверсном кодах.

Количество состояний счетчика 28 (не считая нулевого состояния) должно равняться числу к+1 (где к — коли- 50 чество конъюктивных групп в ДНФ). Прй этом (к+1-е состояние используется для формирования сигнала "Сброс", обнуляющего все триггера группы триггеров 3.

Принцип работы программируемого устройства для вычисления логических функций поясняется на примере вышеприведенной логической функции, содержащей восемь переменных. Для приведенного примера счетчик 27 является счетчиком на четыре состояния, а счетчик 28 — счетчиком на пять состояний. Группа триггеров 3 содержит четыре триггера. Группа мультиплексоров 1 содержит восемь двухканальных мультиплексоров, а блок 7 памяти настройки и блок 6 памяти функций— элементы памяти объемом 4х8 бит, в которых четырьмя сигналами "ВД-К" вводится информация (согласно таблице кодов настройки и кодов функций) .

Далее по сигналу "ОСТ-К" запускается генератор 9 импульсов, по передним фронтам импульсов которого происходит считывание из блока 7 памяти настройки и блок 6 памяти функций введенной в них информации.

Выходы блока 7 памяти настройки являются управляющими входами мультиплексов 1 группы, на информационные входы которых в этом случае поступают восемь переменных вычисляемой логической функции. Для коъюнктивной группы F1 мультиплексоров 1 группы открыты инверсные входы второго, третьего и восьмого мультиплексоров и прямые входы всех остальных мультиплексоров. Выходная информация мультиплексоров 1 группы подается на первые входы элементов ИЛИ 5 группы, на вторые входы которых подается восьмиразрядный код со значением логической "1" в IU-ом и VII-ом разрядах (ТЧ и VII разряды не участвуют в вычислении F1) и значением логического

"0" в разрядах I, II; III, V, VI,.

VIII. Если соответствующие разряды переменных, поступающих на мультиплексоры 1, группы имеют значения соответственно 1,0 0 1 О, то на выходе элемента И 2 формируется сигнал логической "1", который по первому сиг1налу строба записывается в первый триггер триггеров 3 группы (результат вычисления первой конъюнктивной группы) .

Таким же образом записываются результаты вычисления F2, F3 и F4 по второму, третьему и четвертому сигналам строба во втором, третьем и четвертом триггерах триггеров 3 группы.

Элемент И 4 служит для формирования сигнала блокировки триггеров 3

5 144474 группы в том случае, если ни одна из переменных данной конъюнктивной группы не участвует в вычислении.

Формула изобретения

1, Программируемое устр ойство для вычисления логических функций, содержащее два элемента И и группу триг-10 геров, о т л и ч а ю щ å å ñ я тем, что, с целью повышения быстродействия за счет обеспечения возможности вычисления за один такт каждой конъюнктивной группы Функции, представленной в дизъюнктивной нормальной Форме (ДНФ), оно содержит блок управления> генератор импульсов, блок памяти настройки, блок памяти функций, группу мультиплексоров, группу элементов 2р

ИЛИ, причем информационные входы первой группы устройства соединены с. прямыми и инверсными информационными входами мультиплексоров группы, выходы которых соединены. с первыми 25 входами элементов ИЛИ группы, выходы которых соединены с входами первого элемента И, выход которого соединен с информационными входами триггеров группы, инверсный выход генератора щ импульсов соединен с входом признака разрешения выдачи тактовых импульсов блока управления, выходы первой группы которого соединены с тактовыми входами триггеров .,- "„ ппы прямой Вы ход генератора импульсов соединен с входом признака разрешения формирования адреса блока управления, выходы второй группы которого соединены с адресными входами блока памяти наст- 40 ройки и блока памяти Функций, входы разрешения записи и разрешения работы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами блока управления, выходы блока памяти настройки соединены с управляющими входами мультиплексоров группы, выходы блока памяти функций соединены с. вторьпы ° входами элементов ИЛИ группы и входами второго элемента И, выход которого 5О соединен с, входом блокировки триггеров группы, информационные входы второй и третьей групп устройства соединены соответственно с информационными входами блока памяти настройки и блока памяти функций, вход запуска генератора импульсов соединен с третьим выходом блока управления, четвертый выход которого является выходом

4 б признака занятости устройства, вход пуска, вход начальной установки, вход разрешения записи, вход разрешения запуска генератора импульсов и вход сброса устройства соединены с, одноименными входами блока управления, пятый выход которого соединен

ñ входами сброса триггеров группы, выходы которых являются выходами устройства.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с. я тем, что блок управления содержит пять элементов И, три элемента ИЛИ,три RS-триггера, два счетчика, дешифратор, причем вход пуска блока соединен с первыми входами первого, второго и третьего элементов И, выход третьего элемента

И соединен с единичным входом первого RS-триггера и первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен,с нулевым входом второго RSтриггера, с входом сброса первого счетчика и является пятым выходом блока, выход первого элемента И «оединен с первым входом второго элемента ИЛИ, единичным входом второго

RS — триггера, выход которого соединен с. первым входом четвертого элемента

И, с первым входом третьего элемента

ИЛИ и является четвертым выходом блока, вход признака разрешения выдачи тактовых импульсов блока соединен со счетным входом второго счетчика, выходы которого соединены с входами дешифратора, с второго по к-й выходы которого являются входа— ми первой группы блока, (к — число конъюнктивных групп функции, предтавленной в ДНФ), первый выход дешифратора соединен с нулевым входом третьего RS-триггера, единичный вход которого соединен с к-ым выходом дешифр атор а, инверсный выход тр етьего триггера соединен с. первым входом пятого элемента И, второй вход которого соединен с входом признака разрешения формирования адреса блока, а выход пятого элемента И соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом первого счетчика, выходы которого являются вьйсодами второй группы блока, вторые входы первого, второго и третьего элементов И соединены соответственно с входом начальной установки, входом признака разрешения записи и входом признака разре7 1444 744 8 шения запуска генератора импульсов блока, выход второго элемента H cock инен с вторым входом четвертого элемента И; выход которого является перФ адреса Код наствым выходом блока, вход сброса блока соединен с вторым входом первого элеройки мента ИЛИ, с входом сброса второго счетчика и нулевым входом первого RSтриггера, выход которого соединен с 10 третьим выходом блока и с вторым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого является вторым выходом блока, 3. 11000100 (к+1)-й выход дешифратора соединен с третьим входом первого элемента ИЛИ ° >6

4. 110 0 00

Блок 6 памяти функций

Р адреса Код функции

1. 01001000

2. 01010100

3 . 00101010

4. 001101! 0

2. 10000010

Ю

l×2

Ж/

Л би7

Составитель В.Сорокин

Редактор А. Р евин Техред- M. Ходанич Корректор Н.Король

Заказ 6506/47 Тираж 704 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4