Многофункциональный модуль

Многофункциональный модуль

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относи ся к области в|)1числительной техники и может быть использовано при построении устройств обработки информации. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей многофункционального модуля заключакицееся в реализации функций К-значной логики от произвольного числа п переменных. Многофункциональный модуль содержит блоки элементов И 1,-1 (п+1)-входовой сумматор 2, логический блок 3, реализующий предикат. На информационные входы модуля подаются входные переменные , на настроечные входы - сигналы .настройки. На выходе многофункционального модуля реализуются К-значные логические функции. 2 ил. 7 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (И) (51)4 G 06 F 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П(НТ СССР (21) 4255661/24-24 (22) 02,06.87 (46) 15.01.89. Бюл. )) 2 (71) Ужгородский государственный университет и Институт кибернетики им,В.М.Глушкова (72) Н.Н.Айзенберг, З.И.Герго, Ю,Л.Иваськив и И.В,Семйон (53) 681.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

)) 12821131 кл. G 06 F 7/00, 1985.

Авторское свидетельство СССР

Я 1180877, кл. С 06 F 7/00, 1983. (54) МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЪ|Й МОДУЛЬ (57) Изобретение относиФся к области вычислительной техники н может быть использовано при построении устройств обработки информации. Целью изобрете- ния является расширение функциональных воэможностей многофункционального модуля заключающееся в реализации функций К-значной логики от произвольного числа и переменных. Многофункциональный модуль содержит блоки элементов И 1,-1„, (п+1) -входовой сумматор 2, логический блок 3, реализующий предикат. На информационные входы модуля подаются входные переменные, на настроечные входы — сигналы .настройки. На выходе многофункционального модуля реализуются К-значные логические функции. 2 ил. 7 табл.

1451678

Изобретение относится к вычисли- тельной технике и может быть использовано при построении устройств обработки информации.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем реализации К-эначных логических функций от произвольного числа и перемен" ных. 10

Для достижения поставленной цели принципиальное значение имеет метод представления функций К-значной логи- . ки.

Пусть R (0,1,2, ° ° ° 9К-1j — мно жество, состоящееиз К элементов. Определим на этом множестве две бинарные операции аО b и а ЮЬ (а,Ь e R ) .. к

Операцию aOb зададим таблицей Кэли (табл. 1) .

О, если a=O или b=O

30

Назовем так заданную операцию а G b умножением. Тогда (R, 0 ) мкльтипликативная полугруппа, а подмножество R „=R „ 10 3 с операцией O образует циклическую группу (R„, e ) .3 с образующим элементом 2 < R» т.е. все элементы множества К » можно записать в виде степеней элемента 2.

При этом имеют место следующие соотношения:

40 а, если b=O

Ь, если a=0, a O+b=

К-1=2" (2)

45 где 2 =20 2 O... C 2, раз

Зададим далее на множестве R некоторый предикат Р:R „ R<. Предполо"

50 жим, что функция К-значной логики

Е(х,,х,...,х„) представима в параметрическом виде над квазиполем Як,О, 9 >, если существует набор (И,И„,...,У„) где W e R „(j =-О,п), 55 (3) Эту же операцию можно задать аналитически: а+Ь-1(mod(K-1) ), если а О и ЪФО. (1) 1=2 =2, 2=2 ...,, К-2=2 "

Операцию а 8 Ь, которую назовем сложением, определим так, чтобы выполнялись аксиомы:

1, (а, beR„) (а® b=b Sа);

2: (Ма е R„) (а 0 O=a);

3. (Чае R») ()Ь е К») (а оЬ=О);

4. (а,Ъ,с е R„» ((а ®b) O c=

=(а О с) e (b Oс) ) .

Множество R с определенными на нем таким образом операциями умножения G и сложения О называют квазиполем и обозначают символом R»,о, 0»,.

Операция а Ю Ь, удовлетворяющая аксиомам (3), полностью задается знаГК-21 чениями р; (1=0,1,...,з=(— ); t r )в обозначение целой части числа г).

Элементы 3; (i=O s) называют определяющими элементами квазиполя 8 R„,0,Я о, Наборы определяющих элементов р,,р ..., P5 строятся неоднозначно. Один из способов опстроения набора определяющих элементов состоит в следующем . для К четного =0, для К нечетного

p,=d+t+1, где d=(- j, t=(— ), а значения,,,..., ps равны соответственно: d+1 2,d+2,3,d+3 4,...,t)d+t, t+1, если s — четное, и d+1,2,d+2,3, d+394,...9t d+t если s — нечетное.

В табл.2 приведены определяющие элементы квазиполей при К 20.

Если известны определяющие элементы ; квазиполя sR„, О, О,), то операция а ЭЬ задается следующим образом: а 0 р; если аФО, Ъ О (4) и а О b=2 причем i = s,. а О(20 Рк- - ), если аФО, Ь О и à "O Ь=2 причем i > s, где а — обратный элемент к элементу относительно операции умножения, т. е. à g а- =

=1.

Так, в случае квазиполя порядка

К=8 операции умножения О и сложения

0+ можно задать соответственно табл.

Зи4.

f (Õ 9Х 9е ° î 9хi )

=Р(Ъ о@ W,O х, Г... 0 W „i x„), (5) з 145

Так, в случае квазиполя восьмого порядка (K=Sj операции умножения O и сложения О заданы соответственно табл.3 и 4), если предикат P задать табл.5, то представление в виде (5) допускают все булевые функции двух переменных, а также 213 булевых функций трех переменных из 256.

Значения У, W,, Wz, при которых. из P(W O М,0 х,Я W О х ) получаются все булевы функции двух переменных, приведены в табл.6.

На фиг. 1 представлена структурная схема многофункционального модуля, на фиг.2 - пример функциональной схемы логического блока, реализующего предикат.

Многофункциональный модуль (фиг. 1) содержит блоки элементов И 1. 1-1.п (и+1)-входовой сумматор 2, логический блок 3, реализующий предикат, информационные входы 4.1-4.п модуля, группу настроечных входов 5. 1-5.n: модуля, настроечный вход б модуля и выход 7 модуля.

Многофункциональный модуль работает следующим образом.

Сигналы, представляющие входные переменные х,,...,х;,...,х„, пода« ются на соответствующие информационные входы модуля. На группу настроечных входов 5. 1-5,п подаются сигналы W,„... jW; j М„соответственно, . на управляющий вход 6 - сигнал М .

В результате на выходах блоков И 1. 11.п формируются сигналы, представляющие результаты умножения переменных х, ° ..,х,... х, íà W ° °, jW;j., ° W„

1 соответственно. Сигналы, представляющие результат сложения W с произведениями W,. 0 х; (i=1,n), с выходов суммирующего блока 2 подаются на входы логического блока 3, реализующего предикат, 1678

Одноместный предикат Р реализуется в результате перекодирования значенл1 сигналов, представляющих область его определения. Перекодировка выполня5 ется в соответствии с соотношением

Р К - К

Пусть, например, предикат P задается соответствием, представленным

1О в at,7 °

Функциональная схема устройства, реализующего такой предикат Р, показана на фиг.2.

При пространственном представлении перекодировка значений сигналов может быть реализована в результате перенумерации шин и последующего подключения к соответствующим входным шинам преобразователя пространственных сигналов в фаэоимпульсные.

Формула изобретения

Многофункциональный модуль, содержащий и блоков элементов И, причем

i-й (i=1,п) информационный вход модуля соединен с первыми входами элементов Й i-ro блока, вторые входы которых соединены с i-м настроечным входом группы модуля, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет реализации К-эначных логических функций от произвольного числа и пе5 ременных, в него введены (и+1)-входовой сумматор и логический блок, реализующий предикат, причем выходы элементов И всех блоков соединены с входами i-ro слагаемого (n+1)-входо40 вого сумматора, вход (i+1)-го слагаемого которого соединен с настроечным входом модуля, выход (и+1)-входового сумматора соединен с входом логического блока, реализующего предикат, выход которого является выходом модуля.

Таблица1

1451678

3 4 ° ° К-2 К-1

-. *.9-- — " - 0

1 2

0 0 0

0 ° .. 0 0

4 ° . ° К 2

К-1

5 ... К 1

6 ° е t

° ° °

° 6

° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° °

° °

° °

Ю °

° ° ° ° ° ° ° . ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° °

° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° 4

° ° ° ° °

° ° °

К-3 К-2

Т а б л и ц а 2

К-1 0

К-1

Ю Ь1 Ру I э Ь As Рс 1 1! Рз

4! 1 0 3.1 О 4 2

5 4 2

2 0 5 2 б

7 5 2 б

2 0 б. .2 7 3

2 8 б 2 7 3

3 0 7 . 2 8 Э 9

3 t0 7 2 8 3 9

3 0 8 2 9 3 10 4!

3 11 B 2 9 3 10

Ъ

4 0 9 2 10 Э 11

4 12!

4 13 9 2 10 3 11 4 12

4 0 10 2 11 3 !2 4 13 5

4 14 1О 2 11 2 12

5 0 11 2 !2 3 13

4 13 5

4 14 5 15

К-2 0 К-2 К-1 1 2 К-4 К-3

1451678

Таблица3

0 0

5 6 7 1

6 7 1 2

2 3

3 4

Таблица 4

@ 0 1 2 3 4 .5 6 7

5 2 6 3 7

0 6 3 7 4

6 0 7 4 1

Таблица5 г(и) 0 0

1 0

2 0

3 0

4 0

5 0

6 0

7 0

0 0

1 1

2 2

3 3

4 4

5 5

6 6

7 7

1 2 3 4 5 6 7

0 0 0 0 0 0

2 3 4 5 6 7

3 4 5 6 7 1

4 5 6 7 1 2

7 1 2 3 4 5

1 2 3 4 5 6

2 3 4 5 6 7

3 7 0 1 5 2

7 4 1 0 2 6

4 1 5 2 0 3 .1 5 2 6 3 0

1 2 3 4 5 6 7

0 1 0 1 0 1 0

Та блица 6

1451678

Г1Г T

В и/и W W„W "P(Wo9W Ox SW Юх

f О

f1 xfxi

fg-x, -. x g

Й4 Х4Х

f х2

5 йь-х,- х, 11 2 .3 2

12 2 5 0

13 2. 2 6

14 2 3 6

15 6. 0 5 6 1

Таблица7

W 0 1 2 ee s d Ы а(° е е ° К 1

P(W) 2 1 0 . а(° (. . К 2

0- 0 0 0

1 0 3 1

2 0 2 1

3 0 2 0

4 0 1 2

5 0 0 2

6 0 2 2

7 0 6 2

8 2 2

9 2 2 4

10 2 0 7

f1-х1М х1

Й =х, 4 х и х1 х .-х 1 х х1

Е1 =х1

f 1=х -ю х

f14 x1х1

1451678

Составитель В.Сорокин

Редактор А.Огар Техред А.Кравчук Корректор В,Бутяга

Заказ 7080/46 Тираж 667 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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