Устройство для вычисления симметрических булевых функций

Устройство для вычисления симметрических булевых функций

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для использования в ЭВМ, интерпретирующих программу, написанную на языке высокого уровня. Цель изобретения - .повышение быстродействия устройства. Устройство содержит четыре информационных входа 1-4 , узел 5 формирования управляющих сигналов с четырьмя выходами 6-9, пять настроечных входов 10-14, три элемента 15-17 равнозначности, три элемента НЕ 18-20, пять элементов И 21-25, элемент ИЛИ 26. На информационные входы устройства подается входной набор переменных и в зависимости от кода настройки устройство позволяет вычислить любую симметрическую функцию четырех переменных. 2 ил. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si>s G 06 F 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

\3 ° их з. . (21) 4486988/24 (22) 26.09.88 (46) 30.09.91. Бюл. № 36 (71) Одесский политехнический институт (72) О.Н.Паулин, Э.В,Полянский и В.А.Филоти (53) 681.3(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1179314, кл. 6 06 F 7/00, 1983.

Авторское свидетел ьство СССР

¹ 1587489, кл. G 06 F 7/00, 1988. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ

СИММЕТРИЧЕСКИХ БУЛЕВЫХ ФУНКЦИЙ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено

„„ Ы„„1681302 А1.для использования в ЭВМ, интерпретирующих программу, написанную на языке высокого уровня. Цель изобретения повышение быстродействия устройства. Устройство содержит четыре информационных входа 1 — 4, узел 5 формирования. управляющих сигналов с четырьмя выходами 6 — 9, пять настроечных входов 10 — 14, три элемента 15 — 17 равнозначности, три элемента НЕ 18 — 20, пять элементов И 21 — 25, элемент ИЛИ 26. На информационные входы устройства подается входной набор переменных и в зависимости от кода настройки устройство позволяет вычислить любую симметрическую функцию четырех переменных. 2 ил. 1 табл. зом

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для использования в ЭВМ, интерпретирующих программу, написанную на языке высокого уровня.

Целью изобретения является повышение быстродействия устройства.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства для вычисления симметрических булевых функций; на фиг,2 функциональная схема узла форрмирования управляющих сигналов.

Устройство (фиг.1) содержит четыре информационных входа 1-4, узел 5 формирования управляющих сигналов, четыре выхода 6 — 9 узла формирования управляющих сигналов, пять настроечных входов 10—

14, три элемента 15-17 равнозначности, три элемента НЕ 18 — 20, пять элементов И 2125, элемент ИЛИ 26 и выход 27.

Узел формирования управляющих сигналов (фиг.2) включает шесть элементов И

28 — 33, три элемента 34 — 36 запрета и три элемента ИЛИ 37-39.

Устройство работает следующим обраНа настроечные входы 10 — 14 устройства поступает код К1К2КЗК4К5 управляющий выборкой одной из фундаментальных симметрических функций (СФ}, а на его информационные входы I — 4 — входной набор переменных Х1Х2ХзХ4. Известно, что значение СФ определяется.ее индексом а1 (это фундаментальная СФ), либо множеством ее индексов а1, аг; ... (это производная СФ).

Производная СФ от и переменных может быть выражена дизьюнкцией фундаментальных СФ, т,е.:

Н„{а1,аг,...} = Нп(а1)+ Нп(аг)+ ...

На выходах элементов 15 — 17 равнозначности формируются соответственно функции:

ЙЗ = Х1Х2 + Х1Х2;

R4 = ХзХ4+ XÇX4, I

R5 = X1X4 + Х1Х4, на выходах элементов НЕ 18 — 20 — соответствен но фун кции:

Й1 = Йз = Х 1Х2 + Х 1Х2;

Йг = R4 = ХзХ4+ ХзХ4:

Й5 = Йб = Х1Х4 + Х1Х4

Узел формирования управляющих сигналов (фиг,2) реализует на выходах 6-9 управляющие сигналы 01,...,04, причем

01 = (0,1,X4,Х4};

02 -10,1);

0з = (0,1,Х1 X1};

04 = (0,1,Х4 X4}

На выходах элементов И 21-25 формируются соответственно функции:

Y1 = R1R4U1, 5

Y2 = Й1Й202;

УЗ = R2R303

Y4 = ЙзйаЙ502;

У5 = ЙЗЙ4Й604, а на выходе элемента ИЛИ 26 — результирующая функция

У = Y1 + У2 + YÇ + Y4 + У5.

Реализуемые устройством симметрические булевы функции в зависимости от кодов настройки представлены в таблице настроек.

Пусть, например, требуется реализовать функцию Y = Н(0,3):

Y = Н(0,3) = H{0) + Н(3) = Х1Х2ХзХ4 +

Х1ХгХзХа + X1X2X3X4 + Х1Х2ХзХ4+ Х1ХгХзХ4.

Для реализации такой функции на настр-ечные входы 10 — 14 необходимо подать код 01001, тогда на выходах 6 — 9 узла форми-. рования управляющих сигналов будут сформированы сигналы: U1=X4; Uz =0; 0з=Xi; U4=

= Ха. С учетом этих сигналов на выходах элементов И 21 — 25 будут сформированы соответственно функции:

У1 = X1X2X3X4 + Х1ХгХзХ4;

Уг=0;

Y3 = Х1Х2ХзХ4+ Х1Х2Х3Х4;

Y4=0;

У5 = Х1Х2ХЗХ4.

На выходе 27 устройства будет сформирована результирующая функция

Y = Y1+ Yz + Уз+ Y4 + У5 = Н(0,3), Формула изобретения

Устройство для вычисления симметрических булевых функций, содержащее пять элементов И и элемент ИЛИ, выход которого является выходом устройства, выход k-го элемента И соединен с k-м входом элемента

ИЛИ {k = 1,5), о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, оно содержит три элемента равнозначности, три элемента НЕ и узел формирования управляющих сигналов, k-й настроечный вход которого соединен с k-м настроечным входом устройства, первый информационный вход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов равнозначности и первым информационным входом узла формирования управляющих сигналов, второй информационный вход которого соединен с вторым входом второго элемента равнозначности, вторым информационным входом устройства и первым входом третьего элемента равнозначности, выход которого соединен с входом первого элемента

НЕ и первыми входами первого, второго и третьего элементов И, второй вход последнего из которых соединен с выходом второго элемента равнозначности и входом второго элемента НЕ, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, 1681302

Код настройки

l" Ф -

Реализуемая функция

7 8

Тожд. "0"

0О000

Н(0) н(!) н(г) 0000! к„

000!0

0!000 н(3) x„

Х4

0 н(4) !

0000

Х4 хх, х, Х4 к, 0

00011

00!0! х, 0

01001

Х4

0 х„

1 х, Х4

10001

xÄ

001!0

01010

Х!

Х1

0 х

01100

Х4

10100

Х1 х, 1

° х, Х4

Х4

Х4

00111 х, х, 1 х„

Х4

01011

10011

Х4

01101 х, 0!

010! х, 1!

1001 х„

Х4

01110 !

0110 к, К4

Х4

Х4 х„, 1

1!010 х, Х!

Х!

11100

Х4

01111

101 11

11011

11101 х, !

xt

1 х

11!0 третий вход которого соединен с третьим входом третьего элемента И, первым входом четвертого элемента И, выходом первого элемента равнозначности и входом третьего элемента НЕ; выход которого соединен с вторым входом первого элемента И и первым входом пятого элемента И, второй вход которого соед41нен с выходом первого элемента НЕ и вторым входом четвертого элемента И, третий вход которого соединен с первым выходом узла формирования управляющих сигналов, второй выход которон(0, !)

Н(0, 2) п(0,3)

Н(0,4) н(1,г) н(1,3) н(1, 4)

Н(2,3)

Н(2>4) н(3,4) н(0,1, г)

Н(0,1,3)

Н(0 1 ° 4)

Н(0,2,3)

Н(0,2,4) н(0,3,4)

Н(1,2,3)

Н(1,2,4) . Н(1,3,4)

Н(2,3,4)

Н(0, 1,2,3) н(0я 1 э гэ 4)

Н(0,!,3,4)

Н(0,2,3,4)

Н(1, 2,3,4)

Твкд. "1"

ro соединен с третьим входом пятого элемента И и четвертым входом второго элемента И, третий вход первого элемента И соединен с третьим выходом узла формира5 вания управляющих сигналов, четвертый выход которого соединен с четвертым входом третьего элемента И, третий и четвертый информационные входы устройства соединены соответственно с вторым входом

10 первого элемента равнозначности и вторым входом третьего элемента равнозначности.

Значения упранлякнцих сигналон

1681302

Составитель B. Сорокин

Техред М,Моргентал Корректор M. Кучерявая

Редактор А. Лежнина

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3312 Тираж 371 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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