Способ многотактного выполнения логическихопераций

Способ многотактного выполнения логическихопераций

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

220620

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сова Советски

Социалистически»

Рвспуолии

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 09.Xl.1965 (№ 1035648/26-24) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 28.V1.1968. Бюллетень ¹ 20

Дата опубликования описания 7.Х.1968

Кл. 42m, 14

МПК G 06f

УДК 681.325.65 (088.8) Комитет по делам иаооретений и открытий при Совете Министров

СССР

Автор изобретения

А. А. Сычев

Заявитель

СПОСОБ МНОГОТАКТНОГО ВЫПОЛНЕНИЯ ЛОГИЧЕСКИХ

ОПЕРАЦИЙ

Известен способ многотактного выполнения логических операций, при котором операция

«ИЛИ» осуществляется синхронной подачей входных сигналов «а входы элемента «ИЛИ», а операция «И» и «НЕ» реализуется подачей сигналов входных последовательностей по очереди на входы «1» и «О» элемента, памяти.

Предложенный способ отличается от известных тем, что, с целью упрощения и повыщения наде кности выполнения логических операций, входные последовательности сигналов с элементов памяти и «ИЛИ» подают без промежуточных вентилей на другие элементы памяти и «ИЛИ», а логическую функцию считают выполненной, е ли хотя бы один из сигналов выходной последовательности логической схемы является заданной функцией ее входных сигналов.

На фиг. 1 представлена временная последовательность двоичных сигналов: на фиг. 2— схема, реализующая дизыонкцию пар; на фиг, 3 — схема, реализующая коньюнкцию пар; на фиг. 4 — схема, реализующая отрицание пары.

В многотактных схемах используется возможность cTpor«Tb логические схемы без совпадения логических сигналов. Этот способ рассмотрим на примере четырехтактной феррит-триодной схемы. На вход записи «1» феррит-триодной ячейки «памяти» (ФТЯ) во время первого такта подастся сигнал х, а во время второго такта на вход записи «0» этой же ячейки подается сигнал у (на этот же вход во время четвертого такта подается тактовый

5 сигнал 0). Выход этой ячейки во время второго такта эквивалентен операции «11» над входными сигналами х и у, а во время четвертого такта — операции «ЗАПРЕТ», т. е. выход ячейки описывается парой функции

10 «И» и «ЗЛПРЕТ». Чтобы выполнить одну из этих операций известным способом, последовательно с выходом ячейки подсоед««няется вентиль, управляемый некоторым тактовым сигналом. Если, например, этот тактовый сиг15 нал открывает вентиль во время второго такта и не открывает его во время четвертогз такта, то выход вентиля во время второго такта эквивалентен операции «11», а в остальные моменты цикла сигнал на выходе равен

20 нулю. Недостатком этого способа является наличие вентиля после каждой феррит-триодной ячейки, так как это существенно усложняет схему. Важно отметить, что необходимость вентиля вытекает из того, что одна из

25 пары функций «И» и «ЗЛПРЕТ», которые описывают выход ячейки, рассматривается как

«помеха», от которой избавляются с помощью вентиля, стоящего после каждой ячейки.

Особенностью предлагаемого способа явля30 ется то, что ет никакой необходимости избав220620 г=х, z=x. ляться от «помех». Более того, в этом случае существенным образом используются пары функций, которые в общем случае могут отличаться от функций «И» и «ЗАПРЕТ». Поэтому такие пары функций f> и f> будем записывать в виде (f, f ).

На фигурах представлены временные диаграммы, поясняющие работу схем. Сигналы, которые могут быть равны либо «О», либо

«1», обозначаются на диаграммах пунктирами. Сигналы, тождественно равные «1» (тактовые сигналы), изображаются сплошными линиями.

На фигурах цифрами указываются входы и выходы схем «ИЛИ» и ячеек «памяти».

Предлагаемый способ позволяет выполнять любую логическую функцию, используя лишь многотактные регистры, схемы «ИЛИ» и специальное представлечие информации в виде пар сигналов, при этом к сигналам в схеме не предъявляется никаких специальных требований.

Поясним понятие пары сигналов. Пусть имеется временная последовательность некоторых двоичных сигналов х и х (см. фиг. 1) х х .... х, x 1+а . /г 2, л . и (к=О, 1, 2 ....) Индексы внизу справа указывают соответствующие моменты времени. Пусть при этом в остальные моменты времени сигналы х и х тождественно равны нулю и t> (t.,(1,„, л,4.

Эта последовательность полностью описывае-,ся циклическими парами сигналов х,, х, А = 0,1,2), 1 п. Л 2.п. и для которых вводим обозначение (х,, х, ), При описании логических схем подробно рассматривается один какой-нибудь цикл, напримерр нулевой (h; = 0) .

В частном случае может оказаться, что х=О, тогда получается обычное представление информации в многотактных схемах. Например, выход ФТЯ, опрашиваемой тактовым генератором в моменты ii+4,, описывается переменной х, или парой (х,, х, ).

Пара (х, х) равна, по определению функции если выполняется по крайней мере одно из равенств.

Для определенности будем считать, что должно выполняться первое условие. Покажем, что, используя обычные схемы, многотактные регистры сдвига и схемы «ИЛИ», над парами сигналов можно выполнять операции «ИЛИ», «И» и «НЕ». Таким образом, можно реализовать любую логическую функцию, так как перечисленные элементарные операции образуют полный набор.

ЗО

Пример 1. Дизъюнкция пар реализуется схемой на фиг. 2. Пусть на входы 1 и 2 обычной схемой «ИЛИ» подаются соответственно две,пары (х,, xi,) и (у,, у,), равные соответственно х, и у, . Так как пары поступают на входы схемы «ИЛИ» синхронно, то ее шина 8 описывается парой (xi, V g,, xt, V gt,, ). Эта пара равна функции х, V g, .

Следовательно, схема «ИЛИ» преобразует входные пары в выходную пару, равную дизъюнкции входных пар.

Пример 2. Конъюнкция пар реализуется схемой на фиг. 3. На вход 4 феррит-триодной ячейки «памяти» в и-тактной схеме подается пара (х,, х, ), а на шину 8 записи «О»вЂ” пара (у,, у „ / 0,), где Oi, — тактовый сигнал, эквивалентный «1»; à t, t, t и связаны соотношениями t (t (4 (г, c —, (n — 1, —, (n — 1.

Пара (у,, у, V 0 . ), получается на выходе 5 схемы «ИЛИ» из пары (у,,у,) на входе 1 и пары (Ос,, 0>, ) на входе 2.

Выход 5 упомянутой ячейки «памяти» описывается парой (х, у,),,(х, . у, V х,) „ равной операции «И» над сигналами х, и у, . Таким образом, с помощью простой ячейки «памяти» и схемы «ИЛИ», преобразуя входные пары, можно получить выходную пару, равную логическому произведени о входных.

Пример 3. Схема задержки пары.

Полагая в предыдущем примере, что пара (у,, у, / 0,,) равна паре (0,, Hg,), получаем выходную пару ячейки «памяти». (х, ),, (х, ),, которая равна входной, но сдвинута во времечи относительно первой. Так осуществляется задержка пары. Видно, что при этом «расстояние» во времени между членами пары можно менять.

Пример 4. Отрицание пары (фиг. 4).

Покажем, как выполнить логическое отрицание пары, т. е. из пары (у, у) получить пару (у, g ), где g — какая-то не интересующая нас функция. Если в примере 2 взять в качестве пары (х, х) пару (0,, 0, ) на входе

4, то выход 5 ячейки эквивалентен паре (у,, (у, ), J, которую подаем на вход схемы

«ИЛИ». С помощью этой схемы, подавая на ее вход 6 пару (0,, 0,), получаем пару (6, \/ у, (gi,)i, ). Эту пару подаем на вход 7 записи «О» другой ячейки «памяти» на вход 8 записи «1» которой подается пара (0 -,,0 -,), причем l(1(/2(1 2 ((1+Й вЂ” 1, /2 1(л — 1, 1 2 — 1 1(1 « Прак

220620

Х Х

1 i

Х Х

Х Х

Х Х

1

2 тически произвольная величина, так как второй член пары (0,, 0 ., ) равен нулю.

Выходная пара на выходе 9 второй ячейки равна ((Уг, ),, (Ук, ), ))я,+и °

Первый ее член равен отрицанию у,.

Предмет изобретения

Способ многотактного выполнения логических операций, при котором операция «ИЛИ» осуществляется синхронной подачей входных сигналов на входы элемента «ИЛИ», а операция «И» и «НЕ» реализуется подачей сигналов входных последовательностей по очереди на входы «1» и «0» элемента памяти, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности выполнения логических операций, входные последовательности сигналов с элементов памяти и «ИЛИ» подают бсср промежуточных вентилей на другие элементы памяти и «ИЛИ», а логическую функцию считают выполненной, если хотя бы один из сигналов выходной последовательности логической схемы является заданной функцией ее входных сигналов.