Логический преобразователь

Логический преобразователь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления и др.

Известны логические преобразователи (см., например, патент РФ 2281545, кл. G06F 7/57, 2006 г.), которые с помощью константной настройки реализуют любую из простых симметричных булевых функций τ₁, τ₂, τ_n-1, τ_n, зависящих от n аргументов - входных двоичных сигналов, при n=4. При этом, в частности, упомянутый аналог содержит n+3 мажоритарных элементов.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных логических преобразователей, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не допускается обработка шести входных сигналов.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятый за прототип логический преобразователь (патент РФ 2542895, кл. G06F 7/57, 2015 г.), который содержит n+3 мажоритарных элементов и с помощью константной настройки реализует любую из простых симметричных булевых функций τ₁, τ₂, τ_n-1, τ_n, зависящих от n аргументов - входных двоичных сигналов, при n=5.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не допускается обработка шести входных сигналов.

Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения реализации с помощью константной настройки любой из простых симметричных булевых функций τ₁, τ₂, τ_n-1, τ_n, зависящих от n аргументов - входных двоичных сигналов, при n=6 и аппаратурный состав из n+3 мажоритарных элементов.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в логическом преобразователе, содержащем восемь мажоритарных элементов, которые имеют по три входа, выход i-го и первые входы третьего, пятого, шестого мажоритарных элементов соединены соответственно с вторым входом (i+1)-го мажоритарного элемента и первым настроечным входом логического преобразователя, особенность заключается в том, что в него введен девятый мажоритарный элемент, выход j-го и выход m-го мажоритарных элементов соединены соответственно с вторым входом (j+1)-го и третьим входом (3×m+2)-го мажоритарных элементов, а второй, третий входы и выход девятого мажоритарного элемента подключены соответственно к выходам пятого, восьмого мажоритарных элементов и выходу логического преобразователя, второй и первый настроечные входы которого соединены соответственно с первым входом девятого и первыми входами четвертого, седьмого, восьмого мажоритарных элементов.

На чертеже представлена схема предлагаемого логического преобразователя.

Логический преобразователь содержит мажоритарные элементы 1₁,…,1₉, которые имеют по три входа, причем выходы элементов 1i , 1_j и 1_m соединены соответственно с вторыми входами элементов 1_i+1, 1_j+1 и третьим входом элемента 1_3×m+2, а второй, третий входы и выход элемента 1₉ подключены соответственно к выходам элементов 1₅, 1₈ и выходу логического преобразователя, второй и первый настроечные входы которого соединены соответственно с первыми входами элементов 1₉ и 1_r .

Работа предлагаемого логического преобразователя осуществляется следующим образом. На его первом, втором настроечных входах фиксируются соответственно необходимые сигналы , константной настройки. На первый вход элемента 1₂, второй вход элемента 1₃; второй вход элемента 1₂, третий вход элемента 1₃; третьи входы элементов 1₂, 1₄; первый вход элемента 1₁, второй вход элемента 1₆; второй вход элемента 1₁, третий вход элемента 1₆, третьи входы элементов 1₁, 1₇ подаются соответственно подлежащие обработке двоичные сигналы х₁; х₂; х₃; х₄; х₅; х₆ .

На выходе мажоритарного элемента 1_k имеем , где a_k1, a_k2, a_k3 и - есть соответственно сигналы на его первом, втором, третьем входах и символы операций ИЛИ, И.

Следовательно, сигнал на выходе элемента 1₉ определяется выражением:

,

в котором

Таким образом, на выходе предлагаемого преобразователя получим:

где τ₁, τ₂, τ₅, τ₆ - есть простые симметричные булевые функции шести аргументов x₁,…,x₆ (см. стр. 126 в книге: Поспелов Д.А. Логические методы анализа и синтеза схем. - М.: Энергия, 1974).

Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемый логический преобразователь содержит n+3 мажоритарных элементов и обладает более широкими по сравнению с прототипом функциональными возможностями, так как с помощью константной настройки реализует любую из простых симметричных булевых функций τ₁, τ₂, τ_n-1, τ_n, зависящих от n аргументов - входных двоичных сигналов, при n=6.

Логический преобразователь, предназначенный для реализации простых симметричных булевых функций, содержащий восемь мажоритарных элементов, которые имеют по три входа, причем выход i-гo и первые входы третьего, пятого, шестого мажоритарных элементов соединены соответственно с вторым входом (i+1)-го мажоритарного элемента и первым настроечным входом логического преобразователя, отличающийся тем, что в него введен девятый мажоритарный элемент, выход j-го и выход m-го мажоритарных элементов соединены соответственно с вторым входом (j+1)-го и третьим входом (3×m+2)-го мажоритарных элементов, а второй, третий входы и выход девятого мажоритарного элемента подключены соответственно к выходам пятого, восьмого мажоритарных элементов и выходу логического преобразователя, второй и первый настроечные входы которого соединены соответственно с первым входом девятого и первыми входами четвертого, седьмого, восьмого мажоритарных элементов.