Устройство для вычисления булевыхфункций

Устройство для вычисления булевыхфункций

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ал

"е тчм; ., Я,с. Л -™

Аф

Союз Советских

СоЦыйлистыиескых

Иск лик

ОП И

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<)798805

К АВТ©ВСК©AN СЗИ ИЯЯЬфТВУ (ет) Дополнительное к аат. сеид-ву— (53)N. Кл.з (22) Заявлено 23.10 .78 (Щ2676222/18-24

< с присоединением заявки HR —

0 06 Р 7/00

Гвеударетвйемй веиятет

СССР яв делам язабветеяяй я етврытяй (23) Г1риоритетОпубликовано 2М131. > NO 3 ($3) jj+t 681. 3 (088.8) Дата опубликования описания 23 .01 . 81 (72) Авторы изобретения

Г .К. Алдабаев, К.И .,:;яде .".:::.. Г,:l, Заг."-,рий, A.Í. Конарев, В .С, Кокова;;о;, -,,,, Г- у-.,"инский

Специальное конструкторе;.;:. бюро систем автоматического упр-:"ленни (7! ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ БУЛЕВЫХ ФУНКЦИЙ

1

Изобретение относится к автомати. ке и вычислительной технике и предназначено для вычисления булевых

Функций в устройствах программного и логического управления технологическими агрегатами и установками .

Известно логическое устройство, предназначенное для решения задач логического управления, описываемых системами уравнений временных буле— вых функций, содержащее программный блок, реле времени, индикаторы несовпадений, формирователь признака onроса и блока анализа функций р 1.

1$

Недостатком этого устройства является функциональная ограниченность при условии аппаратурной сложности, оно не позволяет вычислять булевые функции, записанные в конъюнктивной форме, без предварительного их преобразования в дизъюнктивную, если операндами для конъюнкции являются дизъюнкции переменных, например (Х1+Х2).(ХЗ+Х4+Х5).(Х6+Х7), 25 где Х1, ..., Х7 — булевые переменные.

Известен также логический автомат, предназначенный для реализации логических функций, содержащий операционный триггер результата, элемент 30

И, элемент ИЛИ, первый и второй узлы кивер-.ирования t2 J.

Недостатком этого устройства является Функциональная ограниченность и малое быстродействие.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для вычисления булевых функций, содержащее первый и второй узлы инвертирования, триггер операций, триггер конъюнктивнои формы, первый элемент И и элемент ИЛИ, причем управляющие входи. первого и второго узлов инвертирования, триггера конъюнктивной форьы и операционного триггера соединены с управляющим вхо. дом устройства, выход первого узла инвертирования соединен с первым входом триггера операций, второй вход которого соединен с прямым выходом триггера конъюнктивной формы и вторым входом первого элемента И, информационным входом устройства является информационный вход первого узла инвертирования, а информационным выходом устройства — выход втoporo узла инвертирования (3).

Однако это устройство обладает малым быстродействием, обусловленным тем, что оно производит вычисле798805

//У ния всего выражения независимо от значений входящих в него переменных.

Цель изобретения — повышение быст,родействия устройства .1

Поставленная цель достигается тем, что устройство для вычисления булевых функций, содержащее первый и второй узлы инвертирования, триггер операций, триггер конъюнктивной формы, первый элемент И и элемент ИЛИ, причем управляющие входы первого и второго узлов инвертирования, триггера кнъюнктивной формы и триггера операций соединены с управляющим входом устройства, выход первого узла инвертирования соединен с первым входом триггера операций, второй вход которого соединен с прямым выходом триггера конъюнктивной формы и третьим входом первого элемента И, информационным входом устройства является информационный вход первого узла инвертирования, а информационным выходом устройства — выход второго узла инвертирования, оно содержит второй элемент И и триггер окончания операций, нулевой установочный вход которого соединен с управляющим входом устройства, а единичный установочный вход — с выходом элемента ИЛИ, первый и второй входы которого соединены с выходом первого элемента И и выходом второго элемента И, соответственно,.первый вход первого элемента

И соединен с инверсным выходом триггера операций, прямой выход которого соединен с информационным входом второго узла инвертирования и первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с вторым входом первого элемента И и с управляющим входом устройства, третий вход второго элемента И соединен с инверс.ным выходом триггера конъюнктивной формы, а управляющим выходом устройства является выход триггера окончания операций .

На чертеже представлена блок-схема устройства .

Устройство содержит первый узел 1 инвертирования, триггер 2 операций., триггер 3 конъюнктивной формы, элемент И 4, элемент И 5, элемент И б, второй узел 7 инвертирования и триггер 8 окончания операций.

Управляющий вход устройства состоит из набора шин следующих операторов действия: начало предложениями — указание; конъюнкция;

"+" — дизъюнкцияу

"/" — инверсия„

"к" — конъюнктивная форма.

Каждый из операторов поступает на свою индивидуальную шину в соответствии с заданной управляющей программой .

Устройство работает следующим образом.

На информационный вход первого узла 1 инвертирования подается бит информации И> . При наличии оператора

"/" инвертирования, поступающего с управляющего входа устройства на управляющий вход первого узла 1 инвертирования, в последнем производится инвертирование информации И „, поступившей на информационный вход. Обработанная таким образом информация подается на первый вход триггера 2 операций.

При наличии на управляющем входе устройства оператора ":" начала пред15 ложения триггер 8 окончания операций устанавливается в нулевое состояние и при наличии сигнала "х." конъюнктивной формы триггер 2 операций и тригрег 3 конъюнктивной формы устанавли2О ваются в единичные состояния, а при отсутствии оператора "и" конъюнктивной формы в триггер 2 операций заносится входная информация и триггер 3 конъюнктивной формы .устанавливается д в нулевое состояние.

При наличии на управляющем входе устройства оператора "+" дизъюнкции и единичном состоянии триггера 8 окончания операций происходит ускоренный переход к команде "=" выдачи конечного результата вычислений за счет того, что единичный сигнал с управляющего выхода устройства блокирует последующее выполнение логических операций до оператора указание "=" в данном выражении.

При нулевом состоянии триггера 8 окончания операций и триггера 3 конъюнктивной формы, и единичном состоянии триггера 2 операций на вы49 ходе второго элемента И 5 появляется единичный сигнал, который подается на второй вход элемента ИЛИ б, а с его выхода на единичный установочный вход триггера 8 окончания операций и уста4 навливает последний. в единичное состояние. При единичном состоянии триггера 3 конъюнктивной формы или нулевом состоянии триггера 2 операций и единичной информации на входе триггера 2 операций .последний устанавливается в единичное состояние.

При наличии на Управляющем входе устройства оператора "." конъюнкции и единичном состоянии триггера 8 окон чания операций происходит также ускоренный переход к команде "=" выдачи конечного результата вычислений .

При нулевом состоянии триггера 8 окончания операций,.единичном состоянии триггера 3 конъюнктивной фор60 мы и нулевом состоянии триггера 2 операций на выходе первого э;;емента

И 4. появляется. единичный сигнал, ко торый подается на первый вход элемента ИЛИ б, а с его выхода на единичЯ ный установочный вход триггера 8

798805 окончания операций и устанавливает последний в единичное состояние. При нулевом состоянии триггера 3 конъюнктивной формы или единичном состоянии триггера 2 операций и нулевой информации на его информационном входе последний устанавливается в нулевое состояние .

При наличии на управляющем входе устройства оператора "=" указания триггер 8 окончания операций устанавливается в нулевое состояние и при наличии оператора "/" инвертирования производится инвертирование информации вторым узлом 7 инвертирования поступившей с триггера 2 операций и выдача ее на информационный выход l5 устройства. При отсутствии оператора

"/ " инвертирования информация с триггера 2 операций передается на информационный выход устройства без изменений. 26

Таким образом, обработка входной информации производится до установки триггера 8 окончания операций в единичное состояние, при установке которого в единичное состояние обработка информации прекращается, и производится выполнение команды выдачи конечного результата, тем саьым ускоряя процесс вычислений и в конечном итоге повышая быстродействие устройства .

Следовательно, осуществляя последовательную обработку входной информации, ускоренно формируется значение логического выражения .

Формула изобретения

Устройство для вычисления булевых функций, содержащее первый и второй узлы инвертирования, триггер операций,ф} триггер конъюнктивной форьы, первый элемент И и элемент ИЛИ, причем управляющие входы первого и второго узлов, инвертирования, триггера конъюнктнвной формы и триггера операций со" единены с управляющим входом устройства, выход первого узла инвертирования соединен с первым входом триггера операций, второй вход которого соединен с прямым выходом триггера коньюнктивной формы и третьим входом первого элемента И, информационным входом устройства является информационный вход первого узла инвертирования, а информационным выходом устройствавыход второго узла инвертирования, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, оно содержит второй элемент И и триггер окончания операций, нулевой установочный вход которого соединен с управляющим входом устройства, а единичный установочный вход — c выходом элемента ИЛИ, первый и второй входы которого соединены с выходом первого элемента И и выходом второго элемента И, соответственно, первый вход первого элемента И соединен с инверсным выходом триггера операций, прямой выход которого соединен с информационным входом второго узла инвертирования и первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с вторым входом первого элемента И и с управляющим входом устройства, третий вход второго элемента И соединен с инверсным выходом триггера конъюнктивной форыы, а управляющим выходом устройства является выход триггера окончания операций .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 371580, кл . G 06 F 15/00, 1970 .

2. Авторское свидетельство СССР

9 433475, кл . Э 06 Р 7/00, 1972.

З..Авторское свидетельство СССР

9 610104, кл . (Э 06 F 7/00, 1975 (прототип).

Составитель В. Кайданов

Редактор Л . Кеви Техред Т.Маточка Корректор С . Щомак

Заказ 10047/65 Тираж 756 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r Ужгород, ул. Проектная, 4