Многофункциональный логический модуль

Многофункциональный логический модуль

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗЬВРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз . Советскмк

Соцмапистнческмк

Рес убя

<п>924697 (6l ) Дополнительное к ввт. свид-ву (22)Заявлену 08.09;80 (2I) 3211180/18-24 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 30. 04. 82. Бюллетень М 16

Дата опубликования описания 30.04.82 (5I)M. Кл.

G 06 F 7/00

ВаудврвтвсвныВ квмвтвт

CCCP во лвлвм извбрвтввий и открытий (53)УДК 681 3 (088.8) (72) Авторы изобретения

S.jЛ1..А р тTю хxо в и АA..АA.Шалыто (71) Заявитель (54) МНОГОфУНЙЦИОНАЛЬНЫЙ ЛОГИЧЕСКИЙ МОДУЛЬ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для реализации путем настройки произвольных булевых функций четырех переменных.

Известен многофункциональный логический модуль, предназначенный для реализации путем настройки про" извольных булевых функций четырех переменных (11.

Недостатками данного устройства являются большое число внешних выводов, равное 12 (11 входов и 1 выход), и большая приведенная элементная сложность, равная 34 (при оценке ее числом двухвходовых элементов

И, ИЛИ и элементов НЕ)..

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является многофункциональный логический модуль, имеющий малое число внешних выводов, малую элементную сложность и простую процедуру настройки (,2) .

Известный модуль содержит три информационных и три настроечных входа, один выход, три одновыходных блока, каждый из которых имеет три входа и один выход и реализует дизъюнкцию минтермов, удовлетворяющую условию избирательности, причем суммарное число минтермов, входящих в блоки модуля, равно общему количеству минтермов трех переменных, три двухвходовых элемента И и один трехвходовый элемент ИЛИ, причем

1-й информационный вход(1 1, 2, 3) соединен с 1-м входом каждого из . блоков, выход 1-го блока и i-настроечный вход соединены соответственно с первым и вторым входами

i"""го элемента И, выходы элементов И соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с выходом модуля.

В табл. 1 приведены четыре варианта наборов минтеров для блоков мно924697 гдфункционального логического модуля, универсального в классе функции от трех переменных, причем для построе" ния модуля может быть использован любой из этих наборов. %

В данной таблице переменныеd и б прйнимают значения, 0 и 1.

Недостатком известного устройства является то, что он не реализует путем инструкции произвольные 16 функции четырех переменных, Цель изобретения - расширение области применения модуля путем реализации произвольных функций четырех переменных. 1$

Поставленная цель достигается тем, что многофункциональный логический модуль, содержащий блоки для определения диэьюнктивных значений минтермов входных аргументов, элемен-26 ты И и элемент ИЛИ, причем 1 -й ин формационный вход модуля (1 = 1, 2, 3) подключен к 1 -му входу каждого блока для определения дизьюнктивных значений минтермов входных переменных соответственно, выход каждого

1-ro из которых подключен к первому входу 1-го элемента И соответственно, второй вход которого подключен к 1-му настроечному входу модуля 36 соответственно., модуль содержит также дополнительные элементы И и мультиплексоры, причем первый вход i-ro. дополнительного элемента И подключен к первому входу 1-го элемента И со- щ ответственно, второй вход подключен к j -му настроечному входу модуля соответственно (j 4, 5, б), а выход подключен к первому информационному входу i-го мультиплексора, вто- 40 рой,информационный вход которого подключен к выходу i-ro элемента И соответственно, а управляоцие входы мультиплексоров подключены к дополнительному информационному входу мо" дуля, выходы мультиплексоров подключены к входам элемента ИЛИ соответственно, выход которого подклю чен к выходу модуля.

На чертеже приведена схема мо- у дуля.

Схема содержит информационные входы 1 - 4, настроечные входы 5 - 10, три одновыходных блока 11 - 13, каждый из которых реализует дизьюнкцию минтермов входных аргументов, удовлетворяющую условию избирательности, причем суммарное число минтермов, входящих в эти блоки, равно общему количеству минтермов трех переменных - восьми, двухвходовые элементы И 14 - 19, трехвходовые мультиплексоры 20 - 22, трехвходовый элемент ИЛИ 23, выход,ф4.

Работу модуля рассмотрим для случая, когда минтермы, диэьюнкция которых образует блоки модуля, принадлежат 1ч столбцу табл.1. При этом первый блок реализует функцию

f q = х х х V x„x x> ч x„xgx, второй fll = Х1хпх 3 ч Х1хОх 3 ч Х1хях 3 а третий f.o = х.,х,х, ч х„х х .

Для минтермов входящих в функцию

Г и 1, выполняется условие из" бйрательности (табл.2) .

Работа каждого трехвходового мультиплексора описывается функцией

Y = Zgx+s Zpx<, ;де Ly, - переменная, подаваемая на первый вход мультиплексора;

l p - переменная, подаваемая на второй вход мультиплексора; х переменная, подаваемая на третий вход мультиплексора.

В качестве примера определим настройку модуля для реализации функции четырех переменных, задаваемых табл.).

Перепишем табл.3, расположив минтермы в ней в соответствии со структурой модуля (табл.4).

В последнем столбце табл.4 указаны переменные, их инверсии и константы О и 1, которые должны быть . поданы на настроечные входы, соответствующие определенным группам минтермов. Настройка, подаваемая на настроечный вход, соответствующий группе i, определяется по виду фрагмента столбца Y табл.4, соответствующего этой группе.

Если фрагмент столбца У, принадлежащий группе i совпадает с фрагментом столбца переменной х рассматриваемой группы, то на настроечный вход 1 подается переменная х

Если фрагмент столбца У, принадj лежащий группе i совпадает с инверсией фрагмента столбца переменной х1 рассматриваемой группы, то на настроечный вход i подается перемен—

Если фрагмент столбца У, принадлежащий группе i öåëèêîN состоит из единиц (нулей), то на настроечный вход подается константа 1 (O).

S 924697 Ь

Таким образом, для реализации за- Приведенная элементная сложность данной фнукции четырех переменных модуля, выраженная в числе двухвхо (табл.4) входы модуля должны быть довых элементов И, ИЛИ и элементов НЕ, задействованы как указано ниже: равна 29 (табл.5) .

Вход 1 " x; вход 2 - х, вход 3 "" % х, вход 4 - x; Для общности выше указано, что Вход 5 - х; вход 6 - 1; вход 7- третий блок (блок 13) .имеет три вхо8- 0; да, однако так как он реализует функ"

Вход 9 - x; вход,10 " х„,. ц е

Заданная таблица истинности рва- e f q х„хх ч х1х х õ, лизуется, так как в этом случае на то очевидно, эту фуйкцию можно реавыходе 24 модуля реализуется функ- лизовать лишь на одном двухвходовом ция элементе И.

r F х1х,х х м xpxgxyxyY xgxqx@R@v Предлагаемый многофункциональйый. х1Х,1х х, ч х1хях, х x x+x x Y 3 модуль по сравнениЮ с модулем"протоХ1х х х, типом имеет более широкую область соответствующая заданной таблице. применения.

Таблица!

IV х., к х х х х

Х 3 Хl2 хп

Х1 X ill X S

0 1 а 0 0 а 0 0 а 0 0

1 0 а 1 0 «а 0 1 а 0 1

1 1 а .1 а 1 1 а 1 0

0 0 Ь 0 1 Ь 1 0 Ь 1 1

Таблиц а2 х Г1 йэ x1xllx Ъ

Х У1 х„х, х, Xgf 1 = Х, Х Х

X1f 1 X„XЕЪ х 1f, х1х х

x1f Ъ . х х,Ехе

x®f< х,, x

xf - х1х,хВ

Xgf g X1XgXgV Х. Х !Х

Xqf — Х Х Х МX1Xgx

Х 1 1 X1 XgXgY X1 +X g

Xyfg Х1Х Х МХ1Х Х

Х 1f Х1Х 1ХPY Х1Х Я х. т,2 х. х, х, х1ХОХ

1 fg х. Х % чх„х х чх,,х х0

1 т1 Х1Я !Х тх1Х 1Х Х х, х

924697

««««

0

0

0

0

0

0

«г «

Таблица 4

Х1

««««««

«««««

0 0

0 Р

«««

0 1

0, 1 0 ! 0

Т а б л и ц а 3

Настройка, подаваемая на х-й навстречный вход

924697

Таблица 5

Номера блоков

Количество элементов HE

Количество двух" входовых элементов ИЛИ

Сумма

Количеств двухвходо вмх элеме тов И

14, 15 20. (без элемента

НЕ блока 20) 16, 17 21 (без элемента

НЕ блока 21) 18, 19, 22 (без элемента

НЕ блока 22) Общий элемент НЕ блоков 20, 21, 22

:23

17

Итого

Формула изобретения

Иногофункцирнальный логический модуль, содержащий блоки для опре" деления дизъюнктивных значений мин" термов. входных аргументов, элемен ты И и элемент ИЛИ, причем 1-й информационный вход модуля {i 1, 2, 3) подключен к 1-му входу каждого блока для определения дизъюнктивных значений минтермов входных переменных соответственно, выход каждого 1-го из которых подключен к перво" му входу 1-го элемента И соответст" венйо, второй вход которого подклю Е чен к 1-èó настроечному входу модуля соответственно, о т л и ч а ющ и Й с я тем, что, с целью расширения области применения модуля за счет реализации произвольных функзз .ций четырех переменных, модуль содержит дополнительные элементы И и мультиплексоры, причем первый вход

1-ro дополнительного элемента И

13 924697,14 подключен к первому входу i-го эле- . ключены к входам элемента ИЛИ соотмента И соответственно, второй вход ветственно, выход которого подключен подключен к j -му настроечному входу к выходу модуля. модуля соответственно () = 4,5,6,,), а выход подключен к первому инфор- Источники информации, мационному входу i-го мультиплексора, принятые во внимание при экспертизе второй информационный вход которого l. Патент СЙА . У 3579119 подключен к выходу i-ro элемента И .кл. 328-92, опублик, 1968. соответственно, а управлякщие входы 2. Фридман A. Иенон П. Теория мультиплексоров подключены к допол- . ф и проектирование переключательных нительному информационному входу .схем. й., "Мир", 1976, с. 386, модуля, выходы мультиплексоров под- рис.6.3 (прототип).

У Ю7Ю

Составитель В.Кайданов

Редактор В.Пилипенко Техред И. НаДь Корректор С.Шекмар

Заказ 2819/бб . Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по д лам изобретений и открытий

113035, Иосква, N-35, Рауаская наб., д. 4/5.

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