ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СТРУКТУРА ПРОЦЕДУРЫ ЛОГИЧЕСКОГО ДИФФЕРЕНЦИРОВАНИЯ d/dn ПОЗИЦИОННЫХ АРГУМЕНТОВ [m]f(2) С УЧЕТОМ ИХ ЗНАКА m(±) ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ПОЗИЦИОННО-ЗНАКОВОЙ СТРУКТУРЫ ±[m]f(+/-) С МИНИМИЗИРОВАННЫМ ЧИСЛОМ АКТИВНЫХ В НЕЙ АРГУМЕНТОВ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2011 года по МПК G06G7/18 H03M7/04 

Текст описания приведен в факсимильном виде.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении арифметических устройств в позиционно-знаковых кодах. Техническим результатом является упрощение функциональных структур умножителей и повышение их быстродействия. В одном из вариантов изобретения функциональная структура выполнена в виде положительного и условно отрицательного каналов «j» и «j+1» разрядов преобразования входных аргументов. При этом каждый канал содержит элементы, реализующие логические функции И, ИЛИ и НЕ. 4 н.п. ф-лы.

1. Функциональная структура процедуры логического дифференцирования d/dn позиционных аргументов [m_j]f(2ⁿ) с учетом их знака m(±) для формирования позиционно-знаковой структуры ±[m_j]f(+/-)_min с минимизированным числом активных в ней аргументов, которая включает логическую функцию f(&)-HE для формирования аргумента знакового разряда m(±) с измененным уровнем аналогового сигнала и выполнена в виде положительного и условно отрицательного каналов условно «j» разряда и «j+1» разряда для преобразования входных аргументов [m_j]f(2ⁿ) в условно «i» «Зоне минимизации», при этом положительный и условно отрицательный каналы двух разрядов содержат выходные логические функции f₁(})-ИЛИ, f₂(})-ИЛИ и f₃(})-ИЛИ, f₄(})-ИЛИ, в которых функциональные выходные связи являются функциональными выходными связями каналов для формирования положительного и условно отрицательного результирующих аргументов ^d/dn(+n_j)_i и ^d/dn(-n_j)_i «j» разряда и для формирования результирующих аргументов ^d/dn(+n_j+1)_i и ^d/dn(-n_j+1)_i «j+1» разряда, а функциональные входные связи логических функций f₂(})-ИЛИ и _f44(})-ИЛИ являются функциональными выходными связями логических функций f₉(&)-И, f₁₂(&)-И и f₂₁(&)-И, f₂₄(&)-И в условно отрицательных каналах и функциональные входные связи логических функций f₁(})-ИЛИ и f₃(})-ИЛИ являются функциональными выходными связями логических функций f₃(&)-И, f₆(&)-И и f₁₅(&)-И и f₁₈(&)-И в положительных каналах соответственно, при этом в положительных каналах «j» и «j+1» разряда функциональные входные связи логических функций f₆(&)-И и f₁₈(&)-И являются функциональными выходными связями логических функций f₁(&)-HE и f₂(&)-HE соответственно, которые формируют аргументы (m _j)_i и (m _j+i)_i с измененным уровнем аналогового сигнала и в которых функциональные входные связи выполняют прием аргументов (m_j)_i и (m_j+1)_i, а функциональные входные связи логических функций f₃(&)-И и f₁₅(&)-И являются функциональными входными связями каналов для приема аргументов m(±), (m_j)_i и m(±), (m_j+1)_i, (m _j)_i соответственно, при этом в условно отрицательных каналах «j» и «j+1» разрядов функциональные входные связи логических функций f₉(&)-И и f₂₁(&)-И являются функциональными входными связями каналов для приема аргументов m(±), (m_j)_i и m(±), (m_j+1)_i, (m _j)_i соответственно, а функциональные входные связи логических функций f₁₂(&)-И и f₂₄(&)-И являются функциональными входными связями каналов для приема аргументов m(±), (m _j)_i и m(±), (m_j)_i (m _j+1)_i соответственно, отличающаяся тем, что в положительный канал «j» и «j+1» разрядов введены логические функции f₁(&)-И, f₂(&)-И, f₄(&)-И, f₅(&)-И и f₁₃(&)-И, f₁₄(&)-И, f₁₆(&)-И, f₁₇(&)-И, а в условно отрицательный канал «j» и «j+1» разрядов введены логические функции f₇(&)-И, f₈(&)-И, f₁₀(&)-И, f₁₁(&)-И и f₁₉(&)-И, f₂₀(&)-И, f₂₂(&)-И, f₂₃(&)-И, при этом функциональные связи логических функций в каналах выполнены в соответствии с математической моделью условно «j» разряда вида

где «=& ₁=» - логическая функция изменения активности входных аналоговых сигналов f₁(&)-HE;
- логические функции f₁(&)-И и f₁(})-ИЛИ;
^l(+m_j)_i - преобразованный аргумент логической функции f₂(})^j-ИЛИ функциональной структуры сквозного переноса f₂(←←00)→(-0_j→)_i условно «j» разряда, который также включает и функциональную структуру сквозного переноса f₁(←←00)→(0_j→)_i с выходной логической функцией f₁(})^j-ИЛИ, и обе функциональные структуры сквозного переноса f_1,2(←←00) имеют структуру логических функций, например, вида

где (1_j)_i и (1_j→)_i - преобразованные аргументы логических функций f₁(&)^j-И и f₂(&)^j-И;
(-1_j↓)_i и (+1_j↓→)_i - преобразованные аргументы логических функций f₃(&)^j-И и f₄(&)^j-И;
(+1 _j↓)_i и (+1 _j↓→)_i - преобразованные аргументы с измененным уровнем аналогового сигнала логических функций f₂(&)^j-HE и f₃(&)^j-НЕ;
и математической моделью условно «j+1» разряда вида

где ¹(+m_j+1)_i - преобразованный аргумент логической функции f₂(})^j-ИЛИ функциональной структуры сквозного переноса f₂(←←00)→(-0_j+1→)_i условно «j» разряда, который также включает и функциональную структуру сквозного переноса f₁(←←00)→(0_j+1→)_i с выходной логической функцией f₁(})^j+1-ИЛИ, и обе функциональные структуры сквозного переноса f_1,2(←←00) имеют структуру логических функций, например, вида

где (1_j+1)_i и (1_j+1→)_i - преобразованные аргументы логических функций f₁(&)^j+1-И и f₂(&)^j+1-И; (-1_j+1↓)_i и (+1_j+1↓→)_i - преобразованные аргументы логических функций f₃(&)^j+1-И и f₄(&)^j+1-И; (+1 _j+1↓)_i и (+1 _j+1↓→)_i - преобразованные аргументы с измененным уровнем аналогового сигнала логических функций f₂(&)^j+l-HE и
f₃(&)^j+1-HE.

2. Функциональная структура процедуры логического дифференцирования d/dn позиционных аргументов [m_j]f(2ⁿ) с учетом их знака m(±) для формирования позиционно-знаковой структуры ±[m_j]f(+/-)_min с минимизированным числом активных в ней аргументов, которая включает логическую функцию f(&)-HE для формирования аргумента знакового разряда m(±) с измененным уровнем аналогового сигнала и выполнена в виде положительного и условно отрицательного каналов условно «j» разряда и «j+1» разряда для преобразования входных аргументов [m_j]f(2ⁿ) в условно «i» «Зоне минимизации», при этом положительные и условно отрицательный каналы двух разрядов формируют положительный и условно отрицательный результирующие аргументы ^d/dn(+n_j)_i и ^d/dn(-n_j)_i «j» разряда и формируют результирующий аргумент ^d/dn(+n_j+1)_i и ^d/dn(-n_j+1)_i «j+1» разряда, при этом положительные каналы включают логические функции f₁(&)-HE и f₂(&)-НЕ для приема аргументов (m_j)_i и (m_j+1)_i и формирования аргумента (m _j)_i и (m _j+1)_i с измененным уровнем аналогового сигнала, отличающаяся тем, что в положительный канал «j» и «j+1» разрядов введены логические функции f₁(&)-И-HE, f₂(&)-И-HE, f₃(&)-И-НЕ, f₄(&)-И-НЕ, f₅(&)-И-HE, f₆(&)-И-НЕ, f₇(&)-И-HE и f₁₅(&)-И-HE, f₁₆(&)-И-НЕ, f₁₇(&)-И-НЕ, f₁₈(&)-И-HE, f₁₉(&)-И-НЕ, f₂₀(&)-И-HE, f₂₁(&)-И-HE, а в условно отрицательный канал «j» и «j+1» разрядов введены логические функции f₈(&)-И-HE, f₉(&)-И-HE, f₁₀(&)-И-НЕ, f₁₁(&)-И-HE, f₁₂(&)-И-HE, f₁₃(&)-И-НЕ, f₁₄(&)-И-HE и f₂₂(&)-И-HE, f₂₃(&)-И-НЕ, f₂₄(&)-И-НЕ, f₂₅(&)-И-НЕ, f₂₆(&)-И-HE, f₂₇(&)-И-HE, f₂₈(&)-И-НЕ, при этом функциональные связи логических функций в каналах выполнены в соответствии с математической моделью условно «j» разряда вида

и математической моделью условно «j+1» разряда вида

где - логическая функция f₁(&)-И-НЕ.

3. Функциональная структура процедуры логического дифференцирования d/dn позиционных аргументов [m_j]f(2ⁿ) с учетом их знака m(±) для формирования позиционно-знаковой структуры ±[m_j]f(+/-)_min с минимизированным числом активных в ней аргументов, которая включает логическую функцию f(&)-HE для формирования аргумента знакового разряда m(±) с измененным уровнем аналогового сигнала и выполнена в виде положительного и условно отрицательного каналов условно «j» разряда и «j+1» разрядов для преобразования входных аргументов [m_j]f(2ⁿ) в условно «i» «Зоне минимизации», при этом положительные и условно отрицательный каналы двух разрядов формируют положительный и условно отрицательный результирующие аргументы ^d/dn(+n_j)_i и ^d/dn(-n_j)_i «j» разряда и формируют результирующие аргументы ^d/dn(+n_j+1)_i и ^d/dn(-n_j+1)_i «j+1» разряда и содержат логические функции f₁(})-ИЛИ, f₇(})-ИЛИ и f₁₃(})-ИЛИ, f₁₉(})-ИЛИ, при этом положительные каналы включают логические функции f₁(&)-HE и f₂(&)-HE для приема аргументов (m_j)_i и (m_j+1) и формирования аргумента (m _j)_i и (m _j+1) с измененным уровнем аналогового сигнала, отличающаяся тем, что в положительный канал «j» и «j+1» разрядов введены логические функции f₂(})-ИЛИ, f₃(})-ИЛИ, f₄(})-ИЛИ, f₅(})-ИЛИ, f₆(})-ИЛИ, f₁₄(})-ИЛИ, f₁₅(})-ИЛИ, f₁₆(})-ИЛИ, f₁₇(})-ИЛИ, f₁₈(})-ИЛИ, f₁(&)-И-НЕ, f₃(&)-И-НЕ, а в условно отрицательный канал «j» и «j+1» разрядов введены логические функции f₈(})-ИЛИ, f₉(})-ИЛИ, f₁₀(})-ИЛИ, f₁₁(})-ИЛИ, f₁₂(})-ИЛИ, f₂₀(})-ИЛИ, f₂₁(})-ИЛИ, f₂₂(})-ИЛИ, f₂₃(})-ИЛИ, f₂₄(})-ИЛИ, f₂(&)-И-НЕ, f₄(&)-И-НЕ, при этом функциональные связи логических функций в каналах выполнены в соответствии с математической моделью условно «j» разряда вида

где ¹(+m _j)_i - преобразованный аргумент с измененным уровнем аналогового сигнала логической функции f₁(&)^j-И функциональной структуры сквозного переноса f₂(←←00)→(-0 _j→)_i условно «j» разряда, который также включает и функциональную структуру сквозного переноса f₁(←←00)→(0_j→)_i с выходной логической функцией f₃(&)-И-НЕ, и обе функциональные структуры сквозного переноса f_1,2(←←00) имеют структуру логических функций, например, вида

где (1 _j)_i и (1 _j→)_i - преобразованные аргументы с измененным уровнем аналогового сигнала логических функций f₁(&)^j-И-НЕ и f₂(&)^j-И-HE; (-1 _j↓)_i, и (+1 _j↓→)_i - преобразованные аргументы с измененным уровнем аналогового сигнала логических функций f₄(&)^j-И-НЕ и f₅(&)^j-И-НЕ; (+1_j↓)_i и (+1_j↓→)_i - преобразованные аргументы логических функций f₄(&)^j-HE и f₅(&)^j-HE;
и математической моделью условно «j+1» разряда вида

где ^l(+m _j+1)_i - преобразованный аргумент с измененным уровнем аналогового сигнала логической функции f₁(&)^j+1-И функциональной структуры сквозного переноса f₂(←←00)→(-0 _j+1→)_i условно «j» разряда, который также включает и функциональную структуру сквозного переноса f₁(←←00)→(0_j+1→)_i с выходной логической функцией f₃(&)^j+1-И-HE, и обе функциональные структуры сквозного переноса f_1,2(←←00) имеют структуру логических функций, например, вида

где (1 _j+1)_i и (1 _j+1→)_i - преобразованные аргументы с измененным уровнем аналогового сигнала логических функций f₁(&)^j+1-И-HE и f₂(&)^j+1-И-HE; (-1 _j+1↓)_i,
(+1 _j+1↓→)_i и (-1 _j+1↓→)_i - преобразованные аргументы с измененным уровнем аналогового сигнала логических функций f₄(&)^j+1-И-HE и f₅(&)^j+1-И-HE; (+1_j+1↓)_i и (+1_j+1↓→)_i - преобразованные аргументы логических функций f₃(&)^j+1-HE и f₄(&)^j+l-HE.

4. Функциональная структура процедуры логического дифференцирования d/dn позиционных аргументов [m_j]f(2ⁿ) с учетом их знака m(±) для формирования позиционно-знаковой структуры ±[m_j]f(+/-)_min с минимизированным числом активных в ней аргументов, которая включает логическую функцию f(&)-HE для формирования аргумента знакового разряда m(±) с измененным уровнем аналогового сигнала и выполнена в виде положительного и условно отрицательного каналов условно «j» разряда и «j+1» разряда для преобразования входных аргументов [m_j]f(2ⁿ) в условно «i» «Зоне минимизации», при этом положительный и условно отрицательный каналы двух разрядов содержит выходные логические функции f₁(})-ИЛИ, f₂(})-ИЛИ и f₃(})-ИЛИ, f₄(})-ИЛИ, в которых функциональные выходные связи являются функциональными выходными связями каналов для формирования положительного и условно отрицательного результирующих аргументов ^d/dn(+n_j)_i и ^d/dn(-n_j)_i «j» разряда и для формирования результирующих аргументов ^d/dn(+n_j+1)_i и ^d/dn(-n_j+1)_i «j+1» разряда, при этом положительные каналы включают логические функции f₁(&)-HE и f₂(&)-HE для приема аргументов (m_j)_i и (m_j+1)_i и формирования аргумента (m _j)_i и (m _j+1)_i с измененным уровнем аналогового сигнала, отличающаяся тем, что в положительный канал «j» и «j+1» разрядов введены логические функции f₁(}&)-ИЛИ-НЕ, f₂(}&)-ИЛИ-НЕ, f₃(}&)-ИЛИ-НЕ, f₄(}&)-ИЛИ-HE, f₅(}&)-ИЛИ-НЕ, f₆(}&)-ИЛИ-НЕ и f₁₃(}&)-ИЛИ-НЕ, f₁₄(}&)-ИЛИ-НЕ, f₁₅(}&)-ИЛИ-НЕ, f₁₆(}&)-ИЛИ-НЕ, f₁₇(}&)-ИЛИ-НЕ, f₁₈(}&)-ИЛИ-HE, а в условно отрицательный канал «j» и «j+1» разрядов введены логические функции f₇(}&)-ИЛИ-НЕ, f₈(}&)-ИЛИ-HE, f₉(}&)-ИЛИ-НЕ, f₁₀(}&)-ИЛИ-НЕ, f₁₁(}&)-ИЛИ-НЕ, f₁₂(}&)-ИЛИ-НЕ и f₁₉(}&)-ИЛИ-НЕ, f₂₀(}&)-ИЛИ-НЕ, f₂₁(}&)-ИЛИ-НЕ, f₂₂(}&)-ИЛИ-НЕ, f₂₃(}&)-ИЛИ-НЕ, f₂₄(}&)-ИЛИ-НЕ, при этом функциональные связи логических функций в каналах выполнены в соответствии с математической моделью условно «j» разряда вида

и математической моделью условно «j+1» разряда вида

где - логическая функция f₁(}&)-ИЛИ-НЕ.