ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ФОРМИРОВАТЕЛЬ Российский патент 2025 года по МПК G06F7/57 G06F1/02 

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

Известен функциональный формирователь (патент РФ 2298219, кл. G06F7/02, 2007г.), содержащий два элемента И, два элемента ИЛИ и реализующий четырехзначную логическую функцию , где X, Y есть двухразрядные двоичные переменные, задаваемые двоичными сигналами.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известного функционального формирователя, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не выполняется реализация любой из всех возможных четырехзначных логических функций, зависящих от трех двухразрядных двоичных аргументов, задаваемых двоичными сигналами.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятый за прототип функциональный формирователь (патент РФ 2300133, кл. G06F7/02, 2007 г.), который содержит два элемента НЕ, четыре элемента И, два элемента ИЛИ и реализует четырехзначную логическую функцию , где X, Y есть двухразрядные двоичные переменные, задаваемые двоичными сигналами.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не выполняется реализация любой из всех возможных четырехзначных логических функций, зависящих от трех двухразрядных двоичных аргументов, задаваемых двоичными сигналами.

Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения реализации любой из всех возможных четырехзначных логических функций, зависящих от трех двухразрядных двоичных аргументов, задаваемых двоичными сигналами.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в функциональном формирователе, содержащем два элемента НЕ, четыре элемента И и два элемента ИЛИ, особенность заключается в том, что в него дополнительно введены сорок элементов НЕ, шестьдесят три элемента ИЛИ-НЕ, сто восемьдесят пять элементов И и сорок элементов ИЛИ, причем все логические элементы распределены в двадцать один логический модуль так, что каждый логический модуль содержит два элемента НЕ, три элемента ИЛИ-НЕ, девять элементов И и два элемента ИЛИ, в каждом логическом модуле выход m-го элемента НЕ и выход i-го элемента ИЛИ-НЕ соединены соответственно с m-ым входом элемента ИЛИ-НЕ и первыми входами i-го, элементов И, выходы r-го и выход девятого элементов И подключены соответственно к r-м входам первого, второго элементов ИЛИ и первым входам четвертого, восьмого элементов И, а вторые входы r-го, элементов И и выход m-го элемента ИЛИ соединены соответственно с первым, вторым контактами r-го двухразрядного входа и m-ым контактом двухразрядного выхода логического модуля, m-й контакт двухразрядного управляющего входа которого подключен к входу m-го элемента НЕ, m-му входу девятого элемента И и m-ым входам первого, элементов ИЛИ-НЕ, все логические модули сгруппированы в три группы так, что в m-й и третьей группах содержится соответственно и один логических модулей, m-й контакт r-го двухразрядного входа n-го логического модуля второй группы соединен с m-ым контактом двухразрядного выхода логического модуля первой группы, а m-й контакт r-го двухразрядного входа логического модуля третьей группы и m-й контакт r-го двухразрядного входа j-го логического модуля первой группы подключены соответственно к m-му контакту двухразрядного выхода r-го логического модуля второй группы и m-му контакту двухразрядного настроечного входа функционального формирователя, m-й контакт i-го двухразрядного информационного входа и m-й контакт двухразрядного выхода которого соединены соответственно с m-ым контактом двухразрядного управляющего входа каждого логического модуля i-й группы и m-ым контактом двухразрядного выхода логического модуля третьей группы.

На фиг.1 и фиг.2 представлены соответственно схема предлагаемого функционального формирователя и схема логического модуля, использованного при построении указанного формирователя.

Функциональный формирователь содержит двадцать один логический модуль 1₍₁₎₍₁₎,…,1_(1)(16), 1₍₂₎₍₁₎,…,1₍₂₎₍₄₎, 1₍₃₎₍₁₎, каждый из которых содержит элементы НЕ 2₁, 2₂, элементы ИЛИ-НЕ 3₁, 3₂, 3₃, элементы И 4₁,…,4₉ и элементы ИЛИ 5₁, 5₂, причем в каждом логическом модуле выход элемента 2_m и выход элемента 3_i соединены соответственно с m-ым входом элемента 3_m+1 и первыми входами элементов 4_i, 4_i+4, выходы элементов 4_r 4_r+4 и выход элемента 4₉ подключены соответственно к r-м входам элементов 5₁, 5₂ и первым входам элементов 4₄, 4₈, а вторые входы элементов 4_r, 4_r+4 и выход элемента 5_m соединены соответственно с первым, вторым контактами r-го двухразрядного входа и m-ым контактом двухразрядного выхода логического модуля, m-й контакт двухразрядного управляющего входа которого подключен к входу элемента 2_m, m-му входу элемента 4₉ и m-ым входам элементов 3₁, 3_4-m, m-й контакт r-го двухразрядного входа логического модуля 1_(2)(n) соединен с m-ым контактом двухразрядного выхода логического модуля 1_(1)(r+4n-4), а m-й контакт r-го двухразрядного входа логического модуля 1₍₃₎₍₁₎ и m-й контакт r-го двухразрядного входа логического модуля 1_(1)(j) подключены соответственно к m-му контакту двухразрядного выхода логического модуля 1_(2)(r) и m-му контакту двухразрядного настроечного входа функционального формирователя, m-й контакт i-го двухразрядного информационного входа и m-й контакт двухразрядного выхода которого соединены соответственно с m-ым контактом двухразрядного управляющего входа логического модуля 1_(i)(q) и m-ым контактом двухразрядного выхода логического модуля 1₍₃₎₍₁₎.

Работа предлагаемого функционального формирователя осуществляется следующим образом. На его первый, второй, третий двухразрядные информационные входы подаются соответственно двухразрядные двоичные переменные задаваемые двоичными сигналами. Значения этих и других используемых двухразрядных двоичных переменных для краткости представлены в десятичном виде. На k-й двухразрядный настроечный вход предлагаемого формирователя подается задаваемая двоичными сигналами двухразрядная двоичная переменная которая определяет значение искомой четырехзначной логической функции на k-м наборе значений ее аргументов Причем искомой может быть любая из всех возможных четырехзначных логических функций от трех четырехзначных аргументов. Каждая из упомянутых двухразрядных двоичных переменных подается на соответствующий двухразрядный вход так, что ее младший и старший разряды подаются на его первый и второй контакты соответственно. Если или то на двухразрядный выход логического модуля 1_(i)(q) проходит двухразрядная двоичная переменная, действующая соответственно на первом, втором, третьем или четвертом двухразрядном входе этого модуля. Таким образом, при k-м наборе значений аргументов функции на двухразрядный выход предлагаемого формирователя пройдет переменная . Следовательно,

Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемый функциональный формирователь обладает более широкими по сравнению с прототипом функциональными возможностями, так как обеспечивает реализацию любой из всех возможных четырехзначных логических функций, зависящих от трех двухразрядных двоичных аргументов, задаваемых двоичными сигналами.

Изобретение относится к устройствам для реализации многозначных логических функций и может быть использовано в системах цифровой вычислительной техники как средство логической обработки многозначных данных. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей за счет обеспечения реализации всех возможных четырехзначных логических функций, зависящих от трех двухразрядных двоичных аргументов, задаваемых двоичными сигналами. Технический результат достигается за счет того, что функциональный формирователь содержит двадцать один логический модуль (1₍₁₎₍₁₎,…,1_(1)(16), 1₍₂₎₍₁₎,…,1₍₂₎₍₄₎, 1₍₃₎₍₁₎), каждый из которых содержит два элемента НЕ (2₁, 2₂), три элемента ИЛИ-НЕ (3₁, 3₂, 3₃), девять элементов И (4₁,…,4₉) и два элемента ИЛИ (5₁, 5₂), причем все элементы соединены таким образом, чтобы обеспечивалась реализация любой из всех возможных четырехзначных логических функций, зависящих от трех двухразрядных двоичных аргументов, задаваемых двоичными сигналами. 2 ил.

Функциональный формирователь, предназначенный для реализации произвольной четырехзначной логической функции, зависящей от трех двухразрядных двоичных аргументов, задаваемых двоичными сигналами, содержащий два элемента НЕ, четыре элемента И и два элемента ИЛИ, отличающийся тем, что в него дополнительно введены сорок элементов НЕ, шестьдесят три элемента ИЛИ-НЕ, сто восемьдесят пять элементов И и сорок элементов ИЛИ, причем все логические элементы распределены в двадцать один логический модуль так, что каждый логический модуль содержит два элемента НЕ, три элемента ИЛИ-НЕ, девять элементов И и два элемента ИЛИ, в каждом логическом модуле выход m-го элемента НЕ и выход i-го элемента ИЛИ-НЕ соединены соответственно с m-ым входом элемента ИЛИ-НЕ и первыми входами i-го, элементов И, выходы r-го и выход девятого элементов И подключены соответственно к r-м входам первого, второго элементов ИЛИ и первым входам четвертого, восьмого элементов И, а вторые входы r-го, элементов И и выход m-го элемента ИЛИ соединены соответственно с первым, вторым контактами r-го двухразрядного входа и m-ым контактом двухразрядного выхода логического модуля, m-й контакт двухразрядного управляющего входа которого подключен к входу m-го элемента НЕ, m-му входу девятого элемента И и m-ым входам первого, элементов ИЛИ-НЕ, все логические модули сгруппированы в три группы так, что в m-й и третьей группах содержится соответственно и один логических модулей, m-й контакт r-го двухразрядного входа n-го логического модуля второй группы соединен с m-ым контактом двухразрядного выхода логического модуля первой группы, а m-й контакт r-го двухразрядного входа логического модуля третьей группы и m-й контакт r-го двухразрядного входа j-го логического модуля первой группы подключены соответственно к m-му контакту двухразрядного выхода r-го логического модуля второй группы и m-му контакту двухразрядного настроечного входа функционального формирователя, m-й контакт i-го двухразрядного информационного входа и m-й контакт двухразрядного выхода которого соединены соответственно с m-ым контактом двухразрядного управляющего входа каждого логического модуля i-й группы и m-ым контактом двухразрядного выхода логического модуля третьей группы.