Многофункциональный логический модуль Советский патент 1983 года по МПК G06F7/00 

входу восьмого коммутатора, второй информационный вход которого подключен к первому информационному входу Седьмого коммутатора, управляющие ёходы коламутаторов -подключены к шинам входных переменных модуля соответственно, входы первого элемента- И подключены к выходам шестого и седьмого коммутаторов соответственно, йходы второго элемента И-подключены к выходам первого и второго коммутаторов соответственно, входы третьего Элемента,И подключены к выходам третьего и пятого коммутаторов соответственно, входы четвертого элемента И |1одключены к выходам первого и чет ертого коммутаторов соответственно, ходы пятого элемента И подключены К выходам первого и пятого коммутаторов соответственно, входы шестого &лемента .И подключены к выходам пербого, седьмого и восьмого коммутаторов соответственно, входы седьмого элемента И подключены к выходам третьего, четвертого и шестого коммутаторов соответственно, входы восьмого Элемента И подключены к выходам первого, второго и пятого коммутаторов соответственно, входы девятого элеменfa И подключены к выходам третьего, шестого и седьмого ког/мутаторов соот етственно, входы десятого элемента И подключены к выходам четвертого, пятого и седьмого коммутаторов соот- . ёетственно, входы одиннадцатого элемента И подключены к выходам второго, четвертого и восьмого-коммутаторов соответственно, входы двенадцатого элемента И подключены к выходам второго, четвертого и седьмого KOMivjyTaТгоров соответственно, входы тринадцатого элемента И подключены к выходам седьмого, шестого, пятого и четвертого коммутаторов соответственно,входы четырнадцатого-- элемента И под- Ключены к выходам восьмого, четверто го, второго и первого коммутаторов Соответственно, входы пятнадцатого элемента И .подключены к выходам вось-мого, пятого, четвертого и третьего коммутаторов соответственно, входы шестнадцатого .элемента И подключенык выходам седьмого, третьего, второго и первого коммутаторов соответственно, входы семнадцатого элемента И подключены к вьдходам восьмого, шестого, пятого и первого коммутаторов соответственно. Входы восемнадцатого элемента И подключены к выходам восьмого, седьмого, четвертого и третьего коммутаторов соответственно, входы девятнадцатого элемента И подключены к входам восьмого, шестого, пятого и второго коммутаторов соответственно, входы двадцатого элемента И подключены к выходам восьмого, седьмого, пятого и второго ком1 1утаторов соответственно, входы двадцать первого элемента И подключены к выходам восьмого, шестого, третьего и второго коммутаторов соответственно, входы двадцать второго элемента И подключены к выходам седьмого, пятого, третьего и первого коммутаторов соответственно, инверсный и прямой выходы первого элемент;а И подключены к первому и второму выходам модуля соответственно, третий и четвертый вьаходы которого подключены к инверсному и прямому выходам второго элемента И соответственно, инверсный и прямой выходы третьего элемента И подключены к пятому и шестому выходам модуля соответственно, седьмой и восьмой выходы которого подключены к инверсному и прямому выходам четвертого элемента И соответственно, девятый и десятый выходы модуля подключены к инверсному и прямому выходам пятого элемента И соответственно, инверсный и прямой выходы шестого элемента И подключены к одиннадцатому и двенадцатому выходам модуля соответственно, трина дцатый и четырнадцатый выходы которого подключены к инверсному и прямому выходам седьмого элемента И соответственно, инверсный и прямой выходы восьмого элемента И подключе- . ны к пятнадцатому и шестнадцатому выходам модуля соответственно, семнадцатый и восемнадцатый выходы которого подключены к инверсному и прямому выходам девятого элемента И со ответственно, инверсный и прямой выходы десятого элемента И подключены к девятнадцатому и двадцатому выхо-дам модуля соответственно, двадцать первый и двадцать второй выходы которого подключены к инверсному и прямому выходам одиннадцатого элемента И соответственно, инверсный и прямой выходы двенадцатого -элемента И подключены к двадцать третьему и двадцать четвертому выходам модуля соответственно, двадцать пятый, двадцать шестой, двадцать седьмой, двадцать восьмой, двадцать девятый, тридцатый, тридцать первый, тридцать второй, тридцать третий и тридцать четвертый ыходы которого подключены к выходам тринадцатого, четырнадцатого, пятнадцатого, шестнадцатого, семнадцатого, осемнадцатого, девятнадцатого, двадцатого, двадцать первого и двадцать второго элементов И соответственно. Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в качестве универсального модуля в логических устройствах цифровых вычислительных машин. Известен многофункциональный логи ческий МОДУЛЕ, содержеидий логические элементы 1. Недостатками его являются ограниченные функциональные возможности, отсутствие настройки, а также значительные аппаратурные затраты. Наиболее близким к предлагаемому является многофункциональный логичес кий модуль, содержащий элементы И, входы которых подключены к входам мо дуля, выход которого подключен к выходу выходного элемента И 2. Недостатком устройства-прототипа является ограниченная область применения, поскольку на выходе модуля формируется только одна функция. Кро ме .того, устройство требует большого количества аппаратуры и настроечных выходов на одну функцию, что затрудняет увеличение интеграции модуля пр реализации его в виде БИС. Цель изобретения - расширение области применения за счет возможности фop aлpoвaния тридцати четырех выходных функциональных значений одновременно. Поставленная цель достигается тем что многофункциональный логический модуль, содержащий элемент И, дополнительно содержит элементы И, дешифратор и коммутаторы, причем шины настройки модуля подключены к входам дешифратора соответственно, выходы которого подключены к первым информа ционным входам первого, второго, тре тьего, четвертого, пятого, шестого, седьмого и восьмого коммутаторов соответственно, второй информационный вход второго коммутатора подключен к перво.му информационному входу первого коммутатора,второй,третий,четвертый,пятый,шеетой,седьмой иВосьмой и формационные входы которого подключв Iны к первым информационным входам i восьмого,седьмого,шестого,пятого,чет вертого, третьего и второго коммутаторов соответственно, третий, четвер тый, пятый, шестой, седьмой и восьмой информационные входы второго ком мутатора подключены к первым информа ционным входам восьмого, седьмого, шестого, пятого, четвертого и третье го коммутаторов соответственно, второй и третий информационные входы третьего коммутатора подключены к первому и второму информационным вхо дам второго коммутатора соответствен но, -четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой информационные входы третьего коммутатора подключены к пе вым информационным входам восьмого, седьмого,шестого,пятого и четвертого коммутаторов соответственно,второй, третий и четвертый информационные входы четвертого коммутатора подключены к первому,второму и третьему информационным входам третьего коммутатора соответственно,пятый,шеетой, седьмой и восьмой информационные входы четвертого коммутатора подключены к первым информационным входам восьмого, седьмого, шестого и пятого коммутаторов соответственно, второй, третий, четвертый и пятый информационные входы пятого коммутатора подключены к первому, второму, третьему и четвертому информационным входам четвертого коммутатора соответственно, шестой, седьмой и восьмой информационные входы пятого коммутатора подключены к первым информационным входам восьмого, седьмого и шестого коммутаторов соответственно, второй, третий, четвертый, пятый и шестой информационные входы шестого коммутатора подключены к первому, второму, третьему, четвертому и пятому информационным входам пятого коммутатора соответственно, седьмой и восьмой информационные входы шестого коммутатора подключены к первым информационным входам восьмого и седьмого коммутаторов соответственно, второй, третий, четверрый, пятый, шестой и седьмой информационные входы седьмого коммутатора подключены к первому, второму, третьему, четвертому, пятому и шестому информационным входам шестого коммутатора и к третьему, четвертому, пятому, шестому, седьмому и )аосьмому информационным входам восьмого коммутатора соответственно, восьмой информационный вход седьмого коммутатора подключен к первому информационному входу восьмого коммутатора, второй информационный вход восьмого коммутатора подключен к первому информационному входу седьмого коммутатора, управляющие входы коммутаторов подключены к шинам входных переменных модуля соответственно, входы первого элемента И подключены к выходам шестого и седьмого коммутаторов соответственно, входы второго элемента И подключены к выходам первого и второго коммутаторов соответственно, входы тре-тьего элемента И подключены к выходам третьего и пятого коммутаторов соответственно, входы четвертого элемента И подключены к выходам первого и четвертого коммутаторов соответственно, входы пятого элемента И подключены к выходам первого и пятого коммутаторов соответственно, входы шестого элемента И подключены к выходам первого, седьмого и восьмого коммута торов соответственно, входы седьмого элемента И подключены к выходам третьего четвертого и шестого коммутато-, ров соответственно, входы восьмого элемента И подключены к выходам первого второго и пятого коммутаторов соответственно, входы девятого элемента И подключены к выходам третьег шестого и седьмого коммутаторов соот ветственно, в ходы десятого элемента И по цключенык выходам четвертого, пятого и седьмого коммутаторов соответ ственно, входы одиннадцатого элемента И подключены к выходам второго, четвертого и восьмого коммутаторов соответственно, входы двенадцатого элемента.И подключены к выходам вто:рого. четвертого и седьмого коммута;торов соответственно, входы тринадца того элемента И подключены к выходам седьмого, шестого, пятого и четверто го коммутаторов соответственно, входы четырнадцатого элемента И подклю;чены к выходам восьмого, четвертого, йторого и первого коммутаторов соот/ветственно,входы пятнадцатого элемен:Та И подключены к выходам восьмого, ; пятого, четвертого и третьего коммутаторов соответственно, входы шестнадцатого элемента И подключены к вы ходам седьмого, третьего, второго и первого коммутаторов соответственно, входы семнадцатого элемента И . подклйэчаны к выходам восьмого, шесто го, пятого и первого коммутаторов соответственно, входы восемнадцатого элемента И подключены к выходам вось мого, седьмого, четвертога и третье;ГО коммутаторов соответственно, входы девятнадцатого элемента И подключены к входам восьмого, шестого, пятого и второго коммутаторов соответственно, входы двадцатого элемента И подключены к выходам восьмого, сед мого, пятого и второго коммутаторов соответственно, входы двадцать перво го элемента И подключены к выходам восьмого, шестого, третьего н второго коммутаторов соответственно, входы двадцать второго элемента И подключены к выходам седьмого, пятого, третьего и первого коммутаторов соот ветственно, инверсный и прямой выходы первого элемента И подключены к первому и второму выходам модуля соответственно, третий и четвертый выходы модуля подключены к инверсному и прямому выхода второго элемента И соответственно, инверсный и прямой выходы третьегр элемента И соответст венно подключены к пятому и шестому (Выходам Модуля, седьмой и восьмой выходы модуля подключены к инверсному и прямому выходам четвертого элемента И соответственно, девятый и де сятый выходы модуля подключены к инверсному и прямому выходам пятого элемента И соответственно, инверсный и прямой ыходы шестого элемента И подключены к одиннадцатс 4у и двеналц тому выходам модуля соответственно, тринадцатый и четырнадцатый выходы модуля подключены к инверсному и прямому выходам седьмого элемента И соответственно,инверсный и прямой выходы восьмого элемента И подключены к пятнадцатому и шестнадцатому выходам |модуля соответственно, семнадцатый и восемнадцатый выходы модуля подключены к инверсному и прямому выходам девятого элемента И соответственно, инверсный и прямой выходы десятого элемента И подключены кдевятнадцатому и двадцатому выходам модуля соответственно, двадцать первый |И двадцать второй выходы модуля подключены к инверсному и прямому выходам одиннадцатого элемента И соответственно, инверсный и прямой выходы двенадцатого элемента И подключены к двадцать третьему и двадцать четвертому выходам модуля соответственно, двадцать пятый, двадцать шестой, двадцать седьмой, двадцать восьмой, двадцать девятый, тридцатый, тридцать первый, тридцать второй, тридцать третий и тридцать четвертый выходы модуля подключены к выходам тринадцатрго, четырнадцатого, пятнадцатого, шестнадцатого, семнадцатого, восемнадцатого, девятнадцатого, двадцатого, двадцать первого и двадцать второго элементов И соответственно. На чертеже представлена структурная схема многофункционального логического модуля. Многофункциональный логический модуль содержит выходы 1, дешифратор 2, коммутаторы 3 -3gTHna 8 в 1, трехвходовые элементы И , четырехвходовые элементы И .j, двухвходовые элементы И 6 -бд-, шины 7(А-Ог2) для входных переменных и шины 8(Н-От2) для настройки. Устройство работает следуицим обраэом. На входные шины 7 () подаются сигналы входных переменных, на шины 8(Н-От2). для настройки - сигналы настройки. Сигналы Н-От2 расшифровываются в дешифраторе 2 и через коммутаторы 3, -3 , управляемые кодом А-От2, выдаются в определенном порядке на элементы И (4. -4 , 5- -5,, я ), Элементы И формируют требуемый набор иэ тридцати четырех функций алгебры логики. Работа устройства опис лвается в табл. 1 и 2, где в зависимости от коа настройки указаны функций, формируемых на каждом выходе 1 при иэменении входных переменных для различных значений настройки. Выходы 1 нумеруются на чертеже последовательно снизу вверх от элемента И 65- До элемента И 4, иот элемента И 5 до элемента И 5, Таблица

Продолжение табл. 1

Продолжение табл. 2

МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ЛОГИЧЕСКИЙ МОДУЛЬ, содержащий элементы И, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения за счет возможности формирования тридцати четырех выходных функциональных значений одновременно, он дополнительно содержит элементы И, дешифратор и коммутаторы, причем шины настройки модуля подключены к входам дешифратора соответственно, выходы которого подключены к первым информационным входам первого, второго, третьего, четвертого, пятого, шестого, седьмого и восьмого коммутаторов соответственно, второй информационный вход второго коммутатора подключен к первому информационному входу пер-, вого коммутатора, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой информационные входы которого подключены к первьЫ -информационным входам восьмого, седьмого, шестого, пятого, четвертого, третьего и второго коммутаторов соответственно, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой информационные входы второго коммутатора подключены к верным информационным входам восьмого, седьмого, шестого, пятого, четвертого и третьего коммутаторов соответственно, второй и третий инфбрмационные входы третьего коммутатора подключены к первому и второму информационным входам второго коммутатора соответственно, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой информационные входы третьего коммутатора подключены к первым информационным входам восьмого, седьмого, шестого, пятого и четвертого коммутаторов соответственно, второй, третий и четвертый информационные входы четвертого коммутатора подключены к первому, второму и третьему информационным входам третьего коммутатора соответст венно, пятый, шестой, седьмой и восьмой информационные входы четвертого .коммутатора подключены к первым информационным входам восьмого, седьмого, шестого и пятого коммутаторов (соответственно, второй, третий, чет- § (вертый и пятый информационные входы которого подключены к первому, второму, третьему и четвертому информационным входам четвертого коммутатора соответственно, шестой, седьмой и восьмой информационные входы пятого коммутатора подключены к первым информационным входам восьмого, седьмо го и шестого коммутаторов соответственно, второй, третий, четвертый, пятый и шестой информационные входы шестого коммутатора подключены к первому, второму, третьему, четвертому и пятому информационным входам пятого коммутатора соответственно, седьмой и восьмой информационные входы шестого коммутатора подключены к первым информационным входам восьмого и седьмого коммутаторов соответствен. но,второй,третий,четвертый,пятый, : шестой и седьмой информационные входы которого подключены к первому , второму, TpetbeMS, четвертому, пятому и шестому информационным входам шестого коммутатора и к третьему, четвертому, пятому, шестому, седьмому и восьмому информационным входам восьмого коммутатора соответственно, восьмой инфор Мационный вход седьмого коммутатора подключен к первому информационному

Из табл. 1 и 2 видно, что при изменении кодов настройки от 000 до 111 на вЕЕходах- модуля формйруется все множество из 256 функций алгебры логики от трех переменных и, следовательно г с помсяцью восьми модулей с различными настройками может быть получено все это множество фуйкций. Э.ТИМ достигнута основная цель изобретения - расширение области применения модуля, а именно одновременно формируется набор из 34 функций с возможностью перестройки таким образом, что перекрывается все множество функций алгебры логики от трех переменных, Количество аппаратуры в предлага- емом устройстве по сравнению с устройством-прототипом значительно меньше - примерно в восемь раз на одну функцию. Так, в устройстве-прототипе на реализацию одной функции требуется четыре корпуса микросхем, например, серий 133 и 530, а в предлагаемом устройстве примерно 0,6 корпуса. Количество шин настройки на одну функцию составляет всего ,1 контакта, т.е. значительно ниже, чем в устройстве-прототипе. Таким образом, в изобретении уменьшено количество аппаратуры и настроечных входов на одну функцию. Количество шин для входных переменных также значительно меньше, чеМ в устройстве-прототипе (0,1 контакта на функцию вместо трех), Предлагаемое устройство может быть реализовано в виде модуля с высокой степенью интеграции, например БИС, так как требует сравнительно небольшого количества аппаратуры, а также небольшого числа информационных и настроечных входов.