Устройство для определения значений булевых функций Советский патент 1983 года по МПК G06F7/00 

о :о

ю

Ji Изобретение относится к автомати ке и вычислительной технике и может быть использовано в системах контроля и управления техническими и технологическими средствами. Известно устройство для определе ния значения булевых функций, в котором осуществляется последовательный ввод аргументов и производится их логическая обработка, в результате чего на выходе устройства формируется значение заданной булевой функции от этих аргументов fl. Недостатком известного устройства является то,,что с его помощью MojryT6HTb определены значения булевых функций для аргументов, заданных в прямом коде, и не могут быть определены значения булевых функций для аргументов, часть из которых задана в инверсном коде. Наиболее близким по техничес- , кой сущности к предлагаемому является устройство для определения значений булевых функций, содержащее первый, второй, третий, четвертый и пятый элементы И, три блока памяти, первый, второй, и третий элементы ИЛИ, причем информационный вход устройства.соединен с первым входом третьего элемента И и с запр щающим входом второго элемента И, в ходсинхронизации устройства соединен с первым входом второго и вторы входом третьего элемента И, вход- ко да операций устройства соединен с первым входом первого элемента И, с входом Установка О первого блока, выход второго блока памяти соединен со вторым входом первого элемента И,- с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого подключен- к выходу третьего блока памяти, вход которого соединен с выходом первого элемента И, выход первого блока памяти соединен с запрещающим входом третьего элемента а выход первого элемента ИЛИ являет ся выходом устройства, вход признака аргумента устройства соединен с запрещающим входом четвертого элемента И, со вторым входом второго элемента И, с запрещающим первым входом пятого элемента И, с третьим входом третьего элемента И, первый вход четвертого элемента И и запрещающий вход пятого элемента И соеди нены с информационным входом устрой ства, второй вход четвертого и вход пятого элемента И соединены с входом синхронизации устройства, запрещающий третий вход пятого .элемен та И соединен с выходом первого бло ка памяти, выходы второго и четвертого элементов И соединены с входами третьего элемента ИЛИ, выходы третьего и пятого элементов И соеди нены с входами второго элемента ИЛИ, выход третьего элемента ИЛИ соединен с входом Установка О второго блока памяти и с входом Установка 1 первого блока памяти, а -выход вто- рого элемента ИЛИ соединен с входом Установка 1 второго блока Пс1МЯти С2. Недостатком известного устройства является значительная сложность. Целью изобретения является упрощение устройства при сохранении всех выполняемых функций. Поставленная цель достигается тем, что устройство для определения значений булевых функций, содержащее элементы И, ИЛИ и триггеры, причем шина синхронизации устройства поддлючена к первому входу первого элемента И, выход элемента ИЛИ подключен к единичному входу первого триггера, выход второго элемента.И под-, ключен к единичному входу второго триггера, выход первого триггера подключен к первому входу второго элемента И, сод.ержит формирователь . импульсов и элемент сложения по модулю два, причем нулевой вход второго триггера подключен к шине начальной установки устройства- и к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к первому выходу формирователя импульсов, второй выход которого подключе-н к второму входу второго элемента. И, вход формирователя импульсов подключен к шине кода операции устройства, шины.значения аргумента и признака аргумента которого подключены к входам элемента сложения по модулю два соответственно, выход которого подключен к второму входу первого элемента И, выход которого подключен к нулевому входу первого триггера,, выход второго триггера является выходом устройства. На чертеже представлена схема устройства для определения значений булевых функций. Устройство содержит шину 1 кода операции, шину 2 синхронизации, шину 3 признака аргумента, шину 4 значения аргумента, шину 5 начальной установки, выходную шину б, триггеры 7 и 8, элементы И 9, 10, элемент 11, элемент 12 сложения г..о модулю два и формирователь 13 импульсов. Устройство работает следующим образом. Перед началом работы производится начальная установка устройства путем подачи импульса начальной установки по шине 5, при этом триггер 7 устанавливается в единичное состояние, а триггер 8 - в нулевое. Затем производится выполнение операции конъюнкция. На вход устройства |по шине 4 последовательно начинают поступать значения аргумента заданной булевой функции, значение которой требуется определять. Одновреме но с поступлением каждого входного сигнала по шине 4 на шине 3 признака аргумента формируется сигнал Логическая 1, если аргумент вхо дит в булевое выражение заданной функции в- прямом коде и сигнал Ло гический О , если аргумент входит в выражение в инверсном коде. В зависимости от комбинации сигналов на шинах 3 и 4 на выходе элемента 12 сложения по модулю два вырабатывается сигнал Логическая или сигнал Логический О} причем сигнал Логическая 1 вырабаты- вается только в случае, если сигналы на указанных шинах принимают раз ные значения. Сигналы с выхода элемента 12 сло жения по модулю два после стробирования с помощью элемента И 9 импуль сами синхронизации, приходящими по шине 2, поступают на вход установки в нуль триггера 7. Таким образом, указанный триггер 7 будет переведен в нулевое состояние только в том.случае, если хоть один член конъюнкции в булевом выражении заданной функции равен нулю Если все члены конъюнкции равны еди нице, то сигнал установки в нуль вы работан не будет и триггер 7 остане ся в единичном состоянии. Сигнал на шине кода операции 1 появляется в промежутках между импульсами синхронизации, причем операции конъю кция соответствует уровень логического нуля, а операции дизъюнкция - уровень логической единицы. При выполнении операции дизъюнкция импульсом, сформированным фор мирователем 13 из переднего фронта сигнала, приходящего по операции 1 через элемент И 10, проводится перепись только единичного результата операции конъюнкция из триггера 7 на триггер 8, а импульсом, сформированным по заднему фронту указанного сигнала, через элемент ИЛИ 11 осуществляется возврат триггера 7 в исходное единичное состояние. Таким образом, триггер 8 будет пе- ;. реведен в состояние логической единицы только в том случае, если хоть одна конъюнкция в булевом выражении заданной функции равна 1. Если все конъюнкции равны О, то триггер 8 останется в нулевом состоянии. После прохождения всей последовательности входных сигналов на выходе триггера 8 имеет место значение заданной булевой функции. При сохранении всех выполняемых функций предлагаемое устройство выгодно отличается от известного простотой схемной реализации, что значительно сокращает аппаратурные затраты при создании контроля и управления техническими и технологическими средствами. Так при реализации предлагаемого устройства н микросхемах серии 133 необходимо затратить 5 корпусов микросхем ипа 133ЛАЗ, в то время как при реализации базового устройства на этих же микросхемах требуется 7 корпусов указанных микросхем, в том числе 5 корпусов типа 133ЛАЗ, 1 корпус типа 133 ЛА1 и 1 корпус типа 133ЛА4. Таким образом, в результате обеспечивается сокращение числа корпусов микросхем, -уменьшение стоимости устройства примерно на 30%. Кроме того, при этом значительно сокращается число схемных соединений.

12

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗНАЧЕНИЙ БУЛЕВЫХ ФУНКЦИЙ, содержащее элементы И,ИЛИ и триггеры, причем шина синхронизации устройства подключена к.первому входу первого элемента И, выход элемента ИЛИ подключен к единичному входу первого триггера, выход второго элемента И .подключен к единичному входу второго триггера, выходпервого триггера подключен к первому входу второго )элемента И, о т л и ч а ю и е е с я тем, что, с целью упрощения, устройство содержит формирователь импульсов и элемент сложения по модулю два, причем нулевой вход второго триггера подключен к шине начальной установки устройства и к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого подключён к первому выходу формирователя импульсов, второй вы- , ход которого подключен к второму входу второго элемента И, вход формирователя импульсов подключен к шине кода операции устройства, шины значения аргумента и признака арrjTMeHTa которого подключены к входам элемента сложения по модулю два соответственно, выход которого подключен к второму входу первого О) элемента И, выход которого подключен к нулевомувходу первого триггера, выход второго триггера является выходом устройства. .

10

13