Многофункциональный логический модуль Советский патент 1984 года по МПК G06F7/00 

Изобретение относится к вычислительной технике и микроэлектронике и предназначено для реализации всех логических формул трех переменных. Известен логический модуль, осуществляющий заданные типы логических преобразований, реализованный на элементах И, ИЛИ fЛ . Однако данный модуль не позволя,ет реализовать все логические форму лы от трех переменных. На.иболее близким по технической сущности к предлагаемому является тривиальный автомат, cojD;epжaщий эле менты неравнозначности. И, НЕ, выхо первого элемента НЕ является инверс ным выходом модуля, вход первого эл мента НЕ соединен с выходами элемен та неравнозначности и прямым выходо автомата, входы элемента неравнозна ности подключены .к двум входам авто мата и выходу второго элемента НЕ, вход которого подключен к третьему входу автомата zj . Однако известный автомат не реали зует все логические функции в базис двух переменных и ряда дополнительных функций. Цель изобретения - расширение области применения за счет возможности реализации всех функциональных значений в базисе двух переменных и ряда дополнительных функций. Поставленная цель достигается тем, что многофункциональный логический модуль, содержащий злементы НЕ и равнозначности, причем первый, второй и третий входы модуля подключены соответственно к входу первого элемента НЕ и к первому и второму входам первого элемента равнозначности, третий вход которого подключен к выходу первого элемента НЕ, вход и выход второго элемента НЕ подключены к первому и второму выходам модуля соответственно, дополнительно содержит второй элемент равнозначности, элементы неравнозначности, И и ИЛИ, причем четвертый и пятый входы модуля подключены к аходам второго элемента равнозначности соответственно, выходы первого и второго элементов равнозначности подключены к входам элемента неравнозначности и первого элемента И соответственно, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу 1802 второго элемента НЕ, второй вход элемента ИЛИ подключен к выходу второго элемента И, входы которого подключены к выходу элемента неравнозначности и к шестому входу модул соответственно. На чертеже представлена схема предлагаемого модуля. Модуль содержит входы 1-6, элемент НЕ 7, злементы равнозначности 8 и .9, элемент неравнозначности 10, элементы И 11 и 12, ИЛИ 13, НЕ 14 и выходы 15 и 16. В динамике на входы 1-6 модуля подаются сигналы О, 1, А, В, С В соответствии с каждым набором этих сигналов с выходов 15 и 16 снимаются соответствующие логические функции. Алгоритм настройки модуля представлен в табл. 1. В соответствии с логической структурой выход 15 модуля описывается выражением На выходе IU t - 15Пусть на входы 1-6 модуля поданы еременные О, В, С, А, 1,0, тогда на выходе 15 имеем F,5 R(R(0,B,C), R(A,1)) & OV VR(6,B,C) & R(A,1) ABC, на выходе 16 модуля F ABC A V В V С. Аналогичным образом модуль функионирует при других значениях входых переменных. Кроме функций, указанных в табл.1, одуль позволяет реализовать-все лоические функции двух переменных. Алгоритм настройки представлен табл. 2. Функционирование модуля для даного случая аналогично вышеуказаному . Таким образом, мНогофункцчонапьый логический модуль реализует те

же логические функции, что и известный автомат. Кроме того, предлагаемый модуль обладает более широкими областями применения, так как реализует все логические функции двух переменных, а также ряд других функций, выходящих, за пределы функциональных возможностей тривиального автомата,

Для сравнения предлагаемого модуля с базовым элементом бьша выбрана микросхема К1ЛР553, вьтускаемая отечественной промьшшенностью. Данная микросхема обеспечивает реализацию всех логических функций, которые осуществляются предлагаемым модулем. Однако по сравнению с многофункциональным логическим модулем базовый

0831804

элемент имеет большое число входов (9 вместо 6 без учета входов для расширения). Для реализации искомых логических функций на входы базовоJ го эле 1ента необходимо подавать не только логические переменные, но и их инверсии, что значительно усложняет алгоритм его настройки и требует дополнительных коммутирующих

Q устройств, что в целом приводит к усложнению его структуры. Кроме того, базовый элемент обладает узкими схемотехническими возможностями, так как имеет только один выход.

5 Таким образом, предлагаемый модуль обладает рядом существенных .преимуществ по сравнению с базовым элементом..

Таблица 1

МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ЛОГИЧЕСКИЙ МОДУЛЬ, содержащий элементы НЕ и равнозначности, причем первый, второй и третий входы модуля подклю-. чены соответственно к входу первого элемента НЕ и к первому и второму входам первого элемента равнозначности, третий вход которого подклю,чен к р-ыходу первого элемента НЕ, вход и выход второго элемента НЕ подключены к первому и второму выходам модуля соответственно, о т ;личающийся тем, что, с целью расширения области применения за счет возможности реализации всех функциональных значений в базисе двух переменных и ряда дополнитель ных функций, он дополнительно содержит второй элемент равнозначности, элементы неравнозначности, И и ИЛИ, причем четвертый и пятый В1ходы модуля подключены к входам - второго элемента равнозначности соответственно, выходы первого и второго элементов равнозначности подключены к входам i элемента неравнозначности и первого элемента И соответственно, выход (Л которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу второго элемента НЕ, второй вход элемента ИЛИ подключен к выходу второго элемента И, входы которого подключены к выходу элемента неравнозначности и к шестому входу модуля соответственно. 00 00 00 П

Значения сигналов на входахФункции,

110АОО

А ВО00.0

А

А АВ АУВ Таблица2 реализуемые на выходах

Продолжение табл. 2