Устройство для вычисления логических выражений @ переменных Советский патент 1984 года по МПК G06F7/00 

ТТГ

h f

Изобретение относится к вычисли тельной технике, предназначено для вычисления значения логической функ ции на входном наборе ее аргументов и может использоваться при построё, НИИ комбинационных узлов цифровых автоматов.

Известно устройство, которое используется для в 1числения логических выражений, содержащее 41 информационных входов И 211 управляющих входов, п элементов НЕ, 2бэлементов И и элемент ИЛИ, выход которого является выходом устройства, а его входы подключены к выходам элементов И, первые входы которых управляющие, а остальные п входов каждого элемента И подключены соответствующим об разом к выходам элементов НЕ и информационным входам модуля..

Устройство путем настройки peaлизует любые логические функции г} . переменных l

Недостатком устройства является большая сложность.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, которое имеет каскадную структуру и содержит 2 универсальных логических модулей, информацион ные входы которых подключены к (п-т) информационным входам устройства, а их управляющие -входы являются управляющими входами устройства, выводы универсальных логических-модулей подключены к входам коммутатора, управляющие входы которого подключены к остальным и информационным входам модуля, выход коммутатора является выходом устройства 2J .

Недостатком известного устройства является его сложность, что не позволяет использовать его при обработке многоразрядной информации. Например, при П 10 и использовании универсальных логических модулей с двухъярусной канонической структурой схема устройства имеет сложность, по Квайну равную 7590.

Целью изобретения является упрощение устройства для вЕлчисления логических выражений.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для вычисления логических выражений п переменных, содержащее универсальный логический модуль,информационные входы goToрого подключены к m информационным входам устройства (), содержит блок памяти, адресные входы которого подключены к (п -tn) информационным входам устройства, выходы блока памяти подключены к 2™ управляющим вхо дам универсального логического модуля соответственно, выход которого является выходом устройства, входы записи и считывания блока памяти под

ключены к входам записи и считывания устройства соответственно.

На фиг.1 представлена схема устройства; на фиг.2 - схема универс1|1льного логического модуля.

Устройство содержит универсальный логический модуль 1, блок 2 памяти, группу П) информационных входов группу (tt-tn) информационных вхрдов входы 5 записи, входы б считывания, выход 7 устройства. Выход универсального логического модуля 1 подключен к выходу 7 устройства, информационные входы модуля 1 подключены к группе информационных входЬв 3 устройства, а управляющие входы модуля 1 подключены к информационным выходам блока 2 памяти, адресные входы которбго подключены к группе управляющих входов устройства 4, входы записи и управления блока 2 памяти подключены к входам 5 и 6 устройства соответственно.

Универсальный логический модуль с двухъярусной канонической структурой (фиг.2) содержит 2 элементов И 8, элемент ИЛИ 9, ш элементов НЕ l6,m информационны: входов 11, 2 управляющих входов 12, выход 13i

Устройство для вычисления логических выражений п переменных работает следующим образом.

В блок 2 памяти кодо настроек универсального логического модуля. Для универсального логического модуля с двухъярусной канонической структурой эти коды настроек совпадают со значениями реализуемой логической функции на соответствующих наборах входных переменных. Для одной реализуемой функции емкость блока памяти составляет 2 бит. Для Определения значения функции И переменных на некотором наборе входных переменных часть перемЕ Нных (переменные Хд, Xj,..., Х,„) подается на информационные входы универсального логического модуля 1, а другая часть переменных (переменные Х,..., Х|,) подается по входам 4|-4 на адресные входы блока 2 памяти По сигналу считывания, подаваемому на входы 6 блока памяти, производится считывание кода настроек, который поступает с выходов блока памяти на управляющие входы универсального логического модуля, в результате универсальный логический модуль реализует логическую функцию m переменных, вид которой задается считанным из блока памяти кодом настройки..Значения этой логической функции соответствуют значениям реализуемой логической функции п переменных иа заданном наборе входных переменных. Результат снимается с выхода 7 устройства.

Для оценки технико-экономической эффективности предлагаемого устройства в качестве базового устройства может, быть выбран мультиплексор, который может использоваться для реализации логических функций п перемен(1ых.

При П -10 мультиплексор имеет сложность, по Квайну равную 12248, и 1024 управляющих входа. Из-за большого числа управляющих входов такая схема не может быть реализована с использованием интегральной технологии. Поэтому для хранения кодов настроек необходимо применение наряду с мультиплексором блока памяти на 1024 выхода. Схему для реализации логических функций 10 переменных, можно построить путем каскадного объединения 33 мультиплексоров, реализующих логические функции 5 переменных. В этом случае сложность сХ мы составит 7392 по Квайну, а быстродействие уменьшится примерно в два раза.

При реализации- логических функций 10 переменных предлагаемым устройством дли nt 5 потребуется блок памяти емкостью 32-разрядных слова (1024 бит) и универсальный логический модуль на 5 переменных (например, мультиплексор, сложность которого при in 5 составит 224 по Квайну).

Таким образом, по сравнению с базовым объектом получен выигрыш в сложности в раз без учета памяти хранения кодов настроек-, емкость которой как для базового, так и для предлагаемого устройства одинаковая.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ЛОГИЧЕСКИХ ВЫРАЖЕНИЙ П ПЕРЕМЕННЫХ, содержащее универсальный логический модуль, информационные входы которого подключены к tn информационным входам устройства () отличающееся , что, сцелью его упрощения, введены блок памяти, адресные входы которого подключены к (П -т) информационным входам устройства, выходы блока памяти подключены к 2 управляющим входам универсального логического модуля состЬетственно, выход которого является выходом устройства, входы записи и считывания блока памяти подключены к входам записи и считывания устройства соответственно. (Л с

ff.

12

П

фиг. 2