Многофункциональный модуль Советский патент 1984 года по МПК G06F7/00 

Изобретение относится к вычислительной технике и микроэлектронике и предназначено для реализации всех бесповоротных функций пятипеременных, включая скобочные виды этих функций, может быть использова при построении специализированных устройств вычислительной техники. Известен логический модуль для реализации бесповоротных функций пятипеременньк, содержащий логические элементы И, ИЛИ, НЕ П, Однако известный модуль обладает сложной конструкцией и низким быстр действием. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является логический модуль, выполняющий функ ции сумматора-вычитателя, содержащий элементы сложения по модулю два равнозначности и И, причем первые два входа модуля подключены ко входам первого элемента сложения по мо дулю два, выход которого подключен первому входу элемента И, выход кот рого подключен к первому входу второго элемента сложения по модулю дв второй вход которого подключен к управляющему входу модуля, третий и первый входы которого подключены к входам первого элемента равнознач ности соответственно, выход второго элемента сложения по модулю два является выходом модуля, выход первог элемента равнозначности подключен ко второму входу элемента Ник пер вому входу второго элемента равнозначности, второй вход которого под ключен ко второму входу модуля 2. Однако известный модуль характеризуется невозможностью реализации всех бесповторных функций пяти переменных в базисе И, ИЛИ,НЕ, включая скобочные формулы, сложностью алгоритма настройки и узкими схемотехническими возможностями. Целью изобретения является расширение области применения модуля за счет возможности реализации всех бесповториых функций пяти переменных. Поставленная цель достигается тем, что многофункциональный модуль содержа1ций два элемента сложения по модулю два и первый элемент И, причем первый и второй входы модуля подключены к входам первого элемента сложения по модулю два, выход которого подключен к первому входу первого элемента И, модуль содержит дополнительные элементы И и ИЛИ, при чем третий выход модуля подключен ко второму входу первого элемента И, выход которого подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, вто- . рой вход которого подключен к выхо второго элемента И. входы ко1 срого подключены к первому и второму входам модуля соответственно, четвертый, пятый и шестой входы которого подключены к входам третьего элемента И соответственно, выход которого подключен к первым входам второго элемента сложения по модулю два и четвертого элемента И, вторые входы которых подключены к выходу первого элемента ИЛИ, седьмой и восьмой входы модуля подключены ко входам пятого элемента И, выход которого подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу третьего элемента ИЛИ, входы которого подключены к.выходам четвертого и шестого элементов И соответственно, входы которого подключены к выходу второго элемента слосложения по модулю два и к девятому входу модуля соответственно, прямой и инверсный выходы второго элемента ИЛИ подключены к прямому и к инверсному выходам модуля соответственно. На чертеже представлена функциональная схема многофункционального модуля. Устройство содержит входы модуля 1-9, элементы И 10-15, элементы сложения по модулю два (М2) 16-17, элементы ИЛИ 18-20, прямой выход модуля 2 1 , инверсный выход модуля 22. Многофункциональный модуль функционирует следующим образом. В статическом состоянии на входы модуля сигналы не подаются. В динамике на входы модуля 1-7 подаются входные перемейные и константы О и 1, а на входы 8 и 9 только константы О и 1. При этом в соответствии с конкретным набором входных сигналов с выхода 21 снимается прямое значение бесповторной логической функции, а с выхода 22 модуля ее отрицг ние. Этот факт обуславливает реализацию всех типов бесповторных функций пяти переменных, так как они яв ляются взаимоинверсными. Наборы входных переменных, которые следует подать на входы 1-9 модуля для обеспечения реализации все типов бесповторных функций пяти переменных, представлены в таблице. Для реализации других бесповторных функций, вытекающих из представ ленных в таблице типовых, необходим на входах модуля менять переменные местами и осуществлять их инвертиро вание. Так, например, для получения на выходе 21 модуля функции х1 хЗ х4 у х2 у х5 (см функцию х1 х2 хЗ у х4 х5 в таблице) на входы 1-9 модуля необходимо подать следующий набор переменных х1, хЗ, х4, х2, 1, х5, 1, 0,1. Рассмотрим функционирование многофункционального модуля на конкрет ном примере. Пусть требуется реализовать логическую бесповторную функцию пяти переменных х1 х2 хЗ (х4 у х5). Для этого в соответствие с таблицей на входы 1-9 модуля следует подать х1, х2, хЗ, х4, х5, -, 1,0 (знак со ответствует любой переменной или ко станте) . Так как на один из входов элемен та И 15 подается О (сигнал на входе 9), то с выхода схемы ИЛИ 19 сни мается х1 х2 хЗ (х4 у х5), а так как элемент И 12 закрыт сигналом по входу 6,то с прямого выхода 21 элемента ИЛИ 20 снимается .функция х1 х2 хЗ (х4 у х5), а с инверсного выхода 22 - ее инверсия (х1 у х2 у хЗ) х4 х5. Аналогичным образом данный модуль реализует остальные функции, указанные в таблице. Таким образом, предлагаемый многофункциональный модуль реализует все типы бесповторных логических функций пяти переменных. Для сравнения модуля с образцами, выпускаемыми отечественной промьшшенностью, в качестве базового элемента выбрана микросхема К1ЛР334. Однако и данная микросхема не позволяет самостоятельно реализовать функции модуля, требуется расширение по ИЛИ, т.е. объединение таких микросхем в сеть, что влечет усложнение структуры и рост числа входов (более 9). Данньй многофункциональный модуль целесообразно реализовать на основе интегральной технологии и использовать в качестве дополнительного в сериях интегральных микросхем. Кроме того, его можно использовать при создании микросхем большой степени интеграции, что обеспечивает упрощение их конструкции, сокращение числа внешних выводов (вследствие повышенных функциональных возможностей) . 5

МНОГО 1)УККВДОНАЛЬНЫЙ МОДУЛЬ, содержащий два элемента сложения по модулю два и первый элемент И, причем первый и второй входы модуля подключены к входам первого элемента сложения по модулю два, выход которого подключен к первому входу первого элемента И, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения за счет возможности реализации всех бесповторных функций пяти переменных, модуль содеря&т дополнительные элементы И и ИЛИ, причем третий вход модуля подключен ко второму входу первого элемента И, выход которого подключен к первому входу первого элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу второго элемента И, входы которого подключены к первому и второмУ входам модуля соответственно, четвертый, пятый и шестой входы которого подключены ко входам третьего элемента И соответственно, выход которого подключен к первым входам второго элемента сложения по модулю два и четвертого элемента И, вторые входы которых йодключены к выходу первого элемента ИЛИ, седьмой и восьмой входы модуля подключены ко входам пятого элемента И, i выход которого подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, второй (Л вход которого подключен к выходу третьего элемента ИЛИ, входы которого подключены к выходам четвертого и шестого элементов И соответственно, входы которого подключены к выходу второго элемента сложения по модулю два и к девятому входу модуля соответственно, прямой и инсо версный выходы второго элемента ИЛИ v| подключены к прямому и инверсному со со выходам модуля соответственно. 05