Многофункциональный логический модуль Советский патент 1986 года по МПК G06F7/00 

10

«1247858

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначегго для выполнения всех булевых функций от четырех переменных.

Цель изобретения упрощение- мно- гофункционального логического модуля.

,На чертеже представлена функциональная схема многофункционального логического, модуля.

Многофункциональный логический модуль содержит четьфе информационных входа 1-4, шестнадцать настроечных входов 5-20, пятнадцать элементов И 21-43 и девять элементов НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 29-44.

Многофункциональньй логический модуль функционирует следующим образом.

На управляющие входы 5-20 подаются настроечные сигналы , которые принимают значения Го,Ij.

С выходов первого, второго, третьего, четвертого, пятого, шестого, седьмого, восьмого элементов НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ снимаются следующие логические зависимости

1) z ) V -v

V V

Р(ХЗ,Х) f, (xj @ x,f,(x,) (2) Fj(x,xJ f2(x)(f)(xj (3) F(xj,x) f3(xJ@Xjf(x) (4) F(xj,xJ fj() (5) и докажем, что выражения (2-5) могут реализовывать любые функции двух переменных X , х при подстановке соответствующих функций от переменной X , т.е. необходимо доказать, что F(x, ,xj fДx,xJ ф

- , , ) Преобразуем выражение (6) и получим

F(x;,x ) Ч/х, ,х„.; (x,, t5 fЛx,x,. )х,(х, ,х ) - п / пмЬч /х ,х }%

(Х ,Х JV Х -с, (Х ,Х„,) ,Х

х„ Ч ;(х,х ) ,(х,,х ) V

м /. 3X,,.,)vvf/x, ,x,J f,(x, ,xj

- х„,,) % (x, , V х,д (x, ,xj V x ,lx, х„.,) ,(x ,xj

V x f (x,-x,,) ,(x, ,х„.;

X. V .

20

h 1 : i n-( i 1 -1

I. , JA.)

1 (J

25

l.,) M.X, ,.,) V X, f,(x.

-.J.

(7)

V V , 5 4) S.oV ,, V

i. .%

f,(xj x,u,jil, V V

4, V V U,

Ha вьгходах девятой, десятой, один- новке которых в выражение (6) будет надцатой, двенадцатой, тринадцатой, реализована заданная функция п переИзвестно, ЧТО любая булевая функция может быть представлена в виде

ПеЛ.) . (X,,XJV VX,4.(x ,X,,J(8)

30 Сравнивая выражения (7) и (8), видим, что , ,х„) Tj(x,x.) и

2, .) % (. ® Л .) т.е. всегда найдутся такие функции

(х ,х) и (x ,х) , при подстачетырнадцатой, пятнадцатой схем И 37- 43 .реализуются следующие логические зависимости F х f (х ) , .Xjfj(xJ; F Xjf,(xJ; Fg x x fjCxJ; F , {x, ) F .(x); .Fg .Xjfj, (x.).

С выхода многофункционального логического модуля снимается следую- тая логическая зависимость

F,(x,x) fjx.) ® @ @ x,f (х. ) @ (х J @ (х

(Х, ) ® X2,X,jf., (Х) ©

® X/ (х ) f(x) 6) ф X f(xj @ ) ®

@ X f, (Х,) ® Xjf (Х, ) ®

@х ГЛхЛ1@х хДг х,)@ ®x.,fjx).(1)

Обозначим выражения, стоящие в 55 квадратных .скобках, через F(,x ), F, (x3,xj, F(,x), F(x3,x), тогда

д

45

50

Р(ХЗ,Х) f, (xj @ x,f,(x,) (2) Fj(x,xJ f2(x)(f)(xj (3) F(xj,x) f3(xJ@Xjf(x) (4) F(xj,xJ fj() (5) и докажем, что выражения (2-5) могут реализовывать любые функции двух переменных X , х при подстановке соответствующих функций от переменной X , т.е. необходимо доказать, что F(x, ,xj fДx,xJ ф

- , , ) Преобразуем выражение (6) и получим

F(x;,x ) Ч/х, ,х„.; (x,, fЛx,x,. )х,(х, ,х ) - п / пмЬч /х ,х }%

(Х ,Х JV Х -с, (Х ,Х„,) ,Х

х„ Ч ;(х,х ) ,(х,,х ) V

м /. 3X,,.,)vvf/x, ,x,J f,(x, ,xj

- х„,,) % (x, , V х,д (x, ,xj V x ,lx, х„.,) ,(x ,xjv

V x f (x,-x,,) ,(x, ,х„.;

X. V .

h 1 : i n-( i 1 -1

I. , JA.)

1 (J

l.,) M.X, ,.,) V X, f,(x.

-.J.

(7)

новке которых в выражение (6) будет реализована заданная функция п переИзвестно, ЧТО любая булевая функция может быть представлена в виде

ПеЛ.) . (X,,XJV VX,4.(x ,X,,J(8)

Сравнивая выражения (7) и (8), видим, что , ,х„) Tj(x,x.) и

2, .) % (. ® Л .) т.е. всегда найдутся такие функции

(х ,х) и (x ,х) , при подстаменных, что и требовалось доказать.

Таким образом, выражения (2-5) реализуют любые булевые функции двух переменных (х,х) путем нахождения соответствующих функций f(х ) - f,(x,).

с учетом изложенного, далее преобразуя выражение (1), получим Fjx,xJ @

® (х,,х) Ф XjFjXj,xJ & @. X, X., F (Хз ,х. ) - F (х ,х ) @ @xF(x X )1® xjF (х X ) @ ®хХ(х ,х;.) (9).

Аналогично предыдущему, выражения в скобках реализуют любые функции трех переменньгх, т.е.

Gjx,,. f, (.,xj ф + x.,F(x.j ,х); Gjx,x) Fj(x,x ) ® x,FjXj,x)

есть функции трех переменных х,

3

Подставляя их получим

в выражение

(91,

FHC...) k(x,x)@

(x,xJ

Сравнивая данное выражение с вы- раженйем (6), видим, что данная зависимость реализует любые булевые функции четьфех переменных, путем задания соответствующих функций G(x,-K и Gj(x,x), которые могут реализовывать любые функции трех переменных путем задания соответствующих функций F, (х ,х ) , Fj (х ,х ) ,

), которые, в сво

.X, ,Х

.;. -1,л. ,л /. . и

, реализуют любые булевые фун

РЗ(ХЗ,Х очередь

кции двух переменных путем задания соответствующих функций f ( от переменной х , каждая из которых, в зависимости от значения настроечных сигналов на входах модуля, может быть реализована на выходах первого, второго, третьего, четвертого, пятого, шестого, седьмого и восьмого элементов НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ. Таким образом, многофункциональный логичес кий модуль реализует все булевые функции четырех переменных.

Формула изобретения

Многофункциональный логический модуль, содержащий пятнадцать элементов И,, отличающийся тем, что, с целью упрощения многофункционального модуля при простом апфави- те настройки, в модуль введены девять элементов НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, причем первьй информационный вход модуля соединен с первыми входами первого, второго, третьего, четвертого, пятого, шестого, седьмого и восьмого элементов И, .второй вход первого элемента И является первым настроечным входом модуля, выход первого элемента И соединен с первым входом пе-рво- го элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, второй вход Которого является вторым настроечным входом модуля, второй вход второго элемента И является третьим настроечным входом модуля, выход второго, элемента И соединен с первым входом второго элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, второй вход которого является четвертым настроечным входом модуля, второй вход третьего элемента И яв- ляется пятым настроечным входом модуля, выход третьего элемента И соединен с первым входом третьего эле

584

мента iEPABH03IIA4HOCTb, второй-вход которого является шестым настроечньм входом модуля, второй вход четверто- ,го элемента И является седьмым на- ,строечным входом модуля, выход четвертого элемента И соединен с первым входом четвертого элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, второй вход которого является восьмым настроечным входом модуля, второй вход пятого элемента И является девятым настроечным входом модуля, выход шестого элемента И соединен с первым входом пятого элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, второй

вход которого является десятым настроечным входом модуля, второй вход шестого элемента И является одиннадцатым настроечным входом модуля, выход шестого элемента И соединен с первым входом вшстого элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, второй вход которого является двенадцатым настроечным входом модуля, второй вход седьмого элемента И является трин адцатым настроечным входом модуля, выход седьмого элемента И соединен с первым входом седьмого элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, второй вход которого является четыр - надцатым настроечным входом модуля, второй вход восьмого элемента И является пятнадцатым настроечным вхо- . дом модуля, выход восьмого элемента И соединен с первым входом восьмого элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, второй вход которого является шестнадцатым настроечным входом модуля, вfopoй ин- формационньш вход модуля соединен с первым входом девятого элемента И, ,второй вход которого соединен с выхо- дом первого элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, третий информационный вход модуля соединен с первым входом десятого элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, четвертьш информационный вход модуля соединен с пер-. вым входом одиннадцатого элемента И, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, первый и второй входы двенадцатого элемента И соединены с вторым и третьим информационными входами модуля, а третий вход двенадцатого элемента И соединен с выходом четвертого элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, первьй и второй входы тринадцатого эле- . мента И соединены с вторым и четвертым информационными входами модуля,

а третий вход тринадцатого элемента И соединен с выходом шестого элемента НЕРАВНОЗНАЧРЮСТЬ, первый и второй входы четырнадцатого элемента И соединены с третьим и четвертьм информационными входами модуля, а третий вход четырнадцатого элемента И соединен с выходом .седьмого элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, первый, второй и третий входы пятнадцатого элемента И соединены с вторым, третьим и 4eTJBepTb M информационными входами модуля соответственно, а четвертый

вход пятнадцатого элемента И соединен с выходом восьмого элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, выход первого элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ соединен с первым входом девятого элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой входы которого соединены с выходами девя- .того, десятого , одиннадцатого, двенадцатого, тринадцатого, четырнадцатого

и пятнадцатого элементов И соот.ветст- венно, выход девятого элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ является выходом модул я.

Изобретение относится к области вычислительной техники и предназначено для вьтолнения всех булевых функций четырех переменных. Цель изобретения - упрощение конструкции модуля. Модуль содержит четыре информационных входа, шестнадцать настроечных входов, пятнадцать элементов И и девять элементов НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ. Сигналы настройки принадлежат к.множеству |o,lj;, что является признаком простой настройки. 1 ил.

7 8 3 Ш П 12 7J 74 f5 W 17

18 13 20

-.Составител-ь О, Березикова Редактор И. Сегляник Техред М.Ходанич Корректор 0.Луговая

Заказ 4126/48 Тираж 671Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,г.Ужгород, ул.Проектная, 4