Логический модуль Советский патент 1987 года по МПК G06F7/00 

11295382

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при создании логических устройств для реализации в них беспов- торнык функций от произвольного ч ис- 5 л а переменны:.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения возможности реализации бесповторных функций от п О переменных.

Поставленная цель достигается тем, что логический модуль содержит К элеl n Г

J 2. I

ментов И, К причем каждый

1--ый элемент И имеет (п - i - 1) входов, i 1, К, которые подключены к входам логического модуля, а выходы элементов И подключены к входам пJ5

Например, при числе переменных получаем , т.е„ в логический модуль входд т три элемента И, количество входов которых определяется из выражения (2) и 1,, , .

Количество входов элемента ИЛИ, которые непосредственно подключаются к входам логического модуля, определяется из выражения (3) и . 06входового элемента ИЛИ, выход которо- щее же количество входов логического

го является первым входом элементамодуля определяется из выражения (4)

РАВНОЗНАЧНОСТЬ, второй вход которого,.

а также остальные (п - К) входов эле- Как показано на примере, испольмента ИЛИ Подключены к входам логи- ,зуя выражения (1)-(4), можно опредеческого модуля.

Сущность изобретения заключается в том, что логический модуль позволяет путем настройки его входов реализовать бесповторные функции п переменных, при этом на входы логического модуля подаются значения п переменных или их инверсий, а также определенное количество констант Логический и Логическая единица. Определенный вид бесповторной функции получается при этом на выходе логического модуля.

Рассмотрим соотношения, определяющие функциональный состав каждого из узлов логического модуля для реализации бесповторйБК функций п переменных .

Количество входов элемента ИЛИ соответствует числу переменных п, которые подаются на входы логического модуля. Количество К элементов И определяется из выражения

к . (I)

где К - целая часть от половины чис- ; ла переменных.

Каждый элемент И имеет L входов, количество которых определяется из выражения

Li п- i + 1), i 1, k, (2) где i - номер элемента И, у которого имеется L входов.

Количество К выходов элементов И соединены с К входами элемента ИЛИ

Количество входов элемента ИЛИ, которые непосредственно являются входами логического модуля, определяются из выражения

m и - k.(3)

Общее количество входов логического модуля опр-еделяется из выражения

М j;;(n - i - 1) + п - k +1. W

Например, при числе переменных получаем , т.е„ в логический модуль входд т три элемента И, количество входов которых определяется из выражения (2) и 1,, , ..

Количество входов элемента ИЛИ, которые непосредственно подключаются к входам логического модуля, определяется из выражения (3) и . 06щее же количество входов логического

зуя выражения (1)-(4), можно опреде0

лить количество входов М логического модуля, число входов п элемента ИЛИ, количество К элементов И с соответствующим числом входов L; каждого элемента, а также количество входов m элемента ИЛИ, которые являются непосредственно входами логического модуля.

Логический модуль вырабатывает

йесповторную функцию определенного 5 вида при подаче на его входы опрё-

деленной комбинации сигналов, кото- рая содержит значения п переменных, их инверсий, а также логических сиг- О или , при этом бесповтор0 ная функция п переменных снимается с выхода логического модуля,

Все бесповторные функции п переменных можно условно разделить на четыре группы.

5

0

К первой группе относятся бесповторные функции вида X, Xj Х... Х„, к-второй группе - функции вида X, -f Х - Х + ... + Х„., + Х, к третьей группе - функции вида X, Х Х... X ,-,.., + Х„, а в четвертую группу включены функции, не вошедшие в первые три группы.

Для реализации бесповторных функ- ций первой группы на один из входов каждого элемента И необходимо подать инверсии переменных Х, где , К, а на остальные входы элементов И - логический сигнал |. На входы элеЮ

15

мента ИЛИ, которые подключеши к входам логического модуля, необходимо подать оставшиеся (п-К) инверсии переменных X;, а на вход логического модуля, подключенного к входу элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ, - логический сигнал О.

Для реализации бесповторных функций второй группы на один из входов каждого элемента И необходимо подать переменную Х;, а на остальные входы - логическую 1. Оставшиеся (п-К) переменных необходимо подать на входы модуля, соединенные с входами элемента ИЛИ, а на вход логического модуля, соединенного с входом элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ, - логическую 1.

Дпя реализации бесповторных функций третьей группы на один из входов каждого элемента И подаются инверсии переменных X , , К, а на остальные входы - логическая . На оставшиеся входы элемента ИЛИ необходимо также подать инверсии переменных Xj , n-1, а также переменную X , которая также подается на вход элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ.

Для реализации бесповторных функций четвертой группы, т.е. оставшихся бесповторных функций, на входы первого элемента И (), у которого (п-2) входов, необходимо подать переменные X , , Р, где Р - коли „f В таблице приведены комбинации

честно переменных в первой конъюнк- . м - -.

ас сиг налов, подача которых на входы на остав- Jj

модуля обеспечивает формирование

на его выходе бесповторных функций .семи переменных определенного вида

РАВНОЗНАЧНОСТЬ, соединенный с входом логического модуля, подается при этом логический сигнал 1. Зная комбинацию входных сигналов для каждой группы бесповторных функций, легко определить комбинацию входных сигналов для реализации любого другого типа бесповторной функции данной группы.

Построение функциональных узлов логического модуля для реализации бесповтор ных функций п переменных рассмотрим для случая .

На.,чертеже представлена структура логического модуля для реализации бесповторных функций семи переменных .

Логический модуль содержит первый 1, второй 2 и третий 3 элементы И, элемент ИЛИ 4, элемент РАВНОЗНАЧНОСТЬ 5, входы 6-22 модуля, выход 23.

I

25 Логический модуль для реализации бесповторных функций семи переменных вырабатывает бесповторную функцию определенного вида при подаче на его входы определенной комбинации сигналов, содержащей значения семи переменных, их инверсий, а также логических сигналов О и 1.

20

30

ции бесповторной функции, а шиеся (n-2-P) входов элемента И подать логический сигнал 1. На входы второго элемента И, у которого (п-3) входов, необходимо подать пере- MeHHbie Х, 1 1, Q, где Q - количество переменных во второй конъюнкции бесповторной функций, а на оставшиеся входы элемента И подать логические 1. По указанному принципу необходимо подать соответств тощим образом комбинации переменных и логических I ментов И.

на входы остальных эле(графа 2).

40

Зная комбинацию входных сигналов, необходимую для настройки логического модуля на реализацию определенного типа бесповторной функции, лег- 45 ко определить комбинацию входных для реализации любого другого типа бесповторной функции данного вида. Если например, при подаче на входы логического модуля комбинаНа незадействованные входы логического модуля, соединенные с входами элемента ИЛИ, требуется подавать комбинации переменных X; и логических О следуюш 1м образом: оставшиеся незадействованными на элементах И переменные X. подаются на соответствующие входа элемента I-LFBi. На ос-,, тальные входы элемента ИЛИ подаются логические О. На вход элемента

5

РАВНОЗНАЧНОСТЬ, соединенный с входом логического модуля, подается при этом логический сигнал 1. Зная комбинацию входных сигналов для каждой группы бесповторных функций, легко определить комбинацию входных сигналов для реализации любого другого типа бесповторной функции данной группы.

Построение функциональных узлов логического модуля для реализации бесповтор ных функций п переменных рассмотрим для случая .

На.,чертеже представлена структура логического модуля для реализации бесповторных функций семи переменных .

Логический модуль содержит первый 1, второй 2 и третий 3 элементы И, элемент ИЛИ 4, элемент РАВНОЗНАЧНОСТЬ 5, входы 6-22 модуля, выход 23.

I

5 Логический модуль для реализации бесповторных функций семи переменных вырабатывает бесповторную функцию определенного вида при подаче на его входы определенной комбинации сигналов, содержащей значения семи переменных, их инверсий, а также логических сигналов О и 1.

0

0

(графа 2).

0

Зная комбинацию входных сигналов, необходимую для настройки логического модуля на реализацию определенного типа бесповторной функции, лег- 5 ко определить комбинацию входных для реализации любого другого типа бесповторной функции данного вида. Если например, при подаче на входы логического модуля комбина0

X

сигналов

1, 1

X

&

) г 3 4 1, 1, О, О, о, о,

7

1 на его выходе 23 реализуется функция f, X,- Х,-Хз Х4 + Xg. Xg + + Ху, то дня реализации функции

5

2

X,. .Х, + X. X, - X,

на

входы модуля необходимо подать комбинацию

сигналов К {х,, X,, X

1,

х. О, о,

X.,

о, о

5

1,

X

6

Формула изобретени

Логический модуль, содержащий элементы И, ИЛИ и РАВНОЗНАЧНОСТЬ, причем первый вход элемента PABHds- НАЧНОСТЬ соединен с первым входом модуля,.выход которого соединен с шлходом элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет реализации бесповторных функций от п перемен1295382«

я ных, модуль содержит К элементов

И, ( , где п - количество переменных), причем (п- i-1)-е входы

го элемента И (,К) соединены-с входами второй группы модуля, а выход i-го элемента И соединен с 1-м .входом элемента ИЛИ (,К) остальные (п-К) входов которого соединены

10 с входами третьей группы модуля, выход элемента ИЛИ соединен с вторым входом элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ.

Изобретение откосится к области вычислительной техники и может быть использовано при создании логических устройств для реализации в них бесповторных функций от произвольного числа переменных. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения возможности реализации бесповторных функций oV п переменных. Поставленная цепь достигается тем, что.логический модуль содержит п-входовый . элемент ИЛИ 4, К многовходовых эле; ментов И 1, 2, 3, К Г, элемент РАВНОЗНАЧНОСТЬ 5, М входов, один выход. При подаче на входы модуля определяемых комбинаций входных сигналов, принимающих значения переменных, их инверсий, а также значений логических нуля и единицы модуль реализует все бесповторные функции от произвольного количества переменных, 1 ил., I табл. (/}