Устройство для вычисления булевых функций Советский патент 1987 года по МПК G06F7/00 

13323

вычислительных машинах. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет реализации функции присвоения единицы или нуля с фиксацией. Устройство содержит вход 1 задания кода операции, информационный вход 2, синхровход 3, информационный выход 4, функциональный логический преобразователь 5, триггеры 6 и 7 и узел 8 счета. Узел 8 счета содержит реверсивный счетчик 9 и элементы И 10 и 11. Функциональный логический преобразователь 5 содер1 ,

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, в частности к программному управлению тех нологическим оборудованием, и может быть использовано в программируемых системах управления технологическими объектами, алгоритм управления : которых описывается с помощью булевых функций, в частности в йрограм- мируемых контроллерах и управляющих зычислительных машинах.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет

реализации функции присвоения логической единицы и нуля с фиксацией.

На чертеже представлена функциональная схема устройства, Устройство содержит вход 1 задания кода операции устройства, информационный вход 2 устройства, синхровход 3 .устройства, информационный выход 4 устройства, функциональный логический преобразователь 5, триггеры б и 7, узел 8 счета, содержащий реверсивный счетчик 9 и элементы И 10 и II. Функциональный логический преобразователь 5 содержит вход 12 задания кода операции, первый 13 и второй 14 входы промежуточных результатов, информационный вход 15 и вход 16 выборки, первый 17 и второй 18 выходы промежуточньпс результатов, выход 19 Закрьшающая скобка, выход 20 Открывающая скобка, информационный выход 21.

На вход I задания кода операции устройства поступают двоичные сигнажит вход 12 задания кода операции, входы 13 и 14 промежуточных результатов, информационный вход 15 и вход 16 выборки,, выходы 17 и 18 промежуточных результатов, выход 19 Скобка закрывающая, выход 20 Скобки открывающая, информационный выход 21. Устройство позволяет реализовать функцию присвоения единицы или нуля с последующей фиксацией. При этом экономится по .одной команде накалодое присваиваемое функции значение. 1 ил., 3 табл.

лы, образующие коды операций, указанные в табл.1.

На вход 2 устройства подаются входные переменные вычисляемой булевой функции, представленные двоичными сигналами.

Функциональный логический преобразователь 5 может быть выполнен на блоке памяти и предназначен для преобразования двоичных кодов: операций, поступающих на. вход 12, промежуточных результатов вычислений, поступающих на входы 13 и 14, информационных и выборки, поступающих соответственно на входы 15 и 16, в соответствующие выходные коды, приведенные в табл.2.

В табл.2 младший разряд шестнад- цатеричного кода определяет двоичные сигналы на выходах 20 - 17, а старший разряд - двоичный сигнал на выходе 21 преобразователя 5.

На выход 17 блока 5 поступает сигнал текущего результата вычисления функции, на выход 18 - сигнал признака ускорения вычисления функции.

Триггер 6 предназначен для хранения текущего результата вычисления функции, триггер 7 - для фиксации ускорения вычисления функции, Узел 8 счета предназначен для счета числа открьюающих и закрывающих скобок.

Работу устройства рассмотрим на примере вьгчисления функции, заданной уравнением

Х (Xj-i-X3+X4)( (Х,+Хв))Х9 +

+ X.

Y,

SY2

RY,

чо 1

в начале вычисления триггеры 6 и 7 устанавливаются в нулевое состояние. Нули с триггеров 6 и 7 поступают соответственно на входы 13 и 14 преобразователя 5 и с триггера 7 нуль поступает на вход С счетчика 9. При этом в счетчик 9 заносится уставка 1000, заданная по его входам 8, 4, 2, 1. В результате на выходах 8, 4, 2, 1 счетчика 9 появляется код 1000 и единица с его выхода 8 поступает на вход 16 выбо рки преобразователя 5.

Затем с информационного входа 2 устройства на вход 15 преобразователя 5 поступает значение первого аргу мента Х,

Если Xj О, то на входах 16 - 13 преобразователя 5 читаются сигналы, образующие код 1000, при котором с учетом операции Конъюнкция, заданной кодом 0000 на его входе 12, преобразователь 5 на выходах 21 - 17 выставляет код 02 (табл.2, строка 5, столбец 1), чему соответствуют единица на выходе 18 и нули на остальных его выходах.

По синхроимпульсу с входа 3 устройства единица с выхода 18 преобразователя 5 поступает на вход D-триг- гера 7 и устанавливает его в единичное состояние, после чего единица с тригггра 7 поступает на вход 14 преобразователя 5 и вход С счетчика 9.

С появлением открывающей скобки, заданной кодом 0101 на входе 12 преобразователя 5, и при имеющихся сигналах на его входах 16 - 13, образующих код 1010, преобразователь 5 на выходах 21 - 17 выставляет код ОА (табл.2, строка 7, столбец 6), чему соответствуют единицы на выходах 20 и 18 и нули на остальных его выходах .

При этом с очередным синхроимпульсом единица с выхода 20 преобразователя 5 через элемент И 11 поступает на вход Вычитание счетчика 9 и нарушает его компенсацию, В результате на выходах счетчика 9 появляется код 01I1.

С этого момента до появления пер- вой закрьгоающей скобки счетчик 9 остается нескомпенсированным и независимо от.значения последующих аргу

0

5

5

0

0

ментов X , Х, Х и логических связок между ними на выходах преобразователя 5 будет код 02.,

С появлением закрывающей скобки, заданной кодом 0110 на входе 12 преобразователя 5, и при имеющихся сиг-i налах на его входах 16 - 13, образующих код 0010, преобразователь 5 на выходах 21 - 17 выставляет код 06 (табл.2, строка 1, столбец 7), чему соответствуют единицы на выходах 19 и 18 и нули на остальных его выходах .

С последующим синхроимпульсом единица с выхода 19 преобразователя 5 через элемент И 10 поступает на вход Сложение счетчика 9 и восстанавливает его компенсацию. В результате на выходах счетчика 9 снова появляется код 1000.

При поступлении второй открывающей скобки устройство работает аналогично тому, как и при поступлении первой открывающей скобки.

Поскольку триггер 6 при этом на- ходится в единичном состоянии, то по ходу вычисления при поступлении очередного аргумента (независимо от его значения) или вида операции на выходе преобразователя 5 появляются соответственно коды, приведенные в табл.3.

5

0

5

0

При X

10

5

1 на входах 16 - 13 преобразователя 5 образуется код 1100, а на его выходах 21 - 17 - код 11 (табл.2, строка 9, столбец 1), чему соответствуют единицы на выходах 21 и 17 и нули на остальных. В этом случае на выходе 4 устройства появляется единица, а триггеры 7 и 6 устанавливаются соответственно в нулевое и единичное состояния.

При вычисленном значении функции, равном 1, по сигналам S (присвоение единицы с фиксацией) и R (присвоение нуля с фиксацией) выходу 4 устройства присваиваются .1 и О соответственно (табл.2, строки 6,8, 10 и 12, столбцы 4 и 5).

При вычисленном значении функции, равном О, по сигналам S и R выходу 4 устройства присваивается значение информации на входе 2 устройства (табл,2, строки 5, 7, 9 и 11, столбцы 4 и 5).

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет реализовать функ5,

цию присвоения единицы или нуля с последующей фиксацией.

При этом экономится по одной команде на каждое присваиваемое функ- 1ЩИ значение.

Фр рмула изобретения

Устройство для вычисления булевых .функций, содержащее первый и второй Триггеры и узел счета, причем узел счета содержит два элемента И и счетчик, причем выход первого элемента И соединен с входом вычитания счетчика, первый вход второго элемента И соединен с первым информационным входом узла счета, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет реализации функции присвоения логической единицы и нуля с фиксацией, оно содержит функциональный логический преобразователь, выполненный па блоке памяти, причем вход задания кода операции устройства соеди- пеи с входом кода операции функционального логического преобразователя, первый и второй входы промежу- точньгх результатов которого соединены с. выходами первого и второго триггеров, синхровходы которых соединены с синхровходом узла счета и синхКод операции Вид операции

. - конъюнкция ..конъюнкция с инверсией - присвоение

S - присвоение 1 с фиксацией R - присвоение О с фиксацией ( - открывающая скобка ) - закрывающая скобка + - дизъюнкция

10

323106

ровходом- устройства, информационный вход которого.соединен с входом значения переменной функционального логического преобразователя, вход вы- борки которого .соединен с выходом узла счета, второй информационный вход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с вторым входом второго элемента И и синхровходом узла счета, первый и второй информационные входы которого соединены с выходами признака Закрьшающаяся

с скобка и Открывающая скобка функционального логического преобразователя, первый и второй выходы промежуточных результатов которого соединены с информационными входами пер2Q вого и второго триггеров, выход которого соединен с синхровходом счетчика, вход сложения которого соеди- .нен с выходом второго элемента И, информационный вход четвертого разря25 да счетчика соединен с шиной логической единицы устройства, информационные входы первого, второго и третьего разрядов счетчика соединены с шиной логического нуля устройства, вы2Q ход счетчика соединен с выходом узла счета, информационный выход функционального логического преобразователя является выходом устройства.

Таблица 1

0010 001 1 ОНО 01 1 1 1000 1001 1010 101 1 1100 1101 1110

nil

02 13 02 13 02 02 02 13 11 11 02 13

02 13 02 13 11 1 1 02 13 02 02 02 13

Таблица 3

или

Коды на выходах блока 5

1

ВНИИПИ Заказ 3833/44

Тираж 672

Подписное

: Произв.-полигр. пр-тйе, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Таблица 2

X X X X 00

11 op 11

10

n

10

11

X X X

X 00 01 00 01 , 10 01 10 01

OA IB OA IB 00

11

OA IB

00

11

OA IB

06 17 06 17 00

11

00

n

00

n

00

u

02 13 02 13 00 13 00 13 00 13 00 13

Продолжение табл.3

45

50

Х( ) ) X,

55

г--

ираж 672

02

02

06.

06

02

00

Подписное

Изобретение относится, к автоматике и вычислительной технике, в частности к программному управлению технологическим оборудованием, и может быть использовано в программируемых с истемах управления технологическими объектами, алгоритм управления которых описывается с помощью булевых функций, в частности в программируемых контроллерах и управляющих г СП