Многофункциональный логический модуль Советский патент 1987 года по МПК G06F7/00 

1H

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для реализации путем настройки различных булевых функций.

Целью изобретения является попы- шение досто.верности функционирования модуля,

На фиг. 1 представлена функциональная схема модуля, на фиг. 2 - схема блока преобразования.

Модуль содержит (фиг. 1) первый 1 второй 2, третий 3 логические блоки, элемент НЕ 4, блок 5 преобразования, первый 6, второй 7, третий 8 элемен- ты НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, мажоритарный элемент 9, элемент И 10, вход 11 синхронизации, выход 12. настроечные входы 13-15, информационные входы 16-18, выходы 19-21 блока преобразо- вания, входы 22-2А задания вида преобразования.

Блок 5 преобразования (фиг. 2) со,- держит логические элементы И 25-33, логические элементы ШШ 34-36.

Повьшение достоверности функционирования многофункционального логического модуля осуществляется за счет обеспечения логическими блоками взаимной коррекции, что достигается еле- дующим образом.

Разобьем множр-с гво входных воздействий (х на четыре подмножества Х| - х ,v J для ксторых справедливы следующие зыражечия:

Х,:: у, У у, ,

® X -, z. у, у, УЗ .

f ,, у

- У„ У

(О (2) (3) (4)

где Х| - любое входное воздействие,

принадлежащее ( х,

У, )У У выходные сигналы, снимае- мые с выходов соответствующих логических блоков. Из выражения (1) следует, что для подмножества входных воздействий х , коррекцию выходного сигнала первого логического блока 1 можно осуществит мажоритарным элементом, реализующем функцию:

Уво У,У, У..

(5)

Для входных ноздействий х- мажоритарный элемент должен реализоватг функцию

у yvy yvy у

17 7 i 1 i

(6)

Для входных воздействий, принадлежащих X - и Х| подмножествам входных воздействий, мажоритарный элемент должен реализовать соответственно функции вида:

УВО У, У, y.y.v у, у,, (7) у у, УЭ V , У, УЗ )

Таким образом, коррекцию выходного сигнала первого логического блока 1 можно осуществить при помощи выходных сигналов второго 2 и третьег 3 логических блоков многофункционального логического модуля, при это мажоритарный элемент должен менять свою восстанавлив.ающую функцию в зависимости от поступающего входного воздействия.

С этой целью выходы логических блоков подключены к первым входам элементен НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, реализующим функцию

У.

V У.

(9)

где у

- выходной сигнал 1-го элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬi у - выходной сигнал i-ro логического блока; Z, - управляющий сигнал, пос- тупающий на второй вход

i-ro элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ от блока 5 преобразования.

Из выражения (9) следует, что при поступлении на второй вход i-ro эл§- мента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ управляющего сигнала, эквивалентного О на его выходе снимается прямое значение i-ro логического блока, а при поступлении управляющего сигнала, эквивалентного 1 - инверсное значение выходного сигнала i-ro логического блока.

В связи с 11 им для входного воз- действии х t Xjj, при котором у, у,, Vj , на второй вход третьего элемента :1ЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ от блока 5 преобразования поступает сигнал, эк- :)ИБалентнмй 1, Мажоритар)5ый элемент реализует функцию (6).

Для случая, когда многофункцио- najibHbM логический модуль должен реа- 7113овать логическую функцию третьего тогяческого блока 3, выходной сигi13нал последнего корректируется, выходными сигналами первого 1 и второго 2 логических блоков.

При этом для входного воздействия

, е п

у, У У,

в связи с этим на вторые входы пердого и второго элементов НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ от блока преобразования поступают сигналы, эквивалентные 1

Таким образом, повышение достоверности функционирования многофунк- ционального логического модуля осуществляется за счет взаимной коррекции сигналов логических блоков, при этом мажоритарньш элемент меняет восстанавливающую функцию в зависимости от входных воздействий, поступающих на его информационные входы модуля, и сигналов, поступающих на его настроечные входы.

Первый логический блок 1 реализу- ет логическую функцию

fi ,У.,,,,ъ

X, X,XjVX, .

Второй логический блок 2 реализует функцию суммы по модулю 2 для трех входных переменных

2 зь

Третий логический блок 3 реализует логическую функцию

3 , -.Г 40

Таблица является таблицей истинности функций, реализуемых первьм 1, вторым 2 и третьим 3 логическими блоками.

Из таблицы находим, что при подаче первого входного воздействия для выходных сигналов логических блоков справедливо выражение (1). при подаче 2-го - 4-го входных воздействий - выражение (2), при подаче 5-го - 7-го -- выражение (3), при подаче 8-го входного воздействия - выражение (4),

Мажоритарный элемент 9 предназначен для реализации функции большинства (2-х из 3-х).

во ХпА riil 3 гп 1 Хп 5 ,

5 0

5

0

где у - сигналы, снимаемые, соответственно, с первого 6, второго 7. третьего 8 элементов НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ.

При отсутствии сигналов от блока 5 преобразования с выходов элементов НР:РАЕНОЗНАЧНОСТЬ снимаются прямые значения сигналов логических блоков, поступающие на их первые входы, а при наличии сигналов, эквивалентных 1, - инверсные.

Блок 5 преобразования (фиг. 3) предназначен для управления работой первого 6, второго 7 и третьего 8 элементов НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ в зависимости от поступающего входного воздействия и сигналов, поступающих на настроечные входы модуля.

Одновременно с подачей входного воздействия на информационные входы модуля подается единичный сигнал на один из 3-х входов вида задания преобразования. При этом появление логического сигнала -f на входе 23 блока 5 преобразования обеспечивается при подаче 2-4-го входных воздействий, при которых выполняется условие у У 2 3. (таблица), появление сигнала f на-входе 22 соответствует 5-7 входным воздействиям, на

входе 24

му входному воздействию.

Появление сигнала z на выходе 19 блока 5 преобразования определяется 1ыражением

, f.

v;

3.

Появление сигнала ;: на выходе 21 определяется выражением

2 -,3

+ ,f; .

ч f,

+ -г fj

Появление сигнала t на входе 20 определяется выражением

.3 ,.f.

- ,f, +

f;

f.

О

где ч , Ч, , сигналы, определяемые номером входного воздействия;

f , f , fj - сигналы, посту- пающие на настроечные входы 13-15 модуля.

При подаче сигнала f на настроечный вход 13 с выхода 12 модуля

51

снимается выходной сигнал, вырабатываемый первым логическим блоком 1, при подаче f - вторым логическим блоком 2, при подаче сигнала f на третий настроечный вход 15 с выхода модуля снимается сигнал, вырабаты ваемьш третьим логическим блоком 3. Рассмотрим работу многофункционального логического модуля при пода че на его вход второго входного воздействия X. х„ X и сигнала f. на

настроечный вход 13. При этом с выхода первого 1, второго 2 и третьего 3 логических блоков снимаются соответственно выходные сигналы У , 1, у 1, у 0, т.е. для них выполняется условие у - У- - У

При поступлении второго входно о воздействия на вход модуля на входе 23 блока 5 (фиг. 2) преобразования появляется сигнал, который, поступая на первые входы элементов И 28, 32,3 подготавливает их к открытию, однако

единичный сигнал, поступающий на наст-25 соединены с четвертым, пятым и шестым роечный вход 13, обеспечивает открытие только элемента И 32, выходной сигнал которого через элемент ИЛИ 36 поступает на выход 20 и обеспечивает

входами блока преобразования, выход элемента И соединен с выходом модуля. 2, Модуль по п. 1, отличающийся тем, что блок преобразова- 30 НИН содержит девять элементов И и три элемента ИЛИ. причем первый вход задания вида преобразования блока соединен с пьрвыми входами первого, второго и тр тього ЭJIeм -MIГoв И, второй вход которого соединен с первым входом четвертого элемента И и первым входом пятого элемента И и первым настроечным входом блока, второй настроечный вход которого соединен с вторым входом второго элемента И и первыми входами шестого и седьмого элементов И, второй вход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И, первы.м входом восьмого элемента И и вторым входом задания вида преобразования олока, третий настроечный вход которого соединен с вто- рьм входом nepBoii) элемента И. вторым

появление единичного сигнала z

втором входе ретьего элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ - 8 ,

Мажор} та ный элемент 9 реализует функцию

60

У. V у„ у.

Одновременно с подачей входного воздействия на информационные входы модуля на вход 11 синхронизации подается синхронизирующий импульс длительностью 1 , закрыЕзющий на это время элемент И 10, что обеспечивает защиту от появления ложного сигнала на выходе 12 модуля из-за различия во време)ш срабатывания первого 1, второго 2, третьего 3 логических блоков.

Формула изобрете, ния

1 . Многофункциональный логический модуль, содержащий три логических блока и элемент И, причем первый, второй и третий информационные входь. модуля соединены с первым, вторым и третьим BxonaN H первого, второго и третьего логических блоков, о т л j; ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения достэзерности функционир- 6

иания, он содержит три элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, мажоритарный элемент, элемент НЕ и блок преобразованрш, причем вход синхронизации модуля соединен с входом элемента , выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом мажоритарного элемента, первый, второй, и третий входы которого соединены с выходами первого, второго и третьего элементов HE- РАВНОЗНАЧНОСТЬ, первые входы которых соединены с выходами первого, второго и третьего логических блоков соответственно, вторые входы первого, второго и третьего элементов НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ соединены с первым, вторым и третьим выходами блока преобразования, первый, второй и третий входы которого соединены с первым, вторым и третьум входами задания вида преобразования модуля, первый, второй и третий настроечные входы которого

т-25 соединены с четвертым, пятым и шестым

ЗБ.

входами блока преобразования, выход элемента И соединен с выходом модуля. 2, Модуль по п. 1, отличающийся тем, что блок преобразова- 30 НИН содержит девять элементов И и три элемента ИЛИ. причем первый вход задания вида преобразования блока соединен с пьрвыми входами первого, второго и тр тього ЭJIeм -MIГoв И, второй вход которого соединен с первым входом четвертого элемента И и первым входом пятого элемента И и первым настроечным входом блока, второй настроечный вход которого соединен с вторым входом второго элемента И и первыми входами шестого и седьмого элементов И, второй вход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И, первы.м входом восьмого элемента И и вторым входом задания вида преобразования олока, третий настроечный вход которого соединен с вто- рьм входом nepBoii) элемента И. вторым

40

45

0

входом восьмого элемента И к первым входом девятого г,лемента И, второй Р: Г Д кот сфого соединен с вторым входом пятого э.чр.мента И, вторь м входом U: ; с т (; г о элемента И и третьим входом тадания вида преобразования блока, первый В1лход которого соединен с вы- колом первого г-лемент.я МПИ, первый, -.Т .рой, третий и четвертый входы ко- Topoi o соединены с рмходами второго, 1;естого, .восьмого и девятого элемен 13488168

тов и, выходы первого, третьего, пя- соединен с выходом третьего элемента того и восьмого элементов И соедине- ИЛИ, первый, второй, третий и четны с первьр , вторым, третьим и четвертым входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым выходом блока, третий выход которого

вертыи входы которого соединены с выходами второго, четвертого, пятого и седьмого элеме)1тов И.

1 О

i

3

4

1 О

ГУ

1 1 О

соединен с выходом третьего элемента ИЛИ, первый, второй, третий и четвертыи входы которого соединены с выходами второго, четвертого, пятого и седьмого элеме)1тов И.

1 О

1

О

О

1

1 о

1

о

о 1

1 о о

о о

о

1 1

о

Редактор Н.Слободяннк

Составитель О . Верези---ова

Техред А.Кравчук. Корректор Н.Король

Заказ 5191/48Тираж 670Подписное

Государственного .а-.митета СССР

по делам изобретений г открытий 113035, Москва, Л1-35, Раушская ,, д, 4/5

Производственно-полиграфическое пр -j.npiiHTiif, г. Ужг1:1род, ул. Проектная, 4

Фиг. 2

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для реализации ра--5личнг,гх булевых функций. Цель изобретения повышение достоверности функционирования. Модуль содержит логические блоки 1-3, элемент НЕ 4, блок преобразования 5, элементы НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 6-8, мажоритарньй элемент 9, элемент И 10, вход синхронизации 11, В1,1ход 12, настроечные входы 13-15. информационные входы 16-18, выходы 19-21 блока преобразования, входы 22--24 тадания вида . преобразования . Цель достигается за счет взаимной коррекции сиг)1.:.:1Ов логических блоков, при этом мажо Л1тарн1.1й элемент меняет вг,сстаиавливаюш,ую функцию н зависи- tiucTii от входных возпейгтний, посту- на информационнь е входы модуля, и сигналов, поступающих на его настроечные вхо11Ы. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 2 ил. (Л п ОО 4 00 00 05 1ZW5 фиг.1