Пороговое логическое устройство Советский патент 1988 года по МПК H03K19/23 

SS

(Л

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в качестве универсального логического элемента для реализации пороговых и непороговых функций. Цель изобретения - расширение функциональных . возможностей и области применения за счет реализации нерегулярных функций трех, четырех и пяти переменных. Основу устройства составляют мультиплексор 1 и логические элементы 2 и 3. Расширение возможностей обеспечивается за счет вьтолнения элементов 2 и 3 в виде мажоритарных логических элементов 2 из 3 с подключением их входов к дополнительным управляющим шинам. 1 ил., 4 табл.

1(У,) 5{Уе1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для построения устройств анализа и обработки дискретной информации.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и области применения устройства путем реализа,- ции множества нерегулярных функций трех, четырех и пяти переменных.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства. I . .

Пороговое логическое устройство

содержит коммутатор 1, первую группу мажоритарных элементов 2-1,..., 2-4 и вторую группу мажоритарных элементов 3-1,...,3-4. Первые входы с первого по четвертый элементов 2-1, ,..,2-4 первой группы подключены к первым входам соответствующих элементов 3-1,,,.,3-4 второй группы и являются с первого по четвертый входами 4,,.., 7 задания порога устройства. С первого по четвертый адресные входы А1,..,А4 коммутатора 1 являются с первого по .четвертый информационными входами 8,...,11 устройства. Пятый информационный вход 12 устройства подключен к вторым входам всех элементов 2-1,,..,2-4 .первой группы . и к второму входу четвертого элемента 3-4 второй группы. Выход первого элемента 2-1 первой группы подключен, к . второму информационному входу В1 коммутатора 1, выходы элементов 2,2,..., 2-4 первой группы подключены к вторым входам соответственно элементов 3-1, а,.,3-3 второй группы. Выход первого элемента 3-1 второй группы подключен к второму, третьему, пятому и девятому информационным входам В2, ВЗ, В5 и В9 коммутатора 1, выход второго элемента 3-2 второй группы подключен к четвертому, шестому, седьмому, десятому, одиннадцатому и тринадцатому информационным входам В4, В6, В7, В10, В1 1 и В13 ком мутатора, выход третьего элемента 3-3 второй группы подключен к восьмому, двенадцатому, четырнадцатому и пятнадцатому информационным входам В8, В12, В14 и В15 коммутатора, выход четвертого элемента 3-4 второй группы подключен к шестнадцатому информационному входу В16 коммутатора, выход которого является информационным выходом 13 устройства. Третьи входы элементов 2-1,

5

.,.,2-4 и 3-1,...,3-4 объединены между собой и подключены соответственно к первой 14 и второй 15 шинам наст- ройки.

Устройство работает следуюпщм образом.

Перед началом работы для реализации пороговых функций на входах 4,, 0 ...,7 и 14, 15 устройства устанавливается код порога: 111101 - для реа- лиза1щи функции 1 или более из 5, 011101 - для реализации функции 2 или более из 5, 001101 - для реали- 5 зации функции 3 или более из 5, 000101 - для реализации функции 4 или более из 5, 000001 - для реализации функции. 5 из 5.

После подачи на входы 8,.. .,12 0 одноразрядных переменных высокий потенциал (логическая 1) на выходе 13 устройства появляется только в том случае, если количество единичных переменных соответствует критерию порога.

Для реализаций устройством непороговых (нерегулярных) функций пяти переменных на входах 4,...,7 и 14, 15 устройства устанавливается соответ- 0 ствующий код.

Данные, полученные при реализации соответственно всех пороговых (1 или более из 5, 2 или более из 5, 3 или более из 5, 4 или более из 5 и 5 из 5) и непороговых (нерегулярных) функций пяти переменных, приведены в табл. 1-4.

Реализация предлагаемым устройством пороговых и возможных регулярных и нерегулярных функций четырех и трех переменных обеспечивается путем по-., дачи к одной или двум из шин 8-12 констант О или 1 (постоянных ну левых или единичных потенциалов) взамен переменных X. Каждая из этих функций обеспечивается при соответствующих управляющих кодовых комбинациях на шинах 4,...,7 и 14, 15 (во избежание загромождения табл. 1-4 эти функции не приведены).

При приложении к шинам 14 и 15 нулевого уровня потенциалов мажоритарные элементы 2-1,...,2-4 и 3-1,..., 3-4 настраиваются на выполнение логи- 5 ческой функции элемента 2И, а при приложении к ним единичного уровня потенциалов - на вьшолнение логической функции элемента 2ИЛИ.Это придает гибкость логической структуре порого5

0

5

0

вого устройства и, тем самым,обеспечивает реализацию большого ряда всевозможных пороговых и непороговых логических функций.

Таким образом, обеспечивается расширение функциональных возможностей порогового логического устройства.

Формула изобретения

Пороговое логическое устройство, содержащее коммутатор, информационный выход которого является информационным -выходом устройства, с первого по четвертьй адресные входы коммутатора являются с первого по четвертый информационными входами устройства, логические элементы первой и второй групп, первые входы элементов с первого по четвертый первой группы подключены к первым входам соответствующих элементов второй груп-. пы и являются с первого по четвертый входами порога устройства, пятый информационный вход устройства подключен к вторым входам всех элементов первой группы и второму входу четвертого элемента второй группы, выход первого элемента первой группы подключен к пе рвому информационному входу коммутатора, выходы элементов с

0110

Q Х,,Х, Х,Х,ХгХ4Х,,+ X, Х,ХгХ, XjXjX. A2.X|X-jX5+ XjХ.Х XjXj-

О -1 1

1 1 о о

1 о

01 о

о о о

о о о

Х,Х,Х5+ XjX.Xj .- X,X,Xj+ Х, Х,Х,Х,, л.

5

второго по четвертый первой группы подключены к вторым входан соответственно элемейтов с первого по третий второй группы, выход первого элемента второй группы подключен к второму, третьему, пятому и девятому информационным входам коммутатора, выход . второго элемента второй группы подключен к четвертому, шестому, седьмому десятому, одиннадцатому и тринадцатому информационным входам коммутато ра, выход третьего элемента второй группы подключен к восьмому, двенадцатому, четырнадцатому и пятнадцатому информационным входам коммутатора, выход четвертого элемента второй группы подключен к шестнадцатому информационному входу коммутатора, о т-. личающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства и области применения за счет реализации ряда нерегулярных функций трех, четырех и пя- 5 ти переменных, дополнительно содержит первую и вторую шины настройки, а логические элементы первой и второй групп выполнены в виде мажоритарных элементов 2 или более из 3, третьи входы которых объединены мезвду собой и подключены соответственно к первой и второй шинам настройки.

0

0

Таблица 1,

Л(Л2-Л. .. ,

Продолжение хабл.1

Комбинация входных сигналов на шинах управления

Выход устройства при реализации различных функций пяти аргументов

14

15

1011О1

1100о1

1101о1

1 1 1 о.01

00101о

AfXiXjX. X Х2.. - 4 - + Х,Х, Х,ХгХ,+ ХДДД Х;

X,XjXj+ X, Х,Х,Х,+ , X,XjXj+ Х,.

x,XjX4+ x,x,iX,+ X, Х4Хэ+ х,

+ Х,ХгХ,+ X,Xj,X,X4+ Xj

X, X, Xj+ хд.,+ ,,- хд, + Xj

X(.+ Х( X;j X X|jXj-+ XjXjX X Xy + +

Комбинация входных сигналов на шинах управления

4 ГзТбТ |14 ИЗ

Выход устройства при реализации различных функций пяти аргументов

0011 1О

01001о

01011о

01101о

01111о

10001о

100110

10101о

10111о 11001о

11011о

111010

11111о

X,.+ X,Xj. X,XjXjX + X XjXjX - X|XjX X +

т л

X,XiX X4Xy+ Х,Х, X,XjXjX4X5+ X,XjXjX4Xy+ ( Xj л X Xg- X, X

Х,ХгХ Х4Х5+ X, X. X, X2X5X4X5 + + «, X, X2X,X,X;+ .ч-

Х, X,Xj. Х,Х.гХД4+ + X, X, ХгХД5+ Х,Х,г, Х.

(

Х,Х,Х4-ь Х,ХгХ,+ хДзХ Х,ХД,+ X, + .

x,x,iX,Xj+ хДДДу+ хДДд5+

ХДгХД ч- ,Х5+ X, ХДДуЧ- ХДэХ4Х.; + Х Х X, Х Х

х ДДД хДгХ,Ху+ хДД4Х5+ x,.XjX,X4Xj+ хДД4Х5 +

+ X, X,2. + X, s Х( XjX XqXJ+ XjXjX Xj,

хДДзХ5+ ХДД4Х5+ Х, т Х Хд Х Х

,+ хДД4+ хДД;- - х хДДу4- хДД,+

+ X,X,,X,Xs+ X,,X,Xs

X,XjX-j+ Х, X, XiXs+ Х,ХД,Х4+ + XjX,X4Xs+ X,,Xj+ X.XiX, X,

х,Х1+.хД4+ Xj+ х,хД,+ х;хД,+ Х2ХД4

Х,+ Х4+ , ХД5+ хДг

1422400

8 Продолжение табл.2

Таблица 3

Таблица 4