Многофункциональный модуль Советский патент 1989 года по МПК G06F7/00 

;л

ч

00

Изобретение относи ся к области в|)1числительной техники и может быть использовано при построении устройств обработки информации. Целью изобрете- ния является расширение функциональных возможностей многофункционального модуля заключакицееся в реализации функций К-значной логики от произвольного числа п переменных. Многофункциональный модуль содержит блоки элементов И 1,-1 (п+1)-входовой сумматор 2, логический блок 3, реализующий предикат. На информационные входы модуля подаются входные переменные, на настроечные входы - сигналы .настройки. На выходе многофункционального модуля реализуются К-значные логические функции. 2 ил. 7 табл.

muz.l

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении устройств обработки информации.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем реализации К-значных логических функций от произвольного числа п переменНЬПС

Для достижения поставленной цели принципиальное значение имеет метод представления функций К-значной логи ки.

Пусть RK 0,1,2,...,К-1} - мно- |Жество, состоящее из К элементов. Определим на этом множестве две бинар- ные операции аОЬ и а@Ь (а,Ь 6 R ). Операцию а0Ь зададим таблицей Кэли (табл.1).

Эту жв операцию можно задать аналитически;

О, если или

a+b-1(inod(K-1)), если 1и .

(О

30

Назовем так заданную операцию аОЬ умножением. Тогда R, О - мкльтипликативная полугруппа, а подмножество к I 0 с операцией О образует циклическую группу R, 0 с образующим элементом 2еR, т.е. все элементы множества Rt можно записать в виде степеней элемента 2, При этом имеют место следующие соотношения :

a,если ,

b,если ,

a0fii, если , (4)

. , ,..., где 2 О... 02.

а(9Ь и , причем ,, аО(2Орк-(.1 ), если , и а о , причем i s,

где а - обратный элемент к элементу относительно операции умножения, т.е. 1.

Так, в случае квазиполя порядка (2) операции умножения О и сложения © можно задать соответственно табл. 3 и 4.

40

45

1 раз

Операцию а®Ь, которую назовем сложением, определим так, чтобы выполнялись аксиомы:

,jj

.

,5 0

5

Множество R с определенными на нем таким образом операциями умножения О и сложения 0 называют квазиполем и обозначают символом R, о, ©.

Операция a®b, удовлетворяющая аксиомам (3), полностью задается значениями fJ;(,1,..., г обозначение целой части числа г)о Элементы ;(,s) называют определяющими элементами квазиполя RK,O,@ Наборы определяющих элементов р, ,/} , ..., 5 строятся неоднозначно. Один из способов опстроения набора определяющих элементов состоит в следующем для К -четного , для К нечетного

/i,d+t+n где , , а значения /Ji , ,..., равны соответственно: d+1,2,d-f2,3,d+3,4,...,t,d+t, t+1, если S - четное, и d+l,2,d+2,3, d+3,4,...,t,d+t, если s - нечетное. В табл.2 приведены определяющие элементы квазиполей при К 20.

Если известны определяющие элементы ; квазиполя iRy;, О,® ,, то операция а csb задается следующим образом:

a,если ,

b,если ,

a0fii, если , (4)

а(9Ь и , причем ,, аО(2Орк-(.1 ), если , и а о , причем i s,

Зададим далее на множестве R некоторый предикат P:Ry- R|. Предположим, что функция К-значной логики f(х,,х,...,х) представима в параметрическом виде над квазиполем RH,G,®, если существует набор (Wo,W,...,W), где W jeR(j-0,n),

такой, что

г (,х,х,.. о ,Х| P(Wo©W,...,). (5)

3145

Так, в случае квазиполя восьмого порядка (, операции умножения О и сложения © заданы соответственно табл.3 и 4), если предикат Р задать табл.5, то представление в виде (5) допускают все булевые функции двух переменных, а также 213 булевых функций трех переменных из 256.

Значения W , W,, W-j, при которых из P(WO® W,e x,@W2© хр получаются все булевы функции двух переменных, приведены в табл.6.

На фиг.1 представлена структурная схема многофункционального модуля, на фиг.2 - пример функциональной схемы логического блока, реализующего

предикат./,

Многофункциональный модуль .фиг.и содержит блоки элементов И 1.1-1.П, (п+1)-входоврй сумматор 2, логический блок 3, реализующий предикат, информационные входы 4.1-4.П модуля, группу настроечных входов 5.1-5.П модуля, настроечный вход 6 модуля и выход 7 модуля.

Многофункциональный модуль работает следующим образом.

Сигналы, представляющие входные переменные х,,...,х,...,х, подаются на соответствующие информационные входы модуля. На группу настроечных входов 5.1-5.п подаются сигналы W „... .W; .... ,W соответственно, на управляющий вход 6 - сигнал W. В результате на выходах блоков И 1.1 i.n формируются сигналы, представляющие результаты умножения переменных х.,...,х.,...,х „на W,,...,W,,...,Wrt соответственно. Сигналы, представляющие результат сложения W с произведениями W,.0x (,n), с выходов суммируницего блока 2 подаются на входы логического блока 3, реализую- щего предикат. ,

678

Одноместный предикат Р реализуется в результате перекодирования значенМ сигналов, представляющих область его определения. Перекодировка выполня ется в соответствии с соотношением

РгКк- К

к

Пусть, например, предикат Р задается соответствием, представленным В табл.7.

Функциональная схема устройства, реализующего такой предикат Р, показана на фиг.2.

При пространственном представлении перекодировка значений сигналов может быть реализована в результате перенумерации щин и последующего подключения к соответствующим входным шинам преобразователя пространственных сигналов в фазоимпульсные.

Формула

изобретения

Многофункциональный модуль, содержащий п блоков элементов И, причем i-й (,п) информационный вход модуля соединен с первыми входами элементов И i-ro блока, вторые входы „ которых соединены с i-м настроечным входом группы модуля, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет реализации К-значных логических функций от произвольного числа п переменных, в него введены (п+1)-вхо- довой сумматор и логический блок, реализующий предикат, причем выходы элементов И всех блоков соединены с входами i-ro слагаемого (п-И)-входо- вого сумматора, вход (i+1)-го слагаемого которого соединен с настроечным входом модуля, выход (п+1)-вхо- дового сумматора соединен с входом логического блока, реализующего предикат, выход которого является выходом модуля.

5

0

45

О О

К-2 К-1

К-1 1

2 3

К-4 К-3

К-3 К-2

Таблица2

:11ГЛ1 Л1Г111-ШЯ1

&

о

2 3

4 5 6

7

Таблица

1 5

2 6 3 О

ТаблицаЗ

5 6 7

«Я Ч- Г

о 1 о

I

P(W)

л

кч

Редактор А.Огар

Составитель В.Сорокин

Техред А.КравчукКорректор В.Бутяга

Заказ 7080/46

Тираж 667

ВНИИПИ Государственного кo итeтa по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Фиг.

Подписное