Универсальный логический модуль Советский патент 1990 года по МПК G06F7/00 

Изобретение относится к вычислительной технике и микроэлектронике и предназначено для реализации всех логических функций пяти переменных.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет реализации всех логических функций пяти переменных.

На чертеже представлена функциональная схема универсального логического модуля

Модуль содержит элементы РАВНОЗНАЧНОСТЬ 1-7, элементы И 8 - 14, элементы СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА 15 и 16, информационные входы 17 - 19, настроечные входы 20-41 и выход 42.

Модуль работает следующим образом.

На информационные входы 17 - 19 соответственно подаются двоичные переменные х.,, хг, хэ, на настроечные

входы 20-41 - сигналы настройки U1 , U,..., соответственно, значения которых принадлежат множеству

(0,1, хэ, хj , хэ, xs. На выходе 42 реализуется логическая функция пяти переменных f (x х), определяемая вектором настройки U в(и,, Ut, ..,,иг. Рассмотрим алгоритм настройки. Пусть у. - значение, реализуемой устройством логической функции f (x,) на (i-1) наборе переменных х ,,

х

52

i 1,32. Имеем двоичный вектор:

ел

оо

О СО

О

(у

жи

1

)« Сформируем кортеА(а

г + 24,

,ag), а,- у-еуд+8@у ,+16 © , «--т,i - 1, о;

В (b1,bj,...,be),b;-y. %-+l6,

i

С - (С1,с„...,св). Cj-y.%. +3, i T78;

E (e 7,e2,...,e8), e , , i 1,8.

Поставим в соответствие коотежам А.В.СоЕ булевы функции трех переменных ( , (х3,хр , цР3( ,

lft(xj, х5) соответственно. Далее по виду функций V, 5 с/4 , 1 5э/%с помощью приводимой таблицы находим сигналы настройки модуля- на реализацию заданной функции пяти переменных В таблице приведены значения настроечных сигналов только для 22 типовых функций трех переменных о Настройки на другие функции получаются путем инвертирования и подстановки соответствующих переменных. Третий столбец таблицы позволяет находить сигналы настройки Ut э U6 , Ulf , следующий столбец - Ua, U7 U(1 , т.д. Укажем, что функция у определяет сигналы настройки U0 . „. ,и (настроечные входы 20 - 24), функция определяет U6,,.o,Uto (настроечные входы 25 - 29), функция i/ определяет Ut1 , ...,UH (настроечные входы 30 - 34), функция i Un ,. . ,U14 (настроечные входы 35 - 41),

Пример. Найдем настройку модуля на функцию

f (XT,XJ) х, v 3v ,, p Вектор значении Ј (x1sxs)

(у,,.Уз«)

(0,0,0,1,0,0,0,1,1,1,1,1,0,0,0,0,

1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1)

Сформируем кортежи Л,В,С,Б

А - (1,1,1,0,0,0,0,1);

В (1,1,1,0,1,1,1,0)|

С - (1,1,1,0,0,0,0,1);

Е (0,0,0,1,0,0,0,1),

откуда

4;(.)x7x4v x3x5 v x3x,vxsi (х3,х3) x4vxs;

V3(x3,Xj.)- (

V4(X3,X5) X X5.

Из таблицы настроек чаходим, что

l/t (х 3 хр является пятнадцатой типовой функцией трех переменных, следовательно, с учетом инвертирования переменных хэ,х4, xs, сигналы настройки равны:

0

5

0

5

0

0

5

Uf-l; ,; 3;

функция (x x) является пятой типовой функцией трех переменных и определяемые ею сигналы настройки с учетом инвертирования переменных х4, х равны

U4 l;

функция ift(, x) равна функции tft(x ) и ее сигналы настройки равны;

и11 1;и„4 0; U ,s Xj;

функция ц|,(х ,х) является четвертой типовой функцией трех переменных. Тогда с учетом подстановки соответствующих переменных, сигналы настройки равны

и1в-0; U, U4.« x5; U,i; U«-0.

Таким образом, при подаче на информационные входы 17 - 19 двоичных переменных xf, х г, хэ соответственно на настроечные входы 20-41 сигналов

0 (,,Х5$хэ, 1,0, х4, х5, 1,1,0,

х4,х5)хэ, 0,0,0,х4, xf, 1, 0), на выходе 42 модуля реализуется заданная функция f (х ,,х4).

Формула изобретения

Универсальный логический модуль, содержащий пять элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ, первый элемент И и первый элемент СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА, причем первый информационный вход модуля соединен с первыми входами первого и второго элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ, вторые и третьи входы которых соединены соответственно с первого по четвертый настроечными входами модуля, второй информационный вход которого соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с первым входом первого элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА, второй вход которого соединен с пятым настроечным входом модуля, шестой и седьмой настроечные входы которого соединены с первым и вторым входами третьего элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ, третий вход которого соединен с выходом первого элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ, выход второго элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ соединен с первым входом четвертого элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ, вто51

рой и третий входы которого соединены с восьмым и девятым настроечными входами модуля, выход четвертого эле мента РАВНОЗНАЧНОСТЬ соединен с третьим входом первого элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА, десятый настроечный вход модуля соединен с первым входом пятого элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных вс шожностей за счет реализации всех логических функций пяти переменных, в него введены второй элемент СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА, шестой и седьмой элементы РАВНОЗНАЧНОСТЬ и с второго по седьмой элементы И, причем выход третьего элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ соединен с вторым входом первого элемента И, первый информационный вход модуля соединен с первым входом шестого элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ, второй и третий входы которого соединены с одиннадцатым и двенадцатым настроечными входами модуля, тринадцатый настроечный вход которого соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И и с вторым информационным входом модуля, четырнадцатый и пятнадцатый настроечные входы которого соединены с первым и вторым входами седьмого элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ, третий вход ко363706

торого соединен с выходом шестого элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ, выход .седьмого элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ соединен с вторым входом третьего элемента И, второй вход четвертого элемента И соединен с шестнадцатым настроечным входом модуля, семнадцатый настроечный вход которого соединен с вторым

10 входом пятого элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ, выход которого соединен с первым входом пятого элемента И, второй вход которого соединен с восемнадцатым настроечным входом модуля,

15 третий информационный вход которого соединен с первым входом шестого элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА, четвертый вход

20 которого соединен с выходом второго элемента И, девятнадцатый настроечный вход модуля соединен с первым входом второго элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА, выход которого является

25 выходом модуля, двадцатый, двадцать первый и двадцать второй настроеч- ные входы которого соединены с первым, вторым и третьим входами седьмого элемента И, выход которого сое30 динен с вторым входом второго элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА, третий, четвертый, пятый и шестой входы которого соединены с выходами третьего, четвертого, пятого и шестого элемен- 35 тов И.

Изобретение относится к вычислительной технике и микроэлектронике и предназначено для реализации всех логических функций пяти переменных. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет реализации всех логических функций пяти переменных. Универсальный логический модуль содержит семь элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ, семь элементов И, два элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА, три информационных, двадцать два настроечных входа и один выход. При подаче на информационные входы переменных X₁, X₂, X₃, на настроечные входы - сигналов настройки, принадлежащих множеству {0, 1, X₃, X₅, X₃, X₅}, на выходе модуля реализуется логическая функция пяти переменных F (X₁, X₅), определяемая вектором настройки U=(U₁, U₂, ..., U₂₂). 1 ил., 1 табл.

1О

21

3

4

х

3

5x3v x4

6XjX4V Х5Х4

7хэх4х5

8XjX4Xj у х эх4х s

9x3x4xsv хэх4х5

10x 3x 4 v x 3x j

11xsxtv xsx4Xj

12XjX4xs v x3x3v

13X3x4 vx4x5v хэх6

„

0 0 0 0 0 0

Xc

0 0 0 x.

4

4 g

r 0

X.

I

0

Xi

X

X4

0

I

x

1

1 0

x+

1

0 0

1

0

1

4

0 0 0 x,

0о

10

оо

оо

1

x3

0 x.

0 0 0 x.

00

оо

0x3

Охэ

0x,

01

0x,

S.JЛд

X-, X.

ЛЭ Л4 X, Х„

000 000 1 1 О

xv 1 О x,. 1 О х4 1 О х4 х,- О

0000

xs 1 1 х

Ч5

15 Л3

х4 х5 О

3 Х XS °

х. xs О

4

х4 xs О

17

Ж.

2L

33

м

35

Продолжение таблицы

42