Логический модуль Советский патент 1991 года по МПК G06F7/00 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при создании логических устройств для реализации в них бесповторных функций от произвольного числа переменных.

Целью изобретения является упрощение модуля.

На чертеже представлена функциональная схема логического модуля для реализации бесповторных функций десяти переменных.

Рассмотрим соотношения, определяющие функциональный состав каждого из узлов логического модуля для реализации бесповторных функций N переменных.

Количество входов элемента ИЛИ соответствует числу переменных N, которые подаются на входы логического модуля. Количество К элементов И определяется из выражения

К

iҐ.

(и

где К - целая часть от половины числа переменных.

Каждый i-й элемент И имеет Li входов

Li j, ,К.

(2)

Выходы К элементов И соединены с К- входами элемента ИЛИ. Количество входов m элемента ИЛИ, которые непосредственно являются входами логического модуля, равно

m N - К.(3)

Общее количество входов логическогс модуля определяется из выражения

к м М XJ т + N - к-(4)

Например, при числе переменных N 10 получают К 5, т.е. в логический модуль входят пять элементов И, количество входов которых для i 1,5(2)

U 10;U 2;

L2 5; L5 2;

L3 3;

С использованием выражения (3) определяют количество входов m элемента ИЛИ, которые непосредственно подключаются к входам логического модуля, m 5. Общее количество входов логического модуля М 4.

сл

с

о

4 СЛ 00

2

Таким образом, используя выражения (1) - (4), можно построить функциональную схему логического модуля, т.е. можно определить количество входов М логического модуля, число входов N элемента ИЛИ, количество К элементов И с соответствующим числом входов Li каждого элемента, а также количество входов элемента ИЛИ, которые являются входами логического модуля.

Логический модуль вырабатывает бесповторную функцию определенного вида при подаче на его выходы определенной комбинации сигналов, которая содержит значения N переменных, а также логических сигналов О или 1, при этом бесповторная функция переменных снимается с выхода логического модуля.

Все бесповторные функции N переменных можно условно разделить на три труп- пы: к первой группе относятся бесповторные функции вида ХгХ2 Хз;...;Хп,

к второй группе - функции вида XT + Х2 + Хз++ Хп-1 +ХП,

в третью группу включены функции, не вошедшие в первые две группы.

Для реализации бесповторных функций первой группы на входы первого элемента И, который имеет N входов, необходимо подать переменные Xj, где j 1,N, а на входы остальных элементов И и входы элемента ИЛИ, которые подключены к входам логического модуля, - сигнал логического О.

Для реализации бесповторных функций второй группы на один из входов каждого элемента И необходимо подать переменную Xi, а на остальные входы элементов И - сигнал логической 1. Оставшиеся (N - К) переменных необходимо подать на входы модуля, соединенные с входами элемента ИЛИ.

Для реализации оставшихся бесповторных функций на входы первого элемента И (I 1), у которого N входов, необходимо подать переменные Xi, i 1 ,Р, где Р - коли- чество переменных в первой конъюнкции бесповторной функции, а на оставшиеся (N - Р) входов элемента И - сигнал логической 1. На входы второго элемента И, у которо1 N rK

го т,- входов, необходимо подать переменные Xi, I 1.Q, где Q - количество переменных во второй конъюнкции бесповторной функции, а на оставшиеся входы элемента И - логические 1. По указанному принципу необходимо подать соответствующим образом комбинации переменных и логических 1 на входы остальных элементов И.

На незадействованные входы логического модуля, соединенные с входами эле2мента ИЛИ, требуется подавать комбинации переменных Xi и логических О следующимобразом.Оставшиеся незадействованными на элементах И переменные XI подаются на соответствующие входы элемента ИЛИ. На остальные входы элемента ИЛИ подаются логические О. Зная комбинацию входных сигналов для каждой группы бесповторных функций, легко определить комбинацию входных сигналов для реализации любого другого типа бесповторной функции данной группы.

Построение функциональных узлов логического модуля для реализации бесповторных функций N переменных рассмотрим для случая N 10,

Модуль содержит элементы И 1 - 5, элемент ИЛИ 6, входы модуля 7 - 33, выход 34.

Логический модуль для реализации бесповторных функций десяти переменных вы- рабатывает бесповторную функцию определенного вида при подаче на его входы определенной комбинации сигналов, содержащей значения десяти переменных, а также логических сигналов О и 1.

В таблице приведены комбинации сигналов, подача которых на входы модуля обеспечивает формирование на его выходе бесповторных функций десяти переменных определенного вида (графа 2), где означает безразличное состояние О или 1.

Зная комбинацию входных сигналов, необходимую для настройки логического модуля на реализацию определенного типа бесповторной функции, легко определить комбинацию входных сигналов для реализации любого другого типа бесповторной функции данного вида. Если, например, при подаче на входы логического модуля комбинации сигна лов К {Xi, Х2, Хз, Х4, I, I, I, I, I, I, Х5, Х6, I. I, I, X, Же, I, Хд, ХЮ, О, О, О, О, О, О, 0} на его выходе 34 реализуется функция

f X1.X2.X3.X4 + Xg.Xe + Х7-Х8 + Жэ.Жю, ТО ДЛЯ

реализации функции f Х2,Х5.Хб.Х + Х1.Хз + Х4.Хю + ХвХд на входы модуля необходимо подать комбинацию сигналов К {Х2, Xs, Xe, X, I, I, I, I, I, I, Xi, Хз, I, I, I, X4, Хю, I, Xe, Xg, О, О, О, О, О, О, О}.

При увеличении числа-N входных пере- менных происходит прогрессирующее уменьшение сложности (число входных переменных также увеличивается до N) за счет уменьшения общего количества входов модуля.

Формула изобретения Логический модуль, содержащий элемент ИЛИ и К элементов И (К - у , N - количество переменных), причем (N - i - 1)-е

входы первого элемента И и у -е входы

j-ro элемента И (I 1.K, j 2,К) соединены с входами первой группы модуля, входы второй группы которого соединены с N - К входами элемента ИЛИ, остальные входы которого соединены с выходами всех элементов И, отличающийся тем, что, с целью упрощения, Q -т- - (N - i - 1))-е входы

первого элемента И соединены с остальными входами первой группы модуля, выход которого соединен с выходом элемента ИЛИ.

5

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении логических устройств для реализации в них бесповторных функций от произвольного числа переменных. Целью изобретения является упрощение модуля. Модуль содержит N/2 элементов И (N - количество переменных) и элемент ИЛИ. При подаче на входе модуля сигналов, принимающих значения переменных, их инверсий и логических нуля и единицы, модуль реализует все бесповторные логические позиции от произвольного количества элементов. Л табл., 1 ил.

3

27- 2529-30- 31зг33#