Устройство для вычисления фундаментальных симметричных булевых функций Советский патент 1993 года по МПК G06F7/00 

СО

с

Изобретение относится к вычислитель- ной технике и микроэлектронике и может быть использовано для построения матричных арифметических устройств и кодовых преобразователей. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет реализации фундаментальных симметрических булевых функций п переменных. Поставленная цель достигается тем, что устройство для вычисления фундаментальных симметрических булевых функций п переменных содержит К - (logn) + 1 элементов СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА, элемент ИЛИ-НЕ и р (п/2) мажоритарных элементов с порогами 2, 4, 6....,2р. Устройство имеет п информационных и К настроечных входов, а его быстродействие, определяемое глубиной схемы, равно Зг (т - задержка на вентиль). 1 ил,, 1 табл.

Изобретение относится к области вычислительной техники и микроэлектроники и может быть использовано для построения матричных арифметических устройств и кодовых преобразователей.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет реализации фундаментальных симметрических булевых функций п переменных.

На чертеже представлена схема устройства при п 10.

Устройство содержит k Iog2n элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА 1...4, р п/2 5 мажоритарных элементов 5...9, элемент ИЛИ-НЕ 10, п 10 информационных входов 11...20, k 4 настроечных входов 121...24, выход 25. При этом мажоритарные элементы имеют следующие пороги: элемент 5 - два, элемент 6 - четыре, элемент 7 - шесть, элемент 8 - восемь, элемент 9 - десять.

Функция n-входового мажоритарного элемента с порогом } определяется следующим образом:

Mnj MnJ(xL X2....,Xn)

1, если xi + Х2 + ... + Xn j;

I

О-в противном случае,

где 1 j п.

Устройство для вычисления ф.с.б.ф. при п 10 работает следующим образом. На информационные входы 11..,20 поступают двоичные переменные Х1...хю(в произвольном порядке), на настроечные входы 21...24

- сигналы настройки ui,..u4, значения которых принадлежат множеству {0,1}, На выходе 25 реализуется некоторая ф.с.б.ф

оо о ч

00

N

Finrn Fiom (xi,x2,...,xio), определяемая вектором настройки U (ui, U2, из, u/i), Причем

m ui + 2ua + 4из + 8u4

и

Fiom(xi, Х2,...,хю)

1, если xi + X2 + ... + xio rn; 0 - в противном случае,

где 0 m 10.

Реализуемые устройством ф.с.б.ф. Fiom Fiom (xi, Х2,...,хю) и соответствующие им сигналы настройки ui, U2, из, U4 приведены в таблице.

Первообразная устройства при п 10 имеет вид;.

Fiom(xi,x2,...,xio) (ui®xi®x2®...0xio)v v (u20Mio2® Мю4Ф Мю6Ф Мю8Ф Mio10fv

| II ---- ,..-.---II .,.. „1,11. ,....----„,----- ------т-..-.- --.. . .

v(u30Mio4® MioYv(u4® Мю8).

Достоинством устройства являются более широкие по сравнению с прототипом функциональные, возможности. Так, устройство реализует п ф.с.б.ф. от п переменных, в то время как прототип реализует лишь шесть ф.с.б.ф, от пяти переменных.

Таблица фундаментальных симметрических булев.ых функций, реализуемых устройством при п 10

0

5

0

5

0

5

Формула изобретения Устройство для вычисления фундаментальных симметрических булевых функций, содержащее элемент ИЛИ-НЕ, три элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА и два мажоритарных элемента, g-й из которых (д ) имеет порог, равный 2д, причем первый вход 1-го элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА (I Т73) соединен с 1-м настроечным входом устройства, j-й ин- формационный вод которого (j 1, п; п - количество переменных) соединен с С+1)-м входом первого элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА и j-м входом д-го мажоритарного элемента, выход i-ro элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА соединен с i-м входом элемента ИЛИ-НЕ, выход которого является выходом.устройства, о т- личающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем реализации фундаментальных симметрических булевых функций п переменных, оно содержит К-3 элементов. СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА (К Iog2n + 1) и Р-2 мажоритарных э лементов (Р n/2), S- й из которых (S 3,Р) имеет порог, равный 2S, причем m-й настроечный вход устройства (т 4, К) соединен с первым входом т-го элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА, выход которого соединен с m-м входом элемента ИЛИ-НЕ, j-й информационный вход устройства соединен с j-М входом S-ro мажоритарного элемента (t+1)-u вход (r+1)-ro эле- мента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА (г 1, К-1; t I, I; t n/2r)соединен с выходом мажоритарного элемента с порогом 2r-t.

1Г- 12-

Я 227

,