Многофункциональный логический модуль Советский патент 1977 года по МПК G06F7/00 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и телемеханики, предназначено для создания быстродействующего зстройства при реализации всех бесиовторных булевых функций четырех неременных и некоторых булевых функций пяти и шести переменных, может найти применение при проектировании цифровых вычислительных машин, средств автоматики и телемеханики, где быстродействие играет решающую роль.

Известен универсальный логический модуль, содержащий пять входных и два выходных наружных выводов, имеющий щесть элементов НЕ, девять элементов И, два элемента ИЛИ и реализующий любую функцию трех переменных и некоторые функции четырех и пяти переменных при объединении входов и подаче на входы констант «О и «1.

Известен управляемый функциональный модуль, содержащий пять входных и два выходных наружных выводов, имеющий щесть элементов НЕ, семь элементов И, элемент ИЛИ реализующий любую функцию трех переменных и некоторые функции четырех и пяти переменных при подаче на его входы логических переменных в прямой и инверсной фазах.

Недостатком известных устройств является невозможность реализации одним модулем всех бесповторных булевых функций четырех переменных, которые находят широкое применение при синтезе дискретных автоматов, и большие задержки сигналов, объясняющиеся большой глубиной схемы многофункционального элемента, что при5 воднт к снижению быстродействия и надежности устройств, синтезированных на основе известных элементов и устройств.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является многофункциональный

0 логический модуль, содержащий одиннадцать элементов И и элемент ИЛИ. Кроме того, известный модуль содержит пять входных и один выходной наружный выводы, два двухвходовых, три трехвходовых и четырехвходо5 вый элементы И, два элемента НЕ, трехвходовый и двухвходовый элементы ИЛИ, реализующий все бесповторные булевые функции четырех переменных при соответствующих настройках.

0 Недостатком этого устройства является большая задержка сигнала, объясняющаяся большой глубиной схемы многофункционального элемента, что приводит к быстродействия и надежности устройств, синтезированных на основе известных элементов устройства.

Целью изобретения является повышение быстродействия модуля. Поставленная цель достигается тем, что

0 первый вход модуля соединен с входами первого, второго, третьего, восьмого, двятого и десятого элементов И, второй вход - с входами первого, четвертого, пятого, восьмого и одиннадцатого элементов И, третий вход - с входами шестого, седьмого, восьмого, десятого и одиннадцатого элементов И. Четвертый вход модуля связан с входами с первого по седьмой и десятого элементов И, пятый вход - с входами второго, четвертого, шестого, девятого и одиннадцатого элементов И, шестой вход - с входами третьего, пятого, седьмого, девятого и одиннадцатого элементов И. Выходы с первого по одиннадцатый элементов И соединены с входами первого элемента ИЛИ, выход элемента ИЛИ соединен с выходом модуля.

На чертеже показана схема многофункционального логического модуля.

Мнгофункцнональный логический модуль состоит из входных наружных выводов 1-6, выходного наружного вывода 7, десяти трехвходовых элементов 8-17 и одного четырехвходового элемента Р1 18, элемента ИЛИ 19.

Элементы схемы модуля соединены следующим образом. Первый входной наружный вывод 1 соединен с элементами 8, 9, Ю, 15, 16, 17; второй входной наружный вывод 2 - с элементами 8, И, 12, 15, 18: третий входной наружный вывод 3 - с элементами 13, 14, 15, 17, 18; четвертый входной наруж:ный вывод 4 -с элементами 8-14, 17; пятый входной наружный вывод 5 - с элементами 9, 11,13, 16, 18; шестой входной наружный вывод 6 - с элементами 10, 12, 14, 16, 18. Выходы элементов 8-18 через элемент 19 связан с выходным наружным выводом 7.

На выходном наружном выходе 7 реализует ся функция

F : XiX.,, /XzJC Xu / ,, /Х,Х,,. V

У

где переменные Xi, Кг, KS, 4, х-, ле соответствуют входным сигналам на входных наружных выводах 1, 2, 3, 4, 5, 6 соответственнно.

В таблице приведены настройки, позволяющие получать любой тип всех бесповторных булевых функций четырех переменных. Все остальные бесповторные булевые функции могут быть получены из этих десяти типовых функций путем инвертирования и перестановок.

Такнм образом, многофункциональный логический модуль, реализующий все бесповторные булевые функции четырех переменных, представляет собой устройство, малая глубина схемы которого обеспечивает минимальную задержку сигнала, а значит позволяет строить быстродействующие устройства с достаточно высокой надежностью. Применение многофункционального логического модуля с минимально возможным числом нарул иых выводов позволяет уменьшить количество типов интегральных схем, сложность и аппаратурные затраты при проектировании дискретных устройств.

Формула изобретения

Многофункциональный логический модуль, содержащий одиннадцать элементов И и элемент ИЛИ, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия модуля,

первый вход модуля соединен с входами первого, второго, третьего, восьмого, девятого и десятого элементов И, второй вход модуля соединен с входами нервого, четвертого, пятого, восьмого и одиннадцатого элементов И,

третий вход модуля соединен с входами шестого, седьмого, восьмого, десятого и одиннадцатого элементов И, четвертый вход модуля соединен с входами с первого по седьмой и десятого элементов И, пятый вход модуля

соединен с входами второго, четвертого, шестого, девятого и одиннадцатого элементов И, шестой вход модуля соединен с входами третьего, пятого, седьмого, девятого и одиннадцатого элементов И, выходы с первого по

одиннадцатый элементов И соединены с входами первого элемента ИЛИ, выход элемента ИЛИ соединен с выходом модуля.