Многофункциональный логический модуль Советский патент 1981 года по МПК G06F7/00 

(54) МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ЛОГИЧЕСКИЙ МОДУЛЬ

1

Устройство относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для получения структур многофункциональных логических модулей, реализующих произвольные функциональные зависимости трех переменных.

Известен многофункциональный логический модуль, реализующий различные функции двух и более переменных l.

Недостатком модуля является то,что он имеет сложную конструкцию и ориентирован на выполнение либо всех логических функций от заданного количества переменных, либо заданных классов (типов) логических функций. Последнее определяет тот факт, что при практическом использовании модуля для синтеза многофункциональных автоматов с памятью, требуется использование многофункциональных модулей, реализующих все логические функции от входных переменных (универсальных модулей, так как функциональные требования к последним могут быть весьма разнообразными.

Наиболее близким по функциональной сущности к предлагаемому изобретению является многофункциональный логический модуль, реализующий логические функции двух и более переменных и содержащий две схемы равнозначности Г2 3.

Однако на основе данного модуля невозможно получить экономичной схемы, реализующей любую совокупность логических функций трех переменных.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет увеличения количества реализуемых логических функций.

Поставленная цель достигается тем, что многофункциональный логический модуль, содержащий первую группу злементов равнозначности и первый элемент И, причем первые входы элементов равнозначности первой группы 3 подключены соответственно к информа циониьш входам модуля, вторые входы элементов равнозначности первой группы подключены к первой группе настроечных входов модуля соответственно, а выходы элементов равнозначности первой группы подключены ко входам первого элемента И соответственно-, в негр введены вторая группа элементов равнозначности, второй элемент И, элемент ИЛИ и выходной элемент равнозначности, причем первые входы элементов равнозначности второй группы подключены соответственно к информационным вхо дам модуля соответственно, вторые входы элементов равнозначности второй группы подключены ко второй группе настроечных входов модуля соответственно, а выходы элементов равнозначности второй группы подключены ко входам второго элемента И соответственно выходы элементов И подключены соответственно ко вход элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу выходного элемента равноэначиости, второй вход которого подключен к управляющ му входу модуля, а выход - подключе к выходу модуля. На фиг.1 представлена функционал ная схема модуля; на фиг.2 - схема реализующая функцию СУММЫ; на фиг.З схема модуля после оптимизации. Схема модуля содержит входы информации 1-3, настроечные входы 4элементы 11-16 равнозначности,элементы И 17 и 18, элемент ИЛИ 19, эл мент 20 равнозначности и выход 21 модуля. Входы 1-3 информации подключены к элементам 11,14; 12,15; 13,16 рав нозначности соответственно, вторые входы элементов II -16 равнозначное ти подключены к настроечным входам 4-9, выходы элементов 11-13 и 14-16 подключены соответственно через эле менты И 17-18 к элементу ИЛИ 19, выход которого через элемент 20 равнозначности подключен к выходу модуля, а второй вход подключен к настроечному входу 10. Модуль такой структуры описывает ся выражением f (Х,Хз)(Л,и.)Л R(X.,Oj), ,й где f ( - логическая функция реааизуемая модулем при конкретном наборе сигналов настройки ; R - функция равнозначностии позволяет при условии и,(,т),,,х,,, а также при условии ,-1,Х,Х,, Д.Х,,; реализовать произвольную логическую функцию трех переменных. Значения сигналов при реализации некоторых логических функций представлены в таблице. Модуль функционирует следуюгцим образом. Для получения схемы устройства, реализующего произвольную функцию зависимость трех переменных, определяются соответствующие сигналы оптймизации U (i 1,7) ,относящиеся к множеству J. е (о,, , i. э} ) которые подаются на входы оптимизации. На основании условия функционирования элемента равнозначности R (А,В) -А, осуществляется оптимизация схемы модуля. Например, на основе модуля требуется построить схему, реализующую функцию суммы . На основании выражения (1) опреU; для данной функделяем сигналы ции VЬ ,. Используя условия оптимизации (2) для данных U получим схему, реализующую функцию суммы (фиг.2). Анапогичным образом определяется схема,реализующая произвольную логическую функцию трех переменных. Для построения схемы, реализующей произвольную совокупность логических функций трех переменных, определяется множество сигналов оптимизации для каждой функции и среди них находится множества сигналов,отличающих-ся между собой как можно меньшим количеством конкретных значений.Далее структура модуля оптимизируется в соответствии с условием (2).Входы модуля, на которых сигналы оптимизации принимают различные значения 5 для заданных функций списка, при э принимаются как настроечные. Например, при реализации логиче ких функций ( , На входы настройки 4-10 подают соответственно следующие наборы си налов : -и и,1; , и Х -, /5 , , и , .,-, -ц,,,Хз, При этом, структура модуля после оптимизации имеет вид (фиг.З. Аналогично для произвольной совокупности логических функций трех переменных. Таким образом, предлагаемый модуль реализует все логические функции трех переменных и позволяет на сваей основе реализовать многофункциональную схему, реализующую произвольные функциональные зависимости. При этом, модуль отличается конструктивной однородностью и простотой,имеет высокое быстродействие, позволяет просто и быстро получить моно- и многофункциональные схемы заданной функциональности, которые отличаются простотой, на основе данного модуля просто решается задача автоматизации проектирования комбинационных устройств ЭВМ. Применение предлагаемого модуля для построения комбинационных частей и других цифровых средств обработки информации позволяет существенно. упростить этап проектирования, сократить время и типовой состав используемой элементной базы.