Однородная структура Советский патент 1982 года по МПК G06F7/00 

(5М ОДНОРОДНАЯ СТРУКТУРА

Изобретение относится к автомати; ке и вычислительной технике и предназначено для реализации произвольных (в т.ч. любых скобочных) логических формул, заданных в базисе И, ИЛИ, НЕ, при условии равной доступности прямых и инверсных выходов источников информации.

Известны однородные структуры для реализации логических функций, состоящие из логических элементов И, ИЛИ, НЕ 1.

Недостатком таких структур являете ся то, что они обладают чрезвычайно большой элементной сложностью, что резко затрудняет их применение в проектной практике.

Известна также однородная структура, предназначенная для реализации логических формул, заданных в базисе И, ИЛИ,НЕ, при условии равной доступности прямых и инверсных выходов источников информации С2.

Однако известная однородная структура обладает малой элементной сложностью, так хак состоит из трехвходовых мажоритарных элементов, соединенных последовательно друг за другом в цепочку.

Недостатком такой структуры является также и то, что она универсальна лишь в классе бесповторных пороговых функций и не позволяет реализовать произвольные логические формулы, заданные в базисе И,ИЛИ,НЕ, при условии равной доступности прямых и инверсных выходов источников информации .

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей структуры за счет реализации произвольных логических формул.

Поставленная цель достигается тем, что однородная структура, состоящая из L трехвходовых мажоритарных элементов, причем выход -го мажоритар- ного элемента (i 1,..., L-1) подклю-. 39 чен к первому входу (i4-l)-ro мажоритарного элемента, второй и третий входы i-го мажоритарного элемента подключены соответственно к 1-м информационно-настроечным и настроечным входам однородной структуры, пер вый вход первого мажоритарного элемента подключен к нулевому информационно-настроечному входу однородной структуры, второй и третий входы i-ro мажоритарного элемента подклю.чены соответственно к L-M информаци онно-настроечному и настроечному вхо дам однородной структуры, а выход этого элемента подключен к внешнему выходу однородной структуры, содержи введенные дополнительно L-1 входов выходов, причем f-й вход-выход соединен с выходом i-ro мажоритарного элемента однородной структуры. На фиг, 1 схематично изображена однородная структура; на фиг.2 -дре вовидная структура из двух входовых элементов И и ИЛИ; на фиг. 3 - одно родная структура, реализующая древо видную структуру из двух вхо/эовых элементов И и ИЛИ; на фиг. 4 - схема устройства, использующего однородную структуру. Однородная структура содержит L. мажоритарных элементов 1 , 1, 1j ,. 1, информационно-настроечные входы 2о, 2,...22, настроечные входы 3 . 3j, входы-выходы ,...4j и внешний выход 5Число ячеек структуры мажоритарных элементов L, требующихся для реализации произвольной логической формулы из h букв, заданной в базисе И,ИЛИ,НЕ, при условии равной доступности прямых и инверсных выходов источников информации, определяется соотношением . h - 4 L « h , - символ округления до ближайшего целого меньшего h Древовидная структура из двухвходовых элементов И,ИЛИ определяется по формуле У(х xj, V xj xu) (xs X,Vx xg), которая вкладывается в предлагае мую однородную структуру в соответс вии с верхней оценкой (фиг.З). При этом вход-выход 2 структуры используется в качестве ее выхода, три входа-выхода Ч(, iig, «g,в качестве, входов структуры, на которые подаются информационные переменные xj , KS , х, два входа-выхода 5, внешний выход 5 - в качестве промежуточных выходов, подаваемых, на соответствующие информационно-настроечные входы 2j, 2,, а остальные входы-выходы 4 г г структуры при реализации данной формулы не используются. Оставшиеся информационные переменные х, Xj,, х, Х(,, Xg подаются на информационно-настроечные входы 2, 2,, 2f, 2-, 2.J, а информационнонастроечные входы 2ц, 2fc, 2 элементов 1, служащих для разделения каскадов, вкладываемой древовидной структуры фиксируются константой О, Сигналы настройки подаются на настроечные входы 3 3. Так как мажоритарный элемент описывается формулой Xj у X, Xj у Xj.Xj, то при он реализует формулу при Xj 1- формулу Хд Таким образом, настройка каждого элемента структуры осуществляется только путем подачи констант О и 1. Это позволяет, в случае необходит мости, осуществлять последовательную настройку элементов структуры путем соединения ее настроечных входов с соответствующими входами сдвигающего регистра или счетчика. На фиг. k в качестве примера приведена схема устройства, использующего однородную структуру и счетчик 6, содержащий L ячеек , 7г. , . . . 7г и имеющий всего лишь один внешний вход 8. Такое использование структуры обеспечивает резкое сокращение числа внешних выводов (2L + 2) вместо (31- +0 при сохранении универсальности в указанном выше классе формул. Формула изобретения Однородная структура, состоящая из L трехвходовых мажоритарных элементов, причем выход i-ro мажоритарного элемента (,...,L-l) подключен к первому входу (i+l)-ro мажоритарного элемента, второй и третий входы i-ro мажоритарного элемента подключены соответственно к i-M информационно-настроечным и настроечным входам однородной структуры, первый вход первого мажоритарного элемента подключен к нулевому информационно-на- I

строечмому входу однородной структуры, второй и третий входы L-ro мажоритарного элемента подключены соответственно к L-M информационнонастроечному и настроечному входам однородной структуры, а выход этого элемента подключен к внешнему выходу однородной.структуры, отличающ а я с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет реализации произвольных логических формул, в нее введены дополнительно L-f входов-выходов, причем i-й

вход-выход соединен с выходом i-ro мажоритарного элемента однородной структуры.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

ства управления. Н., Наука 1976. с. ЙО (прототип).

Фиг. /

У

&

ча

J 1 1 Г г

Фиг.З