Логический преобразователь

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат заключается в обеспечении реализации с помощью константной настройки любой из простых симметричных булевых функций. Технический результат достигается за счет логического преобразователя, содержащего 3×n-7 мажоритарных элементов, которые имеют по три входа, отличающегося тем, что n≥4, 3×n-9 мажоритарных элементов сгруппированы в n-3 групп так, что i-я группа содержит три мажоритарных элемента, в i-й группе выход первого и третий вход третьего мажоритарных элементов соединены соответственно с вторым входом и выходом второго мажоритарного элемента, выходы первого и третьего мажоритарных элементов предыдущей группы подключены соответственно к вторым входам первого и третьего мажоритарных элементов последующей группы, вторые входы первого и третьего мажоритарных элементов первой группы соединены соответственно с выходами (3×n-8)-го и (3×n-7)-го мажоритарных элементов, а первый вход (3×n-8)-го мажоритарного элемента и первые входы первого, третьего мажоритарных элементов i-й группы подключены к второму настроечному входу логического преобразователя, первый настроечный вход и выход которого соединены соответственно с первым входом второго мажоритарного элемента i-й группы и выходом третьего мажоритарного элемента (n-3)-й группы. 1 ил.

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления и др.

Известны логические преобразователи (патент РФ 2281545, кл. G06F 7/57, 2006 г.; патент РФ 2417404, кл. G06F 7/57, 2011 г.), которые с помощью константной настройки реализуют любую из простых симметричных булевых функций τ1, τ2, τn-1, τn зависящих от n аргументов - входных двоичных сигналов x1, …, xn∈{0,1}, при n=4.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных логических преобразователей, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не допускается обработка сигналов x1, …, xn, при n>4, и особенности структурной организации.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятый за прототип логический преобразователь (патент РФ 2518669, кл. G06F7/57, 2014 г.), который содержит 3×n-7 мажоритарных элементов и с помощью константной настройки реализует любую из простых симметричных булевых функций τ1, τ2, τn-1, τn, зависящих от n аргументов - входных двоичных сигналов x1, …, xn∈{0,1}, при n=4.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не допускается обработка сигналов x1, …, xn, при n>4, и особенности структурной организации.

Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения реализации с помощью константной настройки любой из простых симметричных булевых функций τ1, τ2, τn-1, τn, зависящих от n аргументов - входных двоичных сигналов x1, …, xn, при n≥4, аппаратурный состав из 3×n-1 мажоритарных элементов и схемная глубина, равная n.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в логическом преобразователе, содержащем 3×n-7 мажоритарных элементов, которые имеют по три входа, особенность заключается в том, что n≥4, 3×n-9 мажоритарных элементов сгруппированы в n-3 групп так, что i-я группа содержит три мажоритарных элемента, в i-й группе выход первого и третий вход третьего мажоритарных элементов соединены соответственно с вторым входом и выходом второго мажоритарного элемента, выходы первого и третьего мажоритарных элементов предыдущей группы подключены соответственно к вторым входам первого и третьего мажоритарных элементов последующей группы, вторые входы первого и третьего мажоритарных элементов первой группы соединены соответственно с выходами (3×n-8)-го и (3×n-7)-го мажоритарных элементов, а первый вход (3×n-8)-го мажоритарного элемента и первые входы первого, третьего мажоритарных элементов i-й группы подключены к второму настроечному входу логического преобразователя, первый настроечный вход и выход которого соединены соответственно с первым входом второго мажоритарного элемента i-й группы и выходом третьего мажоритарного элемента (n-3)-й группы.

На чертеже представлена схема предлагаемого логического преобразователя.

Логический преобразователь содержит 3×n-7 (n≥4) мажоритарных элементов 111, …, 1(n-3)3, 13×n-8, 13×n-7, которые имеют по три входа, причем элементы 111, …, 1(n-3)3 сгруппированы в n-3 групп так, что i-я группа содержит элементы 1i1, 1i2, 1i3, выход элемента ii1 и третий вход элемента ii3 соединены соответственно с вторым входом и выходом элемента 1i2, выходы элементов 1j1 где n>4), 1j3, 13×n-8, 13×n-7 подключены соответственно к вторым входам элементов 1(j+1)1, 1(j+i)3, 111, 113, а первые входы элементов 1i1, 1i3, 13×n-8 и выход элемента 1(n-3)3 соединены соответственно с вторым настроечным входом и выходом логического преобразователя, первый настроечный вход которого подключен к первому входу элемента 1i2.

Работа предлагаемого логического преобразователя осуществляется следующим образом. На его первом, втором настроечных входах фиксируются соответственно необходимые сигналы ƒ12∈{0,1} константной настройки. На первый вход элемента 13×n-7 и второй вход элемента 13×n-8, второй вход элемента 13×n-7 и третий вход элемента 13×n-8, третьи входы элементов 13×n-7, 1i1 1i2 подаются соответственно подлежащие обработке двоичные сигналы x1,x2,x3,xi+2,xi+3∈{0,1}. Сигнал на выходе трехвходового мажоритарного элемента равен 1 (0) только тогда, когда на двух или на трех входах этого элемента действуют сигналы, равные 1 (0). Следовательно, во-первых: на выходе элемента 13×n-7 имеем Maj(x1,x2,x3)=x1⋅x2∨ x1⋅x3∨x2⋅x3, где ∨, ⋅ есть символы операций ИЛИ, И, и во-вторых: если на первом входе любого из мажоритарных элементов, подключенных к настроечным входам предлагаемого логического преобразователя, фиксируется 1 (0), то этот элемент будет выполнять операцию ИЛИ (И) над сигналами, действующими на двух других его входах. Таким образом, сигнал на выходе элемента 1i3 определяется выражением

в котором Ниже приведены значения указанного выражения, например, при i=1, i=2, i=3:

Согласно (1), (2), (3) на выходе предлагаемого преобразователя получим

где τ1, τ2, τn-1, τn есть простые симметричные булевы функции n аргументов х1, …, xn (см. стр. 126 в книге Поспелов Д.А. Логические методы анализа и синтеза схем. М: Энергия, 1974 г.); n≥4.

Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемый логический преобразователь обладает более широкими по сравнению с прототипом функциональными возможностями, так как с помощью константной настройки реализует любую из простых симметричных булевых функций τ1, τ2, τn-1, τn, зависящих от n аргументов - входных двоичных сигналов х1, …, xn∈{0,1}, при n≥4. Кроме того, предлагаемый логический преобразователь содержит 3×n-7 мажоритарных элементов и имеет схемную глубину, равную n.

Логический преобразователь, предназначенный для реализации простых симметричных булевых функций, содержащий 3×n-7 мажоритарных элементов, которые имеют по три входа, отличающийся тем, что n≥4, 3×n-9 мажоритарных элементов сгруппированы в n-3 групп так, что i-я группа содержит три мажоритарных элемента, в i-й группе выход первого и третий вход третьего мажоритарных элементов соединены соответственно с вторым входом и выходом второго мажоритарного элемента, выходы первого и третьего мажоритарных элементов предыдущей группы подключены соответственно к вторым входам первого и третьего мажоритарных элементов последующей группы, вторые входы первого и третьего мажоритарных элементов первой группы соединены соответственно с выходами (3×n-8)-го и (3×n-7)-го мажоритарных элементов, а первый вход (3×n-8)-го мажоритарного элемента и первые входы первого, третьего мажоритарных элементов i-й группы подключены к второму настроечному входу логического преобразователя, первый настроечный вход и выход которого соединены соответственно с первым входом второго мажоритарного элемента i-й группы и выходом третьего мажоритарного элемента (n-3)-й группы.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат заключается в упрощении схемы мажоритарного модуля при сохранении функциональных возможностей прототипа и количества типов логических элементов его аппаратурного состава.

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей за счет обеспечения реализации с помощью константой настройки любой из простых симметричных булевых функций τ1, τ2, τn-1, τn, зависящих от n аргументов - входных двоичных сигналов, при n=6.

Изобретение относится к области вычислительной техники. Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения реализации любой из простых симметричных булевых функций τ0,5×(n+1)-1, τ0,5×(n+1), τ0,5×(n+1)+1, зависящих от n аргументов - входных двоичных сигналов, при n=5, выполняемой с помощью двух сигналов константной настройки.

Изобретение относится к области вычислительной технике. Технический результат заключается в уменьшении аппаратных затрат при сохранении функциональных возможностей прототипа логического преобразователя.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано как средство арифметической обработки дискретной информации. Техническим результатом является обеспечение формирования двоичного кода разности трех двоичных чисел, задаваемых двоичными сигналами, и формирования бита, определяющего ее знак, а также уменьшение схемной сложности устройства.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах цифровой вычислительной техники как средство преобразования кодов. Техническим результатом является реализация любой из простых симметричных булевых функций τ0,5×(n+1)-1, τ0,5×(n+1), τ0,5×(n+1)+1, зависящих от n аргументов - входных двоичных сигналов, при n=5.

Изобретение относится к вычислительной техники. Технический результат заключается в расширении арсенала средств того же назначения.

Изобретение относится к области цифровой вычислительной техники. Технический результат заключается в упрощении схемы логического преобразователя за счет уменьшения ее цены по Квайну при сохранении функциональных возможностей прототипа.

Изобретение предназначено для выполнения селекции и идентификации меньшего, либо селекции и идентификации большего, либо селекции произвольно назначенного из двух n-разрядных двоичных чисел, задаваемых двоичными сигналами, и может быть использовано в системах цифровой вычислительной техники как средство предварительной обработки информации.

Изобретение относится к области вычислительной техники. Мажоритарный модуль предназначен для реализации мажоритарной функции пяти аргументов - входных двоичных сигналов и может быть использован в системах цифровой вычислительной техники как средство предварительной обработки информации.

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат заключается в упрощении схемы мажоритарного модуля при сохранении функциональных возможностей прототипа и количества типов логических элементов его аппаратурного состава.

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей за счет обеспечения реализации с помощью константой настройки любой из простых симметричных булевых функций τ1, τ2, τn-1, τn, зависящих от n аргументов - входных двоичных сигналов, при n=6.

Изобретение относится к области вычислительной техники. Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения реализации любой из простых симметричных булевых функций τ0,5×(n+1)-1, τ0,5×(n+1), τ0,5×(n+1)+1, зависящих от n аргументов - входных двоичных сигналов, при n=5, выполняемой с помощью двух сигналов константной настройки.

Изобретение относится к области вычислительной техники. Технический результат заключается в обеспечении возможности реализации пороговой функции с порогом два и пороговой функции с порогом три, зависящих от пяти аргументов.

Изобретение относится к области вычислительной технике. Технический результат заключается в уменьшении аппаратных затрат при сохранении функциональных возможностей прототипа логического преобразователя.

Настоящее изобретение относится к информационным технологиям. Технический результат заключается в обеспечении имитации различных тактильных ощущений, включающих давление на объект, температуру и прикосновение.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для выполнения операции (A+B)mod3, где А, В∈{00, 01, 10} есть двухразрядные двоичные числа, задаваемые двоичными сигналами.

Предложено транспортное средство. Транспортное средство (10) содержит датчик оповещения контура, систему дистанционного отпирания дверей без ключа, включающую в себя радиочастотный (РЧ) интерфейс и контроллер.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах цифровой вычислительной техники как средство преобразования кодов. Техническим результатом является реализация любой из простых симметричных булевых функций τ0,5×(n+1)-1, τ0,5×(n+1), τ0,5×(n+1)+1, зависящих от n аргументов - входных двоичных сигналов, при n=5.

Изобретение относится к вычислительной техники. Технический результат заключается в расширении арсенала средств того же назначения.

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат заключается в обеспечении реализации с помощью константной настройки любой из простых симметричных булевых функций. Технический результат достигается за счет логического преобразователя, содержащего 3×n-7 мажоритарных элементов, которые имеют по три входа, отличающегося тем, что n≥4, 3×n-9 мажоритарных элементов сгруппированы в n-3 групп так, что i-я группа содержит три мажоритарных элемента, в i-й группе выход первого и третий вход третьего мажоритарных элементов соединены соответственно с вторым входом и выходом второго мажоритарного элемента, выходы первого и третьего мажоритарных элементов предыдущей группы подключены соответственно к вторым входам первого и третьего мажоритарных элементов последующей группы, вторые входы первого и третьего мажоритарных элементов первой группы соединены соответственно с выходами -го и -го мажоритарных элементов, а первый вход -го мажоритарного элемента и первые входы первого, третьего мажоритарных элементов i-й группы подключены к второму настроечному входу логического преобразователя, первый настроечный вход и выход которого соединены соответственно с первым входом второго мажоритарного элемента i-й группы и выходом третьего мажоритарного элемента -й группы. 1 ил.

Наверх