Универсальный логический модуль

 

Союз Советских

Социалистических

Уеслублим

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ТЯЛЬСТВУ

<1п813410 (61) Дополнительное к авт. свид-.ву (22) Заявлено 18. 08. 78 (21) 2659002/18-24 (51}М, К„.з с присоединением заявки Йо—

8- 06 F 7/00

Государственный комитет

СССР яо дмам нзобретеннй н открытнй (23) Приоритет— (ЩУПИК 681.З27 (088.8) Опубликовано 150381. бюллетень ЙВ 10

Дата опубликования описания 15ЯЗф1 (72) Авторы изобретения

Э.В.Лысенко, В.A.Ïîïîâ, И.Т.Скибенко,В.А.Дергачев и С, А.Губка

Харьковский авиационный институт (71) Заявитель (54) УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ЛОГИЧЕСКИЙ МОДУЛЬ

Изобретение относится.к автоматике и вычислительной технике и предназначено для использования в качестве логического элемента прн синтезе нерегулярных структур дискретных устройств, а также в качестве блокапреобразователя при построении универсальных логических устройств.

Известен универсальный логический модуль, содержащий элементы И,ИЛИ 1

Его недостатком является невозможность реализовать функции от большого числа переменных.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату 15 к предлагаемому является универсальный логический модуль, содержащий две группы элементов И, выходы которых соединены со входами элемента И, прямой и инверсный выходы которого 20 являются выходами модуля, который содержит кроме того элементы НЕ j2) .

Его недостатком является низкая надежность.

Цель изобретения — повышение надеж- 2> ности за счет уменьшения числа внешних выводов.

Поставленная цель достигается тем, что модуль содержит два дешифратора .и блок формирования наборов, причем 30 первый вход каждого элемента И первой группы соединен с соответствующим выходом первого дешифратора, первый вход каждого элемента И второй группы соединен с соответствующим выходом второго дешифратора, второй вход "каждого элемента И первой и второй групп соединен с соответствующим выходом блока формирования наборов, входы которого и входы перво.го и второго дешифраторов являются входами модуля,.а также тем, что бЛок формирования наборов содержит элементы ИЛИ и дешифратор, и входов, которого являются входами блока, причем первый вход i-того (1 = 1,..., 2 -2) элемента ИЛИ соединен с (i+1)"è выходом дешифратора, второй вход

i-того элемента ИЛИ, кроме первого и последнего, соединен с выходом K-ro (K=i -1, если i (2", К = i + 1, если

1 2 элемента ИЛИ, вторые входы первого и последнего элементов ИЛИ соединены соответственно с первым и последним выходами дешифратора, которые как и выходы элементов ИЛИ являются выходами блока формирования наборов.

На фиг.1 приведена схема универсального логического модуля; на фиг.2 исполнение блока формирования наборов.

Модуль содержит внешние входы 1-3, выходы 4, дешифраторы 5 и б, блок 7 формирования наборов, Элементы И 8 первой группы, элементы И 9 второй группы, элементы ИЛИ 10, дешифратор

11, элементы ИЛИ 12.

Модуль работает следующим образом.

В основе построения известных управляемых логических модулей лежит .10 метод использования типовых булевых функцнй относительно группы Тр преобразования (перестановки и инверсии входных переменных). При этом однотипность функций относительно задан-. ной группы преобразований влечет физическое сходство схем, реализующих эти функции. Рассмотрение группы Т преобразований показывает, что метод использования типовых Функций теряет свою эффективность ввиду быстрого роста числа типовых функций уже при я р4.

Поэтому целесообразно пользоваться более крупными типами. Одной из таких групп преобразований является группа

K„,преобразований (перестановки, инверсии, подача на соответствующие входы самодвойственных функций). Типовые булевы функции относительно группы К преобразований однозначно определяются. параметрами-рангом и 30 индексом. Рангом булевой Функции называется количество конституент единицы в ее СДНФ. Индексом называется число rtap противоположных конституент единицы в ее СДНФ. Две буленых З5 функции относятся к одному типу, если их ранги и индексы совпадают.

Рассмотрим процесс реализации ло- гической функции с заданным рангом 7, и индексдм 3 (Фиг.1). Возможны два случая . и-1

1. Рассмотрим случай 2,R-,ó 1

На группу входов 1 подается двоичный код числа А =К вЂ” 3. При этом на

R-3 выхода дешифратора 5 (фиг.1) появляется сигнал "1" и функция с

А"го выхода блока формирования наборов 7, принимающая значение "1" на A наборах пройдет на элемент ИЛИ 10.

На вторую группу входов 2 подается двоичный код числа В = 3„прн этом 50 на В-ом выходе дешифратора 6 появляется сигнал "1." и функция с 2" -В выхода блока формирования наборов, приннмающая значение "1" на В наборах, проходит на выход элемента ИЛИ у

10.

Таким образом, на прямом выходе элемента ИЛИ 10 реализуется функция которая принимает значение "1" на (R - !)+ i = R наборах, из которых б противоположны.

Пример 1. Пусть необходи-мо реализовать функцию от трех пере-, менных с ранком "3" и индексом "1":А=

3-1=2; В=1;14 =OV1; f =7;F (х, х,х ) =

ОЧ1Ч7 т.е. полученная функция имеет. ранг " 3" и индекс "1" .

2. Рассмотрим реализацию функции с рангом R ) 2 . В этом случае на основании тождества FF производится

Tl реализация функции F с рангом R=2 - R и индексом У = 2" " -R+g и подаются сигналы A и В аналогично случаю 1 (R (2" ), а результат получается на инверсном выходе элемента ИЛИ 10.

Пример 2. Пусть необходимо реализовать функцию с рангом "5" и индексом "2" для и =3. Определяем ранг и индекс обратной функции

R" = 2 -5 = 3, ("= 2 -5+2=1. В соответствии с п.1 определяем сигналы А и В для й"и t.A=3-1=2, В=1, выходная функция, реализуемая на инверсном выходе имеет вид F = 2+3 4 v5v6 с рангом "5" и с индексой "2".

Работает функциональный преобразователь следующим образом. Пусть необходимо реализовать типовую булеву функцию относительно группы самодвойственных преобразований с рангом и и индексом )

1. Если и 4 2", то на первую группу входов 1 подаем двоичный код числа A=R-J, на вторую группу входов 2 подаем двоичный код числа B=J, на третью группу входных наружных выводов подаем входные переменные х„ х,. ., х„. На прямом выходе элемента ИЛИ 10 реализуется требуемая типовая функция.

2. Если R > 2, то на первую группу входов 1 подаем двоичный код числа А = 2 -J, на вторую группу входов. 2 подаем двоичный код числа

В = 2" -R+3 иа третью группу входов 3 подаем переменный х, x ... x>

На инверсном выходе элемента ИЛИ 10 реализуется требуемая типовая функция. Сравним предлагаемое устройство и известный предельно универсальный логический модуль по количеству наружных выводов.

Известный универсальный логический модуль имеет й,„= 2" и +1 наружный вывод.

Предлагаемый функциональный преобразователь имеет И„ =и +2(я-1)e2=

3„+1 наружных выхода.

Формула изобретения

1. Универсальный логический модуль, содержащий две группы элементов И, выходы которых соединены со входами элемента ИЛИ, прямой и инверсный выходы которого являются выходами модуля, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности за счет уменьшения числа внешних выво"

813410 дов, он содержит два дешифратора и блок формирования наборов, причем первый вход каждого элемента И первой группы соединен с соответствующим выходом первого дешифратора, первый вход каждого элемента И второй группы соединен с соответствующим выходом второго дешифратора, второй вход каждого элемента И первой и второй групп соединен с соответствующим выходом блока Формирования наборов,входы которого и входы первого и второго дешифраторов являются входами модуля.

2. Модуль по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что блок Формирования наборов содержит элементы ИЛИ и дешифратор, и входов которого явля-. ются входами блока, причем первый вход 1-того (I = 1,...2 -2) элеменI та ИЛИ соединен с (I+1)-м выходом дешифратора„ второй вход 1-того элемента ИЛЙ кроме первого и последнего соединен с выходом . к-того (I-1, если I f 2", к=1+1, если

I 7i 2. } элемента ИЛИ, вторые выходы первого и.последнего элементов ИЛИ соединены соответственно с первым и последним выходами дешифратора, кото- . рые как и выходы элементов ИЛИ, яв,ляются выходами блока Формирования наборов.

Источники информации принятые во внимание при экспертиэе

1. Авторское свидетельство СССР t5 9 430376, кл.С 06 F 7/00,15.12.1972.

2. Якубайтис Э.Я. Логические asтоматы и микромодули. Рига, "Энание", 1975, с.195-197 (прототип).

813410

Ус

К3

У »)!

Заказ .772/61 Тираж 745 Подписное

BHHHHH Государственного комитета СССР по делам йзобретенйй и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4

Составитель Е.Пупырев

Редактор И.Касарда Техред А.Савка Корректор М.Шароши