Патент на изобретение №2248036

Published by on




РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ



ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(19) RU (11) 2248036 (13) C1
(51) МПК 7
G06F7/38
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Статус: по данным на 27.01.2011 – прекратил действие

(21), (22) Заявка: 2003115791/09, 27.05.2003

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

27.05.2003

(45) Опубликовано: 10.03.2005

(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске:
САВЧЕНКО Ю.Г., ХМЕЛЕВАЯ А.В. О методах последовательной реализации симметричных булевых функций. “Автоматика и вычислительная техника”, 1974, №3, с.24-29, рис.2. RU 2045769 С1, 10.10.1995. RU 2047892 С1, 10.11.1995. SU 1748150 А1, 15.07.1992. SU 1809434 А1, 15.04.1993. GB 2342732 А, 19.04.2000.

Адрес для переписки:

432027, г.Ульяновск, ул. Северный Венец, 32, УлГТУ, проректору по НИР

(72) Автор(ы):

Андреев Д.В. (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Ульяновский государственный технический университет (RU)

(54) ЛОГИЧЕСКИЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬ

(57) Реферат:

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления. Техническим результатом является упрощение структуры за счет уменьшения количества выходов в n раз при сохранении функциональных возможностей. Устройство содержит 2n элементов “И”, n элементов “ИЛИ”, n D-триггеров. 2 ил., 1 табл.

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

Известны логические вычислители (см., например, рис.5.3 на стр. 144 в книге Гутников В.С. Интегральная электроника в измерительных устройствах. Л.: Энергоатомиздат, 1988), которые реализуют простую симметричную булеву функцию 2=x1x2 x1x3 x2x3, зависящую от трех аргументов – входных двоичных сигналов x1,x2,x3 {0,1}.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных логических вычислителей, относится ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не выполняется реализация любой из n простых симметричных булевых функций, зависящих от n аргументов – входных двоичных сигналов x1,… xn {0,1}.

1,… ,xn {0,1}.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относится сложная структура, поскольку прототип имеет n выходов.

Техническим результатом изобретения является упрощение структуры за счет уменьшения количества выходов в n раз при сохранении функциональных возможностей прототипа.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в логическом вычислителе, содержащем n-1 элементов “И” и n-1 элементов “ИЛИ”, особенность заключается в том, что в него введены n+1 элементов “И”, n D-триггеров и элемент “ИЛИ”, причем выход i-го элемента “И” соединен с вторым входом i-го элемента “ИЛИ” и первым входом (n+i)-го элемента “И”, подключенного вторым входом и выходом соответственно к первому входу i-го элемента “ИЛИ” и входу данных i-го D-триггера, вход установки и тактовый вход которого соединены соответственно с первым и вторым управляющими входами логического вычислителя, подключенного i-ым информационным входом к второму входу i-го элемента “И”, первый вход которого соединен с неинвертирующим выходом i-го D-триггера, выход каждого предыдущего элемента “ИЛИ” подключен к первому входу последующего элемента “ИЛИ”, а первый вход первого и выход n-го элементов “ИЛИ” соединены соответственно с шиной нулевого потенциала и выходом логического вычислителя.

На фиг.1 и фиг.2 представлены соответственно схема предлагаемого логического вычислителя и временные диаграммы сигналов настройки.

Логический вычислитель содержит элементы “И” 11,… ,12n, элементы “ИЛИ” 21,… ,2n и D-триггеры 31,… ,3n, причем выход элемента соединен с вторым входом элемента 2i и первым входом элемента 1n+i, подключенного вторым входом и выходом соответственно к первому входу элемента 2i и входу данных D-триггера 3i, вход установки и тактовый вход которого соединены соответственно с первым и вторым управляющими входами логического вычислителя, подключенного i-ым информационным входом к второму входу элемента 1i, первый вход которого соединен с неинвертирующим выходом D-триггера 3i, выход элемента подключен к первому входу элемента 2k+1, первый вход элемента 21 и выход элемента 2n соединены соответственно с шиной нулевого потенциала и выходом логического вычислителя.

Работа предлагаемого логического вычислителя осуществляется следующим образом. На его первый,… ,n-ый информационные и первый, второй управляющие входы подаются соответственно двоичные сигналы x1,… , xn {0,1} и импульсные сигналы y1,y2 {0,1} (фиг.2). Тогда сигналы на выходах элементов 1n+i и будут определяться соответственно рекуррентными выражениями

и

где есть номер момента времени tj (фиг.2); Vi0=1; W0j=0. Период Т сигнала y2 должен удовлетворять условию Т> t, где t= t1+n t2+ t3, а t1, t2 и t3 есть длительности задержек, вносимых соответственно элементами 1i, 2i и D-триггером 3i. Поскольку согласно (1.1) имеем Vi(j-1)=Vi(j-2)xiW(i-1)(j-1)=Vi(j-4)xiW(i-1)(j-3)W(i-1)(j-2)W(i-1)(j-1)=Vi0xiW(i-1)1 W(i-1)(j-1)=xiW(i-1)1 W(i-1)(j-1), то с учетом (1.2) получим

В представленной ниже таблице приведены значения выражения (2) при n=4.

W111 W21=x1 х2 W31=x1 х2 x3 W41=x1 х2 x3 x4
W12=0 W22=x1х2 W32=x1х2 x1x3 х2x3 W42=x1х2 x1x3 х1x4 х2x3 х2x4 x3x4
W13=0 W23=0 W33=x1х2x3 W43=x1х2x3 х1x2х4 х1x3x4 x2x3x4
W14=0 W24=0 W34=0 W441x2x3x4

Таким образом, предлагаемый логический вычислитель на своем выходе реализует функцию

где 1,… , n есть простые симметричные булевы функции (см. стр. 126 в книге Поспелов Д.А. Логические методы анализа и синтеза схем. М.: Энергия, 1974). Согласно (3) и фиг.2 настройка вычислителя (фиг.1) на реализацию функции j осуществляется соответствующим количеством m=j-1 импульсов сигнала y2.

Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемый логический вычислитель реализует любую из n простых симметричных булевых функций, зависящих от n аргументов – входных двоичных сигналов, и обладает более простой по сравнению с прототипом структурой, так как имеет только один выход.

Формула изобретения

Логический вычислитель для реализации любой из n простых симметричных булевых функций, содержащий n-1 элементов “И” и n-1 элементов “ИЛИ”, отличающийся тем, что в него введены n+1 элементов “И”, nD-триггеров и элемент “ИЛИ”, причем выход i-го элемента “И” соединен с вторым входом i-го элемента “ИЛИ” и первым входом (n+i)-го элемента “И”, подключенного вторым входом и выходом соответственно к первому входу i-го элемента “ИЛИ” и входу данных i-го D-триггера, вход установки и тактовый вход которого соединены соответственно с первым и вторым управляющими входами логического вычислителя, подключенного i-ым информационным входом к второму входу i-го элемента “И”, первый вход которого соединен с неинвертирующим выходом i-го D-триггера, выход каждого предыдущего элемента “ИЛИ” подключен к первому входу последующего элемента “ИЛИ”, а первый вход первого и выход n-го элементов “ИЛИ” соединены соответственно с шиной нулевого потенциала и выходом логического вычислителя.

РИСУНКИ


MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 28.05.2005

Извещение опубликовано: 20.10.2006 БИ: 29/2006


Categories: BD_2248000-2248999