Устройство для вычисления полиномиальных симметрических булевых функций

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ПОЛИНОМИАЛЬНЫХ СИММЕТРИЧЕСКИХ БУЛЕВЫХ ФУНКЦИЙ(71) Заявитель Общество с ограниченной ответственностью Научнотехнический центр ДЭЛС(72) Автор Авгуль Леонид Болеславович(73) Патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью Научнотехнический центр ДЭЛС(57) Устройство для вычисления полиномиальных симметрических булевых функций четырех переменных, содержащее элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом четыре и элемент ИЛИ, выход которого соединен с выходом устройства, -й, где 1, 2, настроечный вход которого соединен с -м входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом четыре, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, отличающееся тем,что содержит элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом пять, выход которого соединен со вторым входом элемента ИЛИ, а -й вход соединен с третьим входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом четыре и вторым настроечным входом устройства, -й,где 1, 4 , информационный вход которого соединен с (3)-м входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом четыре и (2)-м входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом пять. Изобретение относится к вычислительной технике и микроэлектронике и может быть использовано для построения широкого класса цифровых устройств. 14001 1 2011.02.28 Известно устройство для вычисления полиномиальных симметрических булевых функций шести переменных, содержащее два одноразрядных двоичных сумматора, одиннадцать элементов И, пять элементов сложения по модулю два, шесть входов и шесть выходов 1. Недостатком устройства является высокая конструктивная сложность. Наиболее близким по конструкции и функциональным возможностям техническим решением к предлагаемому является устройство для вычисления полиномиальных симметрических булевых функций четырех переменных, содержащее элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом один, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом четыре,элемент ИЛИ, семь входов и один выход 2. Недостатком устройства является высокая конструктивная сложность, обусловленная большим числом внешних входов. Кроме того, все входы являются настроечными, что усложняет настройку устройства на реализацию конкретной функции. Изобретение направлено на решение задачи упрощения конструкции устройства для вычисления полиномиальных симметрических булевых функций четырех. Названный технический результат достигается путем использования элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом пять, а также изменением межсоединений элементов в схеме устройства. Устройство для вычисления полиномиальных симметрических булевых функций четырех переменных содержит элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом четыре и элемент ИЛИ, выход которого соединен с выходом устройства, -й, где 1, 2, настроечный вход которого соединен с -м входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом четыре,выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ. В отличие от прототипа, устройство содержит элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом пять, выход которого соединен со вторым входом элемента ИЛИ, а -й вход соединен с третьим входом элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом четыре и вторым настроечным входом устройства, -й, где 1, 4 , информационный вход которого соединен с (3)-м входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом четыре и (2)-м входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом пять. На фигуре представлена схема устройства для вычисления полиномиальных симметрических булевых функций четырех переменных. Устройство содержит элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом четыре 1, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом пять 2, элемент ИЛИ 3, два настроечных входа 4 и 5,четыре информационных входа 6-9, выход 10. Симметрическая булева функция,( 1 ,2 ),1,, представимая в виде суммы по модулю два всевозможных попарно различных элементарных конъюнкций ранга , составленных из переменных 1 ,2 , называется полиномиальной(п.с.б.ф.). Очевидно, что при числе переменных 4 п.с.б.ф. можно представить в виде 1123421 21 31 423243 44 4 Предлагаемое устройство предназначено для вычисления п.с.б.ф.44,(1, 2, 3, 4),1, 4 , зависящих от четырех переменных. Выбор реализуемой на единственном выходе устройства функции определяется двоичными сигналами 1 и 2,подаваемыми на настроечные входы устройства. Схема устройства для вычисления полиномиальных симметрических булевых функций четырех переменных построена согласно следующим соотношениям 4(1,2 , )7 (1,2 ,2 , )5 (1,2 , ),6 2 14001 1 2011.02.28 где(х 1, 2, 3, 4) - вектор двоичных переменных 1, 20, 1 - двоичные константы(1 ,2 ) - булева функция, реализуемая -входовым элементом ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом , которая определяется следующим образом, 10, 1,1,, 11, если 12(1 ,2 ) 0, если 12. Устройство для вычисления полиномиальных симметрических булевых функций четырех переменных работает следующим образом. На настроечные входы 4 и 5 поступают сигналы настройки 1 и 2 соответственно, на информационные входы 6-9 - двоичные переменные х 1-4 (в произвольном порядке). На выходе 10 реализуется некоторая полиномиальная с.б.ф.44,(1, 2, 3, 4),1, 4 , определяемая вектором настройки (1, 2), а именно при 120 - п.с.б.ф.44 при 10, 21 - п.с.б.ф.24 3 при 11, 20 - п.с.б.ф.4 при 121 - п.с.б.ф. 1 . 4 Достоинствами устройства для вычисления полиномиальных симметрических булевых функций четырех переменных являются высокое быстродействие и простая конструкция. Источники информации 1. Патент РБ 9051, МПК 06 7/00, 2007. 2. Патент РБ 11027, МПК 06 7/00, 2008 (прототип). Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3