Устройство для вычисления модулярных симметрических булевых функций n переменных

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ МОДУЛЯРНЫХ СИММЕТРИЧЕСКИХ БУЛЕВЫХ ФУНКЦИЙПЕРЕМЕННЫХ(72) Автор Авгуль Леонид Болеславович(73) Патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью Научнотехнический центр ДЭЛС(57) Устройство для вычисления модулярных симметрических булевых функцийпеременных, где 1, где 3 - величина модуля, содержащее блок вычисления веса двоичных кодовых комбинаций по модулю , -й вход которого, где 1,, соединен с -м информационным входом устройства, элемент ИЛИ иэлементов И, первый вход -го из которых, где 1,, соединен с выходом равно 1 по модулюблока вычисления веса двоичных кодовых комбинаций по модулю , второй вход - с -м настроечным входом устройства, а выход - с -м входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с выходом устройства. Изобретение относится к вычислительной технике и микроэлектронике и может быть использовано для построения широкого класса цифровых устройств. Известно устройство для вычисления модулярных симметрических булевых функцийпеременных, содержащее блок вычисления симметрических булевых функций 1 переменной (- величина модуля),1 групп элементов 2-2 И-2 ИЛИ поэлементов в каждой,1 элементов НЕ,информационных входов,настроечных входов и один выход 1. 15776 1 2012.04.30 Недостатком устройства является низкое быстродействие, определяемое большой глубиной схемы. Наиболее близким по конструкции и функциональным возможностям техническим решением к предлагаемому является устройство для вычисления веса двоичных кодовых комбинаций по модулю семь, содержащее блок формирования унитарного двоичного кода,групп элементов 3-2 И-3 ИЛИ по семь элементов в каждой,элементов И,элементов сложения по модулю два иэлементов ИЛИ-НЕ (1, 2, 3,26 разрядность входного слова) 2. На выходах устройства формируются фундаментальные модулярные симметрические булевы функциипеременных. Недостатком известного устройства является невозможность реализации произвольных модулярных симметрических булевых функцийпеременных для различных значений модуля . Изобретение направлено на решение задачи расширения функциональных возможностей устройства для вычисления модулярных симметрических булевых функцийпеременных. Названный технический результат достигается путем введения в состав устройства элемента ИЛИ иэлементов И, а также изменением межсоединений элементов в схеме устройства. Устройство для вычисления модулярных симметрических булевых функцийпеременных, где 1, где 3 - величина модуля, содержит блок вычисления веса двоичных кодовых комбинаций по модулю , -й вход которого, где 1,, соединен с -м информационным входом устройства. Устройство содержит также элемент ИЛИ иэлементов И. Первый вход -го элемента И, где 1,, соединен с выходом равно 1 по модулюблока вычисления веса двоичных кодовых комбинаций по модулю , второй вход соединен с -м настроечным входом устройства, а выход соединен с -м входом элемента ИЛИ. Выход элемента ИЛИ соединен с выходом устройства. На фигуре представлена схема устройства для вычисления модулярных симметрических булевых функцийпеременных. Устройство содержит блок вычисления веса двоичных кодовых комбинаций по модулю(1,3) 1,элементов И 21-2, элемент ИЛИ 3,информационных входов 414,настроечных входов 51-5 и выход 6. Поясним принцип построения и работы предлагаемого устройства. Пусть( ,) - некоторый кортеж длины , содержащий только элементы 0, 1, и 0 . Булева функция,(1, 2, , ), называется симметрической (с.б.ф.), если она симметрична относительно любой пары переменных из . С.б.ф.однозначно определяется своим локальным кодом(0, 1, , ),1 0 где(,) ,0,. Таким образом, вес двоичной кодовой комбинации 12 однозначно определяет значение с.б.ф.на данном наборе переменных из . С.б.ф. ФФ,(1, 2, , ), называется модулярной (м.с.б.ф.), если ее значение на любом наборе переменных изоднозначно определяется весом(12)двоичной кодовой комбинации по модулю ,Ф 1 ,0 Ф 1 ,0,(2)(3), 0, 0,. Из (1) и (2) непосредственно следует, что при выполнении условия (3) в локальном коде (Ф)(0, 1, , ) м.с.б.ф. ФФ элементы. 15776 1 2012.04.30 Тогда локальный код м.с.б.ф. ФФ можно представить в виде где(1)/. Принимая во внимание (4), м.с.б.ф. ФФ можно задавать -разрядным модулярным локальным кодом(Ф)(Ф). Кроме того, один и тот же модулярный локальный код (Ф) вида (5) могут иметь м.с.б.ф., зависящие от различного числапеременных. В классе с.б.ф.переменных количество (2) различных м.с.б.ф. определяется только величиной модуляи не зависит от . Модулярная симметрическая булева функцияпеременных ФФ( ), 01,называется фундаментальной (ф.м.с.б.ф.), если 1, если ( 12) ФФ( )0, если (12),где- величина модуля. Очевидно, что произвольная м.с.б.ф. ФФпеременных может быть однозначно представлена посредством ф.м.с.б.ф. в виде Ф( )0 Ф 0 ( )1 Ф 1 ( )1 Ф 1 . Предлагаемое устройство построено согласно выражению (6). Отметим, что ф.м.с.б.ф. ФФ( ) , 01 реализуется на выходе равно 1 по модулюблока вычисления веса двоичных кодовых комбинаций по модулю , на входы которого подаются двоичные переменные из . Из (6) непосредственно следует, что вектором настройки устройства на реализацию конкретной м.с.б.ф Ф.Ф является ее модулярный локальный код (Ф). Устройство для вычисления модулярных симметрических булевых функцийпеременных (фигура) работает следующим образом. На информационные входы 41-4 подаются двоичные переменные 1- (в произвольном порядке), на настроечные входы 51-5 - соответственно компоненты 01 модулярного локального кода (Ф)(0, 1, , -1) м.с.б.ф. ФФ, значения которой реализуются на выходе 6 устройства. Таким образом, предлагаемое устройство при настройке сигналами из множества 0, 1 реализует 2 модулярных симметрических булевых функцийпеременных для произвольной величины модуля . Достоинствами устройства для вычисления модулярных симметрических булевых функцийпеременных являются высокое быстродействие, простая конструкция, широкие функциональные возможности. Источники информации 1. Патент РБ 12542, МПК 06 7/00, 2009. 2. Патент РБ 11304, МПК 06 7/00, Н 03 М 7/00, 2008 (прототип). Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.