Устройство для вычисления аддитивно симметрических булевых функций n переменных

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ АДДИТИВНО СИММЕТРИЧЕСКИХ БУЛЕВЫХ ФУНКЦИЙПЕРЕМЕННЫХ(72) Автор Авгуль Леонид Болеславович(73) Патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью Научнотехнический центр ДЭЛС(57) Устройство для вычисления аддитивно симметрических булевых функцийпеременных, характеризующееся тем, что содержит мультиплексор, выход которого соединен с выходом устройства, а -й вход данных соединен с -м настроечным входом устройства,где 1,1- количество кортежей переменных 1- количество переменных аддитивно симметрических булевых функций 1 многооперандный двоичный сумматор, выход которого с весом 2 ,где 2(1)1,, соединен с адресным входом мультиплексора с весом 2,-й, где 1,, вход с весом 2- соединен с -м входом -й группы информационных входов устройства. Изобретение относится к вычислительной технике и микроэлектронике и может быть использовано для построения широкого класса цифровых устройств. Известно устройство для вычисления симметрических булевых функцийпеременных, содержащее -входовый одноразрядный сумматор и (1)-канальный мультиплексор 1. Устройство реализует все 21 симметрические булевы функциипеременных. Недостатком устройства являются ограниченные функциональные возможности, поскольку оно не реализует аддитивно симметрические булевы функции (а.с.б.ф.). Наиболее близким по конструкции и функциональным возможностям техническим решением к предлагаемому является устройство для вычисления бисимметрических булевых функцийпеременных, содержащее два многовходовых одноразрядных сумматора и мультиплексор 2. Устройство реализует частично симметрические (в том числе и аддитивно симметрические) булевы функциипеременных, зависящие от двух кортежей попарно симметрических переменных. Недостатком известного устройства также являются ограниченные функциональные возможности, так как оно не реализует аддитивно симметрические булевы функциипеременных, зависящие от трех и более кортежей попарно симметрических переменных. Изобретение направлено на решение задачи расширения функциональных возможностей устройства за счет вычисления аддитивно симметрических булевых функцийпеременных, зависящих от произвольного числа кортежей попарно симметрических переменных. Названный технический результат достигается путем использования для построения устройства многооперандного сумматора и мультиплексора, соединенных между собой по специальной схеме. Устройство для вычисления аддитивно симметрических булевых функцийпеременных содержит мультиплексор, выход которого соединен с выходом устройства, а -й вход- количество кортежей переменных 1- количество переменных адди 1 тивно симметрических булевых функций 1, 2, 3,1,. Устройство содержит также многооперандный двоичный сумматор, выход которого с весом 2-, где 2(1)1,, соединен с адресным входом мультиплексора с весом 2-, а -й, где 1,, вход с весом 2-1 соединен с -м входом -й группы информационных входов устройства. На фигуре представлена схема устройства для вычисления аддитивно симметрических булевых функцийпеременных при 12 и 13, 25, 34 (3). 2 11755 1 2009.04.30 Устройство содержит многооперандный двоичный сумматор 1, мультиплексор 2,12 информационных входов (13 информационных входа 3, 4 и 5 первой группы,25 информационных входов 6-10 второй группы, 34 информационных входа 11-14 третьей группы),12123127 настроечных входов 15-41 и один выход 42. Сумматор 1 выполняет сложение 13 одноразрядных двоичных чисел х 1, х 2 и х 3 с весом 22, 25 одноразрядных двоичных чисел х 4-8 с весом 21 и 34 одноразрядных двоичных чисел х 9-х 12 с весом 20. На 2(1)5 выходах сумматора 1 формируется позиционный двоичный код 4(х 1 х 2 х 3)2(х 45678)91011 х 121648342210. Мультиплексор 2 имеет 25 адресных входов и 2 25 входов данных (в качестве настроечных входов устройства используются только первые 27 входов данных мультиплексора). Устройство (фигура) реализует 2412231227 аддитивно симметрических булевых функций 12 переменных при настройке сигналами из множества 0, 1. Поясним принцип построения и работы предлагаемого устройства для вычисления а.с.б.ф. функцийпеременных в общем случае. Пусть- а.с.б.ф., зависящая откортежей попарно симметрических переменных Х 1, Х 2 ,где Х(1, х 2 )(Х 1, Х 2 ) Переменные кортежей ,1,, имеют вес, равный 2-1, а значение а.с.б.ф.на каждом данном наборе определяется суммой весов переменных, имеющих единичные значения на данном наборе. Локальным кодом а.с.б.ф.называется двоичный вектор(0, 1 ), в котором элементравен значениюна наборах переменных из Х 1, Х 2 , удовлетворяющих условию Многооперандный сумматор выполняет сложение двоичных переменных кортежей Х 1, Х 2 с учетом их весов и тем самым определяет класс эквивалентности , к которому принадлежит данный набор значений переменных 1, х 2 х. Код двоичного представления класса эквивалентности( -1 ,-2 0 ),2(1), поступает на адресные входы мультиплексора и коммутирует к его выходу вход данных с номером . Входы данных мультиплексора используются в качестве настроечных, на которые подаются элементы локального кодаа.с.б.ф.. Причем на вход данных с номеромподается элементлокального кода , 0. На выходе мультиплексора реализуется значение а.с.б.ф.на наборе значений переменных из , поступающих на входы многооперандного сумматора (эти входы являются информационными входами устройства). Таким образом, устройство реализует 21 аддитивно симметрических булевых функцийпеременных при настройке сигналами из множества 0, 1. 11755 1 2009.04.30 Отметим, что длина 1 локального кодане превышает числа 2 входов данных мультиплексора. Поэтому 2 -- 1 входов данных мультиплексора не используются. Устройство для вычисления аддитивно симметрических булевых функций при 12 и 13, 25, 34 (фигура) работает следующим образом. На информационные входы 3, 4 и 5 первой группы подаются двоичные переменные х 1, х 2 и х 3 кортежа Х 1 (в произвольном порядке), на информационные входы 6-10 второй группы- двоичные переменные х 4-8 кортежа Х 2 (в произвольном порядке), на информационные входы 11-14 третьей группы - двоичные переменные х 9-х 12 кортежа Х 3 (в произвольном порядке), на настроечные входы 15, 16, , 41 - соответственно компоненты 0, 1, , 26 локального кодаа.с.б.ф.(Х 1, Х 2, Х 3), значения которой реализуются на выходе 42 устройства. Достоинствами устройства являются простая конструкция и возможность вычисления аддитивно симметрических булевых функций произвольного числапеременных. При этом для построения устройства используются стандартные функциональные устройства мультиплексор и двоичный сумматор. Источники информации 1. А.с. СССР 1833860, МПК 067/00, 1993. 2. Патент РБ 5171, МПК 067/00, 2003 (прототип). Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4