Устройство для вычисления фундаментальных аддитивно симметрических булевых функций

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ АДДИТИВНО СИММЕТРИЧЕСКИХ БУЛЕВЫХ ФУНКЦИЙ(72) Авторы Авгуль Леонид Болеславович Булаш Юрий Леонидович Терешко Сергей Михайлович(73) Патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью Научнотехнический центр ДЭЛС(57) Устройство для вычисления фундаментальных аддитивно симметрических булевых функций, содержащее элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом, равным двадцати одному, выход которого соединен с выходом устройства, а -й вход, где 1, 7 , соединен с -м 13048 1 2010.04.30 информационным входом первой группы устройства, -й информационный вход второй группы устройства соединен с (213)-м и (214)-м входами элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый настроечный вход устройства соединен с восьмым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, второй настроечный вход устройства соединен с девятым и десятым входами элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, третий настроечный вход устройства соединен с одиннадцатым, двенадцатым, тринадцатым и четырнадцатым входами элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, четвертый настроечный вход устройства соединен с входами элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с двадцать девятого по тридцать шестой, пятый настроечный вход устройства соединен с входами элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с тридцать седьмого по сорок второй. Изобретение относится к вычислительной технике и микроэлектронике и может быть использовано для построения широкого класса цифровых устройств. Известно устройство для сложения, содержащее три элемента сложения по модулю два, семнадцать элементов И, три элемента ИЛИ-НЕ, восемь элементов 2-2 И-2 ИЛИ, шесть входов и пятнадцать выходов 1. Устройство формирует пятнадцатиразрядный унитарный двоичный код суммы двух трехразрядных двоичных чисел, поступающих на его входы. Булевы функции, реализуемые на выходах устройства, являются фундаментальными аддитивно симметрическими и зависят от трех пар симметрических переменных. Недостатком устройства является низкое быстродействие, определяемое большой глубиной схемы. Наиболее близким по конструкции и функциональным возможностям техническим решением к предлагаемому является устройство для вычисления фундаментальных симметрических булевых функций семи переменных, содержащее элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом семь, семь информационных входов, три настроечных входа и один выход 2. Недостатком устройства является невозможность вычисления фундаментальных аддитивно симметрических булевых функций. Изобретение направлено на решение задачи расширения функциональных возможностей устройства за счет реализации фундаментальных аддитивно симметрических булевых функций четырнадцати переменных. Названный технический результат достигается путем использования элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом четырнадцать, изменением количества информационных и настроечных входов, а также использованием особого их подключения к входам элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. Устройство для вычисления фундаментальных аддитивно симметрических булевых функций содержит элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с выходом устройства, а -й вход, где 1, 7 , соединен с -м информационным входом первой группы устройства. Первый настроечный вход устройства соединен с восьмым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. Второй настроечный вход устройства соединен с девятым и десятым входами элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. Третий настроечный вход устройства соединен с одиннадцатым, двенадцатым, тринадцатым и четырнадцатым входами элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. В устройстве элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ имеет порог, равный двадцати одному. При этом -й информационный вход второй группы устройства соединен с (213)-м и(214)-м входами элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. Четвертый настроечный вход устройства соединен с входами элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с двадцать девятого по тридцать шестой. Пятый настроечный вход устройства соединен с входами элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с тридцать седьмого по сорок второй. 2 13048 1 2010.04.30 На чертеже (фиг. 1) представлена схема устройства для вычисления фундаментальных аддитивно симметрических булевых функций (ф.а.с.б.ф.). Устройство содержит элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом двадцать один 1,семь информационных входов первой группы 2-8, семь информационных входов второй группы 9-15, пять настроечных входов 16-20 и выход 21. Устройство реализует двадцать две ф.а.с.б.ф.(1, Х 2),0, 21 , зависящие от двух кортежей Х 1(х 1, х 2 х 7) и Х 2(х 8, х 9 х 14) попарно симметрических переменных. При этом переменные х 1-х 7 кортежа Х 1 имеют вес, равный 20, а переменные х 8 х 14 кортежа Х 2 - вес, равный 21. Ф.а.с.б.ф.определяются следующим образом 1, если 1272 82 92 14 Вектором настройки устройства на реализацию конкретной ф.а.с.б.ф.является двоичный вектор(0, 1, 2, 3, 4),0, 1,0, 4 . Устройство для вычисления фундаментальных аддитивно симметрических булевых функций работает следующим образом. На информационные входы первой группы 2-8 поступают двоичные переменные х 1-х 7(в произвольном порядке), на информационные входы второй группы 9-15 - двоичные переменные 8-14 (в произвольном порядке), на настроечные входы 16, 17, 18, 19 и 20 - сигналы настройки 0, 1, 2, 3 и 4 соответственно. На выходе 21 формируется значение ф.а.с.б.ф.(1, 2) на данном наборе переменных из(1, х 2 х 14) согласно (1). В таблице (фиг. 2) приведено соответствие сигналов вектора настройки(0, 1, 2,3, 4) реализуемым на выходе 21 устройства ф.а.с.б.ф. . Как следует из фиг. 2, десять ф.а.с.б.ф. (6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 и 15) имеют по два вектора настройки, остальные ф.а.с.б.ф. - по одному. Достоинствами устройства для вычисления фундаментальных аддитивно симметрических булевых функций являются простая конструкция, высокое быстродействие и широкая область применения. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4