Устройство для вычисления пороговых аддитивно симметрических булевых функций

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ПОРОГОВЫХ 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 пороговых аддитивно симметрических булевых функций,содержащее мажоритарный элементпорогом, равным четырнадцати, выход которого соединен с выходом устройства, а -й вход -й группы информационных входов устройства, Фиг. 1 13049 1 2010.04.30 где 1, 2,1, 2, 3, соединен с (2-2)-м входом мажоритарного элемента, при этом первый вход второй группы информационных входов устройства соединен с седьмым входом мажоритарного элемента, второй вход второй группы информационных входов устройства соединен с восьмым входом мажоритарного элемента, первый вход третьей группы информационных входов устройства соединен с девятым, десятым и одиннадцатыми входами мажоритарного элемента, второй вход третьей группы информационных входов устройства соединен с двенадцатым, тринадцатым и четырнадцатыми входами мажоритарного элемента, первый настроечный вход устройства соединен с пятнадцатым входом мажоритарного элемента, второй настроечный вход устройства соединен с шестнадцатым и семнадцатым входами мажоритарного элемента, третий настроечный вход устройства соединен с входами мажоритарного элемента с восемнадцатого по двадцать первый, четвертый настроечный вход устройства соединен с входами мажоритарного элемента с двадцать второго по двадцать седьмой. 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 невозможность вычисления пороговых аддитивно симметрических булевых функций, а также низкое быстродействие, определяемое большой глубиной схемы. Наиболее близким по конструкции и функциональным возможностям техническим решением к предлагаемому является программируемое пороговое устройство, содержащее пороговый (мажоритарный) элемент с прямыми и инверсными входами 2. Устройство вычисляет пороговые симметрические булевы функции, величина порога которых определяется двоичным вектором настройки. Недостатком устройства является невозможность вычисления пороговых аддитивно симметрических булевых функций. Изобретение направлено на решение задачи расширения функциональных возможностей устройства за счет реализации пороговых аддитивно симметрических булевых функций, зависящих от трех кортежей попарно симметрических переменных. Названный технический результат достигается путем использования мажоритарного элемента с порогом четырнадцать, изменением количества информационных и настроечных входов, а также использованием особого их подключения к входам мажоритарного элемента. Устройство для вычисления пороговых аддитивно симметрических булевых функций содержит мажоритарный элемент, выход которого соединен с выходом устройства, а -й вход -й группы информационных входов устройства, где 1, 21, 2, 3, соединен с(2-2)-м входом мажоритарного элемента. Мажоритарный элемент имеет порог, равный четырнадцати, а первый вход второй группы информационных входов устройства соединен с седьмым входом мажоритарного элемента. Второй вход второй группы информационных входов устройства соединен с восьмым входом мажоритарного элемента. Первый вход третьей группы информационных входов устройства соединен с девятым, десятым и одиннадцатыми входами мажоритарного элемента. Второй вход третьей группы информационных входов устройства 2 13049 1 2010.04.30 соединен с двенадцатым, тринадцатым и четырнадцатыми входами мажоритарного элемента. Первый настроечный вход устройства соединен с пятнадцатым входом мажоритарного элемента. Второй настроечный вход устройства соединен с шестнадцатым и семнадцатым входами мажоритарного элемента. Третий настроечный вход устройства соединен с входами мажоритарного элемента с восемнадцатого по двадцать первый. Четвертый настроечный вход устройства соединен с входами мажоритарного элемента с двадцать второго по двадцать седьмой. На чертеже (фиг. 1) представлена схема устройства для вычисления пороговых аддитивно симметрических булевых функций (п.а.с.б.ф.). Устройство содержит элемент мажоритарный с порогом четырнадцать 1, два информационных входа первой группы 2 и 3, два информационных входа второй группы 4 и 5,два информационных входа третьей группы 6 и 7, четыре настроечных входа 8-11 и выход 12. Устройство реализует четырнадцать п.а.с.б.ф.(,2,3),1,14 , зависящих от трех кортежей Х 1(х 1,х 2), Х 2(х 3,х 4) и Х 3(х 5,6) попарно симметрических переменных. При этом переменные 1, и х 2 кортежа Х 1 имеют вес, равный 20 переменные х 3 и х 4 кортежа Х 2 - вес, равный 21 переменные х 5 и х 6 кортежа Х 3 - вес, равный 22. П.а.с.б.ф.определяются следующим образом 1, если 12232 44 54 6(1) 0, в противном случае, 114. Вектором настройки устройства на реализацию конкретной п.а.с.б.ф. Р является двоичный вектор(0, 1, 2, 3),0,1,0,3 . Устройство для вычисления пороговых аддитивно симметрических булевых функций работает следующим образом. На информационные входы первой группы 2 и 3 поступают двоичные переменные х 1 и х 2 (в произвольном порядке), на информационные входы второй группы 4 и 5 - двоичные переменные х 3 и х 4 (в произвольном порядке), на информационные входы третьей группы 6 и 7 - двоичные переменные х 5 и х 6 (в произвольном порядке), на настроечные входы 8, 9, 10 и 11 сигналы настройки 0, 1, 2 и 3 соответственно. На выходе 12 формируется значение п.а.с.б.ф. Р(1, Х 2, Х 3) на данном наборе переменных из(х 1,х 2 х 6) согласно (1). В таблице (фиг. 2) приведено соответствие сигналов вектора настройки(0, 1, 2,3) реализуемым на выходе 12 устройства п.а.с.б.ф. Р. Как следует из фиг. 2, функция Р 77(Х) реализутся на выходе 12 устройства при двух векторах настройки -(1,0,0,1) и(1,1,1,0). Функция 88 реализуется на выходе 12 устройства также при двух векторах настройки(0,0,0,1) и(0,1,1,0). Остальные п.а.с.б.ф. имеют единственный вектор настройки. Достоинствами устройства для вычисления пороговых аддитивно симметрических булевых функций являются простая конструкция, высокое быстродействие и широкая область применения. 13049 1 2010.04.30 Устройство для вычисления пороговых аддитивно симметрических булевых функций Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4