Устройство для вычисления фундаментальных симметрических булевых функций

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ СИММЕТРИЧЕСКИХ БУЛЕВЫХ ФУНКЦИЙ(71) Заявитель Белорусский государственный университет(72) Авторы Супрун Валерий Павлович Седун Андрей Максимович(73) Патентообладатель Белорусский государственный университет(57) Устройство для вычисления фундаментальных симметрических булевых функций, содержащее элемент СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА и мажоритарный элемент с порогом восемь, -й, (1, 2,, 15), вход которого соединен с -м входом устройства, а выход соединен с первым входом элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА, отличающееся тем,что дополнительно одержит мажоритарный элемент с порогом семь, -й, (1, 2,,16),вход которого соединен с -м входом устройства, шестнадцатый вход которого соединен также с шестнадцатым входом мажоритарного элемента с порогом восемь, семнадцатый вход устройства соединен с семнадцатым и восемнадцатым входами мажоритарного элемента с порогом семь и мажоритарного элемента с порогом восемь, восемнадцатый вход устройства соединен с девятнадцатым, двадцатым, двадцать первым и двадцать вторым входами мажоритарного элемента с порогом восемь и мажоритарного элемента с порогом семь, выход которого соединен со вторым входом элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА, выход которого соединен с выходом устройства.(56)1809434 1, 1993.2117 1, 1998.91/20027 1.4417305 , 1983. Изобретение относится к области вычислительной техники и микроэлектроники и предназначено для реализации фундаментальных симметрических булевых функций от пятнадцати переменных. Известно устройство для вычисления фундаментальных симметрических булевых функций отпеременных, содержащее при 15 три элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА, элемент И, мажоритарный элемент с порогом двенадцать, мажоритарный элемент с порогом четырнадцать, пятнадцать информационных входов, восемь настроечных входов и выход 1. Недостатком устройства для вычисления фундаментальных симметрических булевых функций является низкое быстродействие и высокая конструктивная сложность. Наиболее близким по функциональным возможностям и конструкции техническим решением к предлагаемому является устройство для вычисления фундаментальных симметрических булевых функцийпеременных, содержащее (при 15) четыре элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА, семь мажоритарных элементов с порогами два, четыре,шесть, восемь, десять, двенадцать и четырнадцать, элемент ИЛИ-НЕ, пятнадцать информационных входов, четыре настроечных входа и выход 2. Сложность устройства по числу входов логических элементов (при 15) составляет 139, а быстродействие, определяемое глубиной схемы, равно 3, где- задержка на один логический элемент. Недостатком устройства для вычисления фундаментальных симметрических булевых функций является низкое быстродействие и высокая конструктивная сложность. Изобретение направлено на решение технической задачи повышения быстродействия и понижения конструктивной сложности устройства для вычисления фундаментальных симметрических булевых функций от пятнадцати переменных. Устройство для вычисления фундаментальных симметрических булевых функций содержит элемент СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА и мажоритарный элемент с порогом восемь, -й, (1, 215), вход которого соединен с -м входом устройства. Выход устройства соединен с первым входом элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА. В отличие от прототипа устройство дополнительно содержит мажоритарный элемент с порогом семь, -й, (1, 216), вход которого соединен-м входом устройства. Шестнадцатый вход устройства соединен также с шестнадцатым входом мажоритарного элемента с порогом восемь. Семнадцатый вход устройства соединен с семнадцатым и восемнадцатым входами мажоритарного элемента с порогом семь и мажоритарного элемента с порогом восемь. Восемнадцатый вход устройства соединен с девятнадцатым, двадцатым, двадцать первым и двадцать вторым входами мажоритарного элемента с порогом восемь и мажоритарного элемента с порогом семь, выход которого соединен со вторым входом элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА, выход которого соединен с выходом устройства. Основной технический результат изобретения заключается в повышении быстродействия и понижении конструктивной сложности устройства для вычисления фундаментальных симметрических булевых функций от пятнадцати переменных. Названный технический результат достигается путем введения в логическую схему устройства нового логического элемента (мажоритарного элемента с порогом семь), а также изменением межсоединений логических элементов в схеме устройства. На чертеже (фиг. 1) представлена схема устройства для вычисления фундаментальных симметрических булевых функций от пятнадцати переменных. 2 5174 1 Устройство для вычисления фундаментальных симметрических булевых функций от пятнадцати переменных содержит мажоритарный элемент с порогом семь 1, мажоритарный элемент с порогом восемь 2, элемент СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА 3, восемнадцать входов 4, 5 21 и выход 22. Устройство для вычисления фундаментальных симметрических булевых функций работает следующим образом. На входы 4, 5 21 поступают сигналы настройки 1,218, значения которых принадлежат множеству 0,1, 1,1 , 2,2 15,15 . На выходе 22 реализуется фундаментальная симметрическая булева функция(1, 215), определяемая вектором настройки(1, 2 18). Известно, что произвольная симметрическая булева функцияпеременных(1,2 ) с рабочими числами а 1, а 2 а (0) принимает значение 1 на тех и только тех наборах переменных х 1, 2 х, которые содержат ровно(1, 2) единиц. Та кая симметрическая булева функция обозначается через 1 , 2 (1 ,2 ) . Если 1, то симметрическая булева функцияназывается фундаментальной, т.е. 1, если 12( 1 ,2 )0 в противном случае. На выходе- входового мажоритарного элемента с порогом а реализуется монотонная симметрическая булева функция Первообразная заявляемого устройства для вычисления фундаментальных симметрических булевых функций от пятнадцати переменных имеет вид(1,218)7 (1,216,17,17,18,18,18,18) 22 822 (1,216,17,17,18,18,18,18). В таблице (фиг. 2) представлена настройка устройства на реализацию фундаментальных симметрических булевых функций от пятнадцати переменных. Достоинством заявляемого устройства для вычисления фундаментальных симметрических булевых функций от пятнадцати переменных является высокое быстродействие,которое вычисляется как 2, где - задержка на логический элемент, а также низкая конструктивная сложность устройства по числу входов логических элементов, равная 46. Источники информации 1.2117, 1998. 2.1809434, 1993 (прототип). Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4