Устройство для вычисления симметрических булевых функций

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ 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 симметрических булевых функций четырех переменных,содержащее элемент СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА, выход которого соединен с выходом устройства, а первый вход соединен с первым входом устройства, отличающееся тем, что содержит элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два, -й (1, 2, , 6) вход которого соединен с (1)-м входом устройства, а выход соединен со вторым входом элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА, третий вход которого соединен с выходом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, -й (1, 2, , 5) вход которого соединен с (7)-м входом устройства. 8619 1 2006.10.30 Изобретение относится к области вычислительной техники и микроэлектроники и предназначено для реализации симметрических булевых функций четырех переменных. Известно устройство для вычисления симметрических булевых функций четырех переменных, содержащее два элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА, мажоритарный элемент с порогом три, четыре элемента И, элемент ИЛИ, четыре информационных и пять настроечных входов, один выход 1. Недостатком устройства является высокая конструктивная сложность по числу входов логических элементов. Наиболее близким по функциональным возможностям и конструкции техническим решением к предлагаемому является устройство для вычисления симметрических булевых функций четырех переменных, содержащее мажоритарный элемент с порогом два, элемент ИЛИ, мажоритарный элемент с порогом пять, элемент СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА, элемент И, четыре информационных и пять настроечных входов, один выход 2. Недостатком известного устройства для вычисления симметрических булевых функций является высокая конструктивная сложность. Изобретение направлено на решение технической задачи понижения конструктивной сложности устройства для вычисления симметрических булевых функций четырех переменных. Устройство для вычисления симметрических булевых функций четырех переменных содержит элемент СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА, выход которого соединен с выходом устройства, а первый вход соединен с первым входом устройства. В отличающие от прототипа устройство дополнительно содержит элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два, -й (1, 2, , 6) вход которого соединен с (1)-м входом устройства, а выход соединен со вторым входом элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА. Третий вход элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА соединен с выходом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, -й (1, 2, , 5) вход которого соединен с (7)-м входом устройства. Названный технический результат достигается путем использования новых логических элементов (элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два). На чертеже (фиг. 1) представлена схема устройства для вычисления симметрических булевых функций четырех переменных. Устройство для вычисления симметрических булевых функций четырех переменных содержит элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 1, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два 2, элемент СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА 3, двенадцать входов 4, 5, , 15 и выход 16. Устройство для вычисления симметрических булевых функций четырех переменных работает следующим образом. На входы устройства 4, 5 15 поступают сигналы настройки 1, 2, , 12, значения которых принадлежат множеству 0, 1, 1, 1 , 2,2 , 3,3 , 4,4 . На выходе 16 реализуется симметрическая булева функция(1, 2, 3, 4), определяемая вектором настройки(1, 2, , 12). Известно , что произвольная симметрическая булева функцияпеременных(1, 2, , ) с рабочими числами а 1, а 2, , а (0) принимает значения 1 на тех и только тех наборах значений переменных 1, 2, , , которые содержат ровно(1, 2, , ) единиц. Такая симметрическая булева функция обозначается через 1 ,2 , ,(1, 2, , ) и задается посредством -разрядного двоичного кода 8619 1 2006.10.30 Первообразная устройства для вычисления симметрических булевых функций четырех переменных имеет вид(1, 2, , 12)12(123451 234512 345123 451234 5)(6 78910111267 89101112678 91011126789 101112678910 111267891011 126 7 891011126 78 91011126 789 1011126 78910 11126 7891011 1267 8 910111267 89 10111267 8910 111267 891011 12678 9 101112678 910 1112678 91011 126789 10 11126789 1011 12678910 11 12). В таблице представлена настройка устройства на реализацию симметрических булевых функций четырех переменных. В данной таблице симметрическая булева функция(1, 2, 3, 4), реализуемая на выходе устройства, представлена своим двоичным кодом(0, 1, 2, 3, 4). Достоинством устройства для вычисления симметрических булевых функций четырех переменных является низкая конструктивная сложность по числу входов логических элементов, которая равна 14, в то время как сложность прототипа равна 27. Источники информации 1. А. с. СССР 1832270, МПК 067/00, 1993. 2. Патент Республики Беларусь 2119, МПК 067/00, 1998 (прототип). Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.