Устройство для вычисления бисимметрических булевых функций

(51) С 161 1111 НАЦИОНАЛЬНЫЙ цЕНтР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОИ СОБСТВЕННОСТИ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ БИСИММЕТРИЧЕСКИХ(71) Заявитель Белорусский государственный университет (ВУ)(72) Авторы Авгуль Леонид Болеславович Супрун Валерий Павлович (ВУ)(73) Патентообладатель Белорусский государственный университет (ВУ)Устройство для вычисления бисимметрических булевых функций, содержащее элемент сложения по модулю два, выход которого соединен с выходом устройства, первый настроечнЬ 1 й вход которого соединен с первым входом элемента сложения по модулю два,отличающееся тем, что содержит два одноразрядных двоичных сумматора и пятнадцатьэлементов ИЛИ, выход 1-го из которых (11,15) соединен с (1 1)-м входом элемента сложения по модулю два, а первый вход соединен с (1 1)-м настроечным входом устройства, Д-й информационный вход первой группы которого (1 1, 2, 3) соединен с -м входом первого одноразрядного двоичного сумматора, -й информационный вход второй группысоединен с -м входом второго одноразрядного двоичного сумматора, выход суммы которого соединен со вторым входом первого элемента ИЛИ, вторым входом третьего элемента ИЛИ, вторым входом пятого элемента ИЛИ, вторым входом седьмого элемента ИЛИ,вторым входом девятого элемента ИЛИ, вторым входом одиннадцатого элемента ИЛИ,вторым входом тринадцатого элемента ИЛИ и вторым входом пятнадцатого элемента ИЛИ, третий вход которого соединен с выходом переноса второго одноразрядного двоичного сумматора, вторым входом второго элемента ИЛИ, третьим входом третьего элемента ИЛИ, вторым входом Шестого элемента ИЛИ, третьим входом седьмого элемента ИЛИ,вторым входом десятого элемента ИЛИ, третьим входом одиннадцатого элемента ИЛИ и вторым входом четырнадцатого элемента ИЛИ, третий вход которого соединен с выходом суммы первого одноразрядного двоичного сумматора, вторым входом четвертого элемента ИЛИ, третьим входом пятого элемента ИЛИ, третьим входом Шестого элемента ИЛИ,четвертым входом седьмого элемента ИЛИ, вторым входом двенадцатого элемента ИЛИ,третьим входом тринадцатого элемента ИЛИ и четвертым входом пятнадцатого элемента ИЛИ, пятый вход которого соединен с выходом переноса первого одноразрядного двоичного сумматора, вторым входом восьмого элемента ИЛИ, третьим входом девятого элемента ИЛИ, третьим входом десятого элемента ИЛИ, четвертым входом одиннадцатого элемента ИЛИ, третьим входом двенадцатого элемента ИЛИ, четвертым входом тринадцатого элемента ИЛИ и четвертым входом четырнадцатого элемента ИЛИ.Изобретение относится К вычислительной технике и микроэлектронике и предназначено для вычисления бисимметрических булевых функций щести переменных.Известно устройство для вычисления бисимметрических булевых функций четырех переменных, содержащее элемент сложения по модулю два, два полусумматора и восемь элементов И 1.Недостатком устройства являются ограниченные функциональные возможности, так как устройство вычисляет бисимметрические булевы функции, зависящие только от четь 1 рех переменных.Наиболее близким по конструкции и функциональным возможностям техническим решением к предлагаемому является устройство для вычисления бисимметрических булевых функций щести переменных, содержащее три элемента сложения по модулю два, два мажоритарных элемента с порогом два, семь элементов ЗАПРЕТ и восемь элементов И 2.Недостатком известного устройства для вычисления бисимметрических булевых функций является высокая конструктивная сложность.Изобретение направлено на рещение задачи упрощения конструкции устройства для вычисления бисимметрических булевых функций.Названный технический результат достигается путем введения в состав устройства одноразрядных двоичных сумматоров и элементов ИЛИ.Устройство для вычисления бисимметрических булевых функций содержит элемент сложения по модулю два, выход которого соединен с выходом устройства, первый настроечнь 1 й вход которого соединен с первым входом элемента сложения по модулю два.В отличие от прототипа, устройство содержит два одноразрядных двоичных суммато ра и пятнадцать элементов ИЛИ, выход 1-го из которых (1 1,15) соединен с (1 1)-м вхо дом элемента сложения по модулю два, а первый вход соединен с (1 1) -м настроечным входом устройства.В устройстве Д-й информационный вход (1 1, 2, 3) первой группы соединен с Д-м входом первого одноразрядного двоичного сумматора, 3-й информационный вход второй группы соединен с Д-м входом второго одноразрядного двоичного сумматора.Выход суммы второго одноразрядного двоичного сумматора соединен со вторым входом первого элемента ИЛИ, вторым входом третьего элемента ИЛИ, вторым входом пятого элемента ИЛИ, вторым входом седьмого элемента ИЛИ, вторым входом девятогоэлемента ИЛИ, вторым входом одиннадцатого элемента ИЛИ, вторым входом тринадцатого элемента ИЛИ И вторым входом пятнадцатого элемента ИЛИ.Третий вход пятнадцатого элемента ИЛИ соединен с выходом переноса второго одноразрядного двоичного сумматора, вторым входом второго элемента ИЛИ, третьим входом третьего элемента ИЛИ, вторым входом Шестого элемента ИЛИ, третьим входом седьмого элемента ИЛИ, вторым входом десятого элемента ИЛИ, третьим входом одиннадцатого элемента ИЛИ и вторым входом Четырнадцатого элемента ИЛИ.Третий вход Четырнадцатого элемента ИЛИ соединен с выходом суммы первого одноразрядного двоичного сумматора, вторым входом четвертого элемента ИЛИ, третьим входом пятого элемента ИЛИ, третьим входом Шестого элемента ИЛИ, Четвертым входом седьмого элемента ИЛИ, вторым входом двенадцатого элемента ИЛИ, третьим входом тринадцатого элемента ИЛИ и Четвертым входом пятнадцатого элемента ИЛИ.Пятый вход пятнадцатого элемента ИЛИ соединен с выходом переноса первого одноразрядного двоичного сумматора, вторым входом восьмого элемента ИЛИ, третьим входом девятого элемента ИЛИ, третьим входом десятого элемента ИЛИ, четвертым входом одиннадцатого элемента ИЛИ, третьим входом двенадцатого элемента ИЛИ, четвертым входом тринадцатого элемента ИЛИ и четвертым входом четырнадцатого элемента ИЛИ.На фигуре представлена схема устройства для вычисления бисимметрических булевых функций.Устройство содержит два одноразрядных двоичных сумматора 1 и 2, пятнадцать элементов ИЛИ 3-17, элемент сложения по модулю два 18, три информационных входа первой группы 19, 20 и 21, три информационных входа второй группы 22, 23 и 24, Шестнадцать настроечных входов 25-40 и выход 41.Поясним принцип работы устройства для вычисления бисимметрических булевыхфункций. Обозначим С (11,11,,11) - некоторый кортеж длины 5, содержащий только элементыБулева функция Р Р(Х), Х (х 1,х 2,,х), называется симметрической (с.б.ф.), если она симметрична относительно любой пары переменных из Х. С.б.ф. Р однозначно опре деляется своим локальным кодом тс(Р)( по, 71, , тип), где 71 РКЗЪСЪ), 0 5 1 5 п .Булева функция д ЛХ) называется бисимметрической (б.с.б.ф.), если вектор ее переменных Х допускает разбиение на два кортежа Х 1 и Х 2, и при этом д симметрична относительно любой пары переменных, принадлежащих одному и тому же кортежу Х 1 и Х 2.Для определенности полагаем Х 1 (хд,х 2,,хш), Х (хшд, хт 2,, хд), 1 шп. При Х 1 тсвоим локальным кодом Со), который представляет собой булев вектор длины Ь (ш 1)(п-ш 1) бит1 1 ЕШ ЕШ(Х 1) - сумма по модулю два всевозможных попарно различных элементарных конъюнкций ранга 1, составленных из переменных (х 1, х 2,, хт), 051311ЕЬШ ЕЬШ (Х 2)- сумма по модулю два всевозможных попарно различных элемен тарных конъюнкций ранга Д, составленных из переменных (хтн, хш 2,,х), 0 5 3 5 п ш .Тогда любая б.с.б.ф д 1 (Х 1, Х 2) класса (ш,п-ш) Может быть представлена в виде дизъюнктивно-полиномиального разложениягде веде О, 1 - коэффициенты разложения, которые определяются из локального кода СО).При п 6 и ш 3 б.с.б.ф. д (Х 1 Х 2), Х 1 (х 1, х 2, х 3), Х 2 (х 4, х 5, ха), класса (3,3) в соответствии с ( 1) имеет локальный код вида(от (101 а от (коза юз на (112 а юз аж) из ил ил изо (131 а эр аззз) Вектор Коэф фициентов дизъюнктивно-полиномиального разложения б.с.б.ф. Элементы вектора А находятся из локального кода Со) б.с.б.ф. 1 согласно сле ДуЮЩИМ СООТНОШСНИЯМоеоо 33 ое 01 32 СЭС оеш 31 СЭС оеш С 3 едс 31 едое 1 ое, 2 З СЭС ое с едс (Воет ое б едс едс едс ое с 2 едс едс едс (Ваш сед, 13 СЭС сед С СЭС (Воет сед СС 31 ое 2сед с едс ед с ед с ед оеш сею с ед с ед сеюсед с едс 3 едс едс 13 едс едс ед оешое с 1 едс 3 едс едс едс едс (Воетоезз с едс едс едс 3 едс едс едс едс (Боев.