Устройство для вычисления полиномиальных аддитивно бисимметрических булевых функций

Которых, где 1 1, 2 1 1, 6 , соединен с выходом (1 2 - 2)-го элемента И, выход (1 1)-го элемента сложения по модулю два соединен с Д-м выходом устройства, седьмой выход которого соединен с выходом тринадцатого элемента И, восьмой выход - с выходом восьмого элемента сложения по модулю два, первый вход которого соединен с выходом девятого элемента сложения по модулю два, первым входом первого элемента И, первым входом четырнадцатого элемента И, выход которого соединен с первым входом седьмого элемента сложения по модулю два, выход пятнадцатого элемента И соединен с третьим входом второго элемента сложения по модулю два и первым входом пятого элемента И, выход Шестнадцатого элемента И соединен с первым входом десятого элемента сложения по модулю два, 1-й вход 1-го мажоритарного элемента с порогом два, где 1 П , соединен с1-м входом (1 1 О)-го элемента сложения по модулю два, 1-м входом (1 16)-го элемента И, 1-м входом 1-й группы входов устройства, девятый выход которого соединен с выходом первого элемента сложения по модулю два, десятый выход - с выходом десятого элемента сложения по модулю два, одиннадцатый выход - с выходом девятнадцатого элемента И,первый вход которого соединен с выходом семнадцатого элемента И, первым входом тринадцатого элемента сложения по модулю два, третьим входом первого элемента сложения по модулю два, первым входом седьмого элемента И, первым входом девятого элемента И, первым входом тринадцатого элемента И, выход первого мажоритарного элемента с порогом два соединен со вторым входом тринадцатого элемента сложения по модулю два и первым входом пятнадцатого элемента И, выход которого соединен со вторым входом первого элемента И, первым входом восьмого элемента И, первым входом десятого элемента И, выход тринадцатого элемента сложения по модулю два соединен со вторым входом седьмого элемента сложения по модулю два, первым входом второго элемента И,первым входом третьего элемента И, первым входом шестого элемента И, первым входом одиннадцатого элемента И, выход одиннадцатого элемента сложения по модулю два соединен со вторым входом пятнадцатого элемента И, вторым входом восьмого элемента сложения по модулю два, первым входом четвертого элемента И, первым входом двенадцатого элемента И, вторым входом Четырнадцатого элемента И, первым входом Шестнадцатого элемента И, выход восемнадцатого элемента И соединен с третьим входом седьмого элемента сложения по модулю два, первым входом девятого элемента сложения по модулю два, вторым входом второго элемента И, вторым входом четвертого элемента И, вторым входом десятого элемента И, вторым входом девятнадцатого элемента И, вь 1 ход второго мажоритарного элемента с порогом два соединен со вторым входом девятого элемента сложения по модулю два и первым входом двадцатого элемента И, выход которого соединен со вторым входом десятого элемента сложения по модулю два, вторым входом Шестого элемента И, вторым входом восьмого элемента И, вторым входом двенадцатого элемента И, вторым входом тринадцатого элемента И, выход девятого элемента сложения по модулю два соединен со вторым входом третьего элемента И, вторым входом девятого элемента И, выход двенадцатого элемента сложения по модулю два соединен со вторым входом пятого элемента И, вторым входом седьмого элемента И, вторым входом одиннадцатого элемента И, вторым входом Шестнадцатого элемента И, вторым входом двадцатого элемента И, двенадцатым выходом устройства.Изобретение относится к вычислительной технике и микроэлектронике и может быть использовано для построения широкого класса цифровых устройств.Известно устройство для вычисления полиномиальных симметрических булевых функций шести переменных, содержащее два одноразрядных двоичных сумматора, одиннадцать элементов И, пять элементов сложения по модулю два, шесть входов и шесть вь 1 ходов 1.Недостатками устройства являются ограниченное ЧИСЛО переменных реализуемых функций, а также невозможность вычисления полиномиальных аддитивно бисимметрических булевых функций.Наиболее близким по конструкции и функциональным возможностям техническим решением к предлагаемому является устройство для вычисления полиномиальных симметрических булевых функций восьми переменных, содержащее четыре полусумматора,двадцать четыре элемента И, пятнадцать элементов сложения по модулю два, восемь входов и восемь выходов 2.Недостатками устройства является невозможность вычисления полиномиальных аддитивно бисимметрических булевых функций, а также низкое быстродействие, определяемое большой глубиной схемы.Изобретение направлено на решение задачи расширения области применения устройства за счет реализации полиномиальных аддитивно бисимметрических булевых функций,зависяших от двух кортежей попарно симметрических переменных по четыре переменных в каждом.Названный технический результат достигается путем введения в состав устройства двух мажоритарных элементов с порогом два, а также изменением межсоединений элементов в схеме устройства.Устройство для вычисления полиномиальных аддитивно бисимметрических булевых функций содержит двадцать элементов И и тринадцать элементов сложения по модулю два, 1-й вход 3-го из которых, где 1 1, 2, Д Й, соединен с выходом (1 2 - 2)-го элемента И.Выход (3 1)-го элемента сложения по модулю два соединен с Д-м выходом устройства, седьмой выход которого соединен с выходом тринадцатого элемента И, восьмой выход соединен с выходом восьмого элемента сложения по модулю два, первый вход которого соединен с выходом девятого элемента сложения по модулю два, первым входом первого элемента И и первым входом четырнадцатого элемента И, выход которого соединен с первым входом седьмого элемента сложения по модулю два.Выход пятнадцатого элемента И соединен с третьим входом второго элемента сложения по модулю два и первым входом пятого элемента И, выход шестнадцатого элемента И соединен с первым входом десятого элемента сложения по модулю два.Устройство содержит также два мажоритарных элемента с порогом два, 1-й вход 1-го из которых, где 1 1, 4, соединен с 1-м входом (1 1 О)-го элемента сложения по модулю два, 1-м входом (1 16)-го элемента И и 1-м входом 1-й группы входов устройства.Девятый выход устройства соединен с выходом первого элемента сложения по модулю два, десятый выход соединен с выходом десятого элемента сложения по модулю два,одиннадцатый выход соединен с выходом девятнадцатого элемента И, первый вход которого соединен с выходом семнадцатого элемента И, первым входом тринадцатого элемента сложения по модулю два, третьим входом первого элемента сложения по модулю два,первым входом седьмого элемента И, первым входом девятого элемента И и первым входом тринадцатого элемента И.Выход первого мажоритарного элемента с порогом два соединен со вторым входом тринадцатого элемента сложения по модулю два и первым входом пятнадцатого элемента И, выход которого соединен со вторым входом первого элемента И, первым входом восьмого элемента И и первым входом десятого элемента И.Выход тринадцатого элемента сложения по модулю два соединен со вторым входом седьмого элемента сложения по модулю два, первым входом второго элемента И, первым входом третьего элемента И, первым входом шестого элемента И и первым входом одиннадцатого элемента И.Выход одиннадцатого элемента сложения по модулю два соединен со вторым входом пятнадцатого элемента И, вторым входом восьмого элемента сложения по модулю два, ВУ 13273 С 12010.06.30первым входом Четвертого элемента И, первым входом двенадцатого элемента И, вторым входом Четырнадцатого элемента И И первым входом Шестнадцатого элемента И.Выход восемнадцатого элемента И соединен с третьим входом седьмого элемента сложения по модулю два, первым входом девятого элемента сложения по модулю два, вторым входом второго элемента И, вторым входом Четвертого элемента И, вторым входом десятого элемента И и вторым входом девятнадцатого элемента И.Выход второго мажоритарного элемента с порогом два соединен со вторым входом девятого элемента сложения по модулю два и первым входом двадцатого элемента И, вь 1 ход которого соединен со вторым входом десятого элемента сложения по модулю два,вторым входом щестого элемента И, вторым входом восьмого элемента И, вторым входом двенадцатого элемента И и вторым входом тринадцатого элемента И.Выход девятого элемента сложения по модулю два соединен со вторым входом третьего элемента И, вторым входом девятого элемента И.Выход двенадцатого элемента сложения по модулю два соединен со вторым входом пятого элемента И, вторым входом седьмого элемента И, вторым входом одиннадцатого элемента И, вторым входом Шестнадцатого элемента И, вторым входом двадцатого элемента И и двенадцатым выходом устройства.На фигуре представлена схема устройства для вычисления полиномиальных аддитивно бисимметриЧеских булевых функций.Устройство содержит тринадцать элементов сложения по модулю два 1-13, два мажоритарных элемента с порогом два 14 и 15, двадцать элементов И 16-35, Четыре входа первой группы 36-39, Четыре входа второй группы 40-43 и двенадцать выходов 44-55.Предлагаемое устройство предназнаЧено для одновременного выЧисления двенадцати полиномиальных аддитивно бисимметриЧеских булевых функций (а.б.с.б.ф.) ЕК Е(Х) Е 1(Х 1, Х 2), 1 т, зависящих от двух кортежей Х 1 (х 1, х 2, х 3, х 4) и Х (х 5, хб, х 7, хз) попарно симметриЧеских переменных.При этом произвольная а.б.с.б.ф. Г Г(Х) Г(Х 1, Х 2), зависящая от кортежей Х 1 (х 1, х 2, х 3, х 4) и Х 2 (х 5, хб, х 7, хд), может быть однознаЧно представлена в виде положительно поляризованного полиномиального разложения видаТаким образом, а.б.с.б.ф. Г Г(Х) Г(Х 1, Х 2) может быть однознаЧно определена суммой по модулю два полиномиальных а.б.с.б.ф. согласно ( 1).Отметим, Что переменные кортежа Х 1 имеют вес, равный 21, переменные кортежа Х 2 вес, равный 20, а знаЧение а.б.с.б.ф. Г Г(Х) Г(Х 1, Х 2) на каждом данном наборе переменных из Х определяется суммой весов переменных, имеющих единиЧные знаЧения.Полиномиальные а.б.с.б.ф. Е Е 1(Х) Ед(Х 1, Х 2), 1 т, могут быть полуЧены по средством полиномиальных симметриЧеских булевых функций (с.б.ф.), зависящих от кортежей Х 1 и Х 2 попарно симметриЧеских переменныхЕК ЕК(Х)Е 1(Х 1,Х 2) 2 ед Ещхд-Ездхд,05154 (2) 05 354 2131 где Е(Х 1), Е(Х 2) , 1 т, 3 Й - полиномиальные с.б.ф. и Е 9(Х 1) 21, Е 2(Х 2) 21. В соответствии с (2) выражения для полиномиальных а.б.с.б.ф. Ек Е 1(Х) Ед(Х 1, Х 2),1 т , примут видСхема предлагаемого устройства построена в соответствии с приведенными выше представлениями полиномиальных а.б.с.б.ф. Ед Е 1(Х) Е 1(Х 1, Х 2) посредством полино миалЬнЬ 1 хс.б.ф. Е 1(Х 1) и Е 2(Х 2), 11,12,11, 4, 31, 4.ОТМСТИМ, ЧТО ПОЛИНОМИЗЛЬНЫреализуются на выходах СЛСДУЮЩИХ ЭЛСМСНТОВ(фигура) Е 4(Х 1) - на выходе элемента сложения по модулю два 2 Е (Х 1) - на выходе элемента сложения по модулю два 4 Е (Х 1) - на выходе элемента И 19 Е (Х 1) - на ВЬ 1 ходе элемента И 17 Е 1(Х 2) - на выходе элемента сложения по модулю два 1 ЕЗ(Х 2) - навыходе элемента сложения по модулю два 3 Е (Х 2) - на выходе элемента И 18 Е (Х 2) на выходе элемента И 16. Устройство для вычисления полиномиальных аддитивно бисимметрических булевых функций работает следующим образом.