close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY13047

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2010.04.30
(12)
(51) МПК (2009)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
G 06F 7/00
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ПОРОГОВЫХ АДДИТИВНО
СИММЕТРИЧЕСКИХ БУЛЕВЫХ ФУНКЦИЙ
(21) Номер заявки: a 20080357
(22) 2008.03.25
(43) 2008.10.30
(71) Заявитель: Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технический центр "ДЭЛС" (BY)
(72) Автор: Авгуль Леонид Болеславович (BY)
BY 13047 C1 2010.04.30
BY (11) 13047
(13) C1
(19)
(73) Патентообладатель: Общество с ограниченной ответственностью "Научнотехнический центр "ДЭЛС" (BY)
(56) BY 8868 C1, 2007.
BY 9051 C1, 2007.
RU 2294008 C1, 2007.
SU 1683001 A1, 1991.
US 4163211, 1979.
(57)
Устройство для вычисления пороговых аддитивно симметрических булевых функций,
содержащее девять элементов И, два элемента 2И-2ИЛИ, пять элементов 2И-3ИЛИ, четыре элемента 2-2И-3ИЛИ, элемент 2-2И-4ИЛИ, элемент 3-2И-3ИЛИ, три мажоритарных
элемента с порогом два, девять элементов ИЛИ и пять элементов 2-2И-2ИЛИ, выход i-го
из которых, где i = 1, 4 , соединен с i-м выходом устройства, (i + 4)-й выход которого соединен с выходом i-го элемента И, первый вход которого соединен с выходом пятого элемента И и первым входом j-го элемента 2-2И-2ИЛИ, где j = 1, 2, 3, k-й вход j-й группы
BY 13047 C1 2010.04.30
входов устройства, где k = 1, 2, соединен с k-м входом (j + 4)-го элемента И, выход восьмого элемента И соединен со вторым входом первого элемента И и вторым входом первого элемента 2-2И-2ИЛИ, а первый вход соединен с выходом седьмого элемента И и
первым входом пятого элемента 2-2И-2ИЛИ, второй вход соединен с выходом шестого
элемента И, вторым входом пятого элемента 2-2И-2ИЛИ и первым входом девятого элемента И, выход которого соединен со вторым входом второго элемента И и вторым входом второго элемента 2-2И-2ИЛИ, при этом выход i-го элемента ИЛИ соединен с (i + 8)-м
выходом устройства, (i + 12)-й выход которого соединен с выходом i-го элемента 2И3ИЛИ, a (j + 16)-й выход соединен с выходом j-го элемента 2-2И-3ИЛИ, двадцатый выход
соединен с выходом элемента 2-2И-4ИЛИ, двадцать первый выход соединен с выходом
элемента 3-2И-3ИЛИ, h-й вход j-й группы входов устройства, где h = 1, 2, 3, соединен с h-м
входом j-го мажоритарного элемента и h-м входом (j + 4)-го элемента ИЛИ, третий вход
j-й группы входов устройства соединен с третьим входом (j + 4)-го элемента И, выход пятого элемента И соединен с первым входом четвертого элемента 2-2И-2ИЛИ, первым входом элемента 3-2И-3ИЛИ, первым входом элемента 2-2И-4ИЛИ и первым входом j-го
элемента 2-2И-3ИЛИ, выход первого мажоритарного элемента соединен с третьим входом
k-го элемента 2-2И-2ИЛИ, вторым входом (k + 2)-го элемента 2-2И-2ИЛИ, первым входом
i-го элемента 2И-3ИЛИ, вторым входом j-го элемента 2-2И-3ИЛИ, вторым входом элемента 3-2И-3ИЛИ и вторым входом элемента 2-2И-4ИЛИ, выход пятого элемента ИЛИ
соединен с первым входом i-го элемента ИЛИ, вторым входом i-го элемента 2И-3ИЛИ,
третьим входом j-го элемента 2-2И-3ИЛИ, третьим входом элемента 3-2И-3ИЛИ и третьим входом элемента 2-2И-4ИЛИ, выход восьмого элемента ИЛИ соединен со вторым входом первого элемента ИЛИ, третьим входом первого элемента 2И-3ИЛИ, четвертым
входом элемента 2-2И-4ИЛИ и четвертым входом элемента 3-2И-3ИЛИ, выход девятого
элемента ИЛИ соединен со вторым входом второго элемента ИЛИ, третьим входом второго элемента 2И-3ИЛИ, четвертым входом первого элемента 2-2И-3ИЛИ и четвертым входом четвертого элемента 2-2И-2ИЛИ, выход пятого элемента 2И-3ИЛИ соединен со
вторым входом третьего элемента ИЛИ, третьим входом третьего элемента 2И-3ИЛИ,
четвертым входом второго элемента 2-2И-3ИЛИ и четвертым входом третьего элемента
2-2И-2ИЛИ, выход второго элемента 2И-2ИЛИ соединен со вторым входом четвертого
элемента ИЛИ, третьим входом четвертого элемента 2И-3ИЛИ, четвертым входом третьего элемента 2-2И-3ИЛИ и четвертым входом второго элемента 2-2И-2ИЛИ, выход четвертого элемента 2-2И-3ИЛИ соединен с четвертым входом первого элемента 2И-3ИЛИ,
пятым входом элемента 2-2И-4ИЛИ, пятым входом элемента 3-2И-3ИЛИ и четвертым
входом первого элемента 2-2И-2ИЛИ, выход первого элемента 2И-2ИЛИ соединен с четвертым входом второго элемента 2И-3ИЛИ, пятым входом первого элемента 2-2И-3ИЛИ,
третьим входом четвертого элемента 2-2И-2ИЛИ и вторым входом четвертого элемента И,
выход пятого элемента 2-2И-2ИЛИ соединен с четвертым входом третьего элемента 2И3ИЛИ, пятым входом второго элемента 2-2И-3ИЛИ, третьим входом третьего элемента 22И-2ИЛИ и вторым входом третьего элемента И, выход девятого элемента И соединен с
четвертым входом четвертого элемента 2И-3ИЛИ и пятым входом третьего элемента 22И-3ИЛИ, выход восьмого элемента И соединен с шестым входом элемента 2-2И-4ИЛИ и
шестым входом элемента 3-2И-3ИЛИ, выход шестого элемента И соединен с первым входом первого элемента 2И-2ИЛИ и первым входом четвертого элемента 2-2И-3ИЛИ, выход
второго мажоритарного элемента соединен с четвертым входом пятого элемента 2-2И2ИЛИ, вторым входом первого элемента 2И-2ИЛИ, первым входом второго элемента 2И2ИЛИ, вторым входом четвертого элемента 2-2И-3ИЛИ и первым входом пятого элемента
2И-3ИЛИ, выход шестого элемента ИЛИ соединен с третьим входом четвертого элемента
2-2И-3ИЛИ, вторым входом второго элемента 2И-2ИЛИ, вторым входом пятого элемента
2И-3ИЛИ и первым входом (k + 7)-го элемента ИЛИ, выход седьмого элемента ИЛИ соединен со вторым входом восьмого элемента ИЛИ, третьим входом пятого элемента
2
BY 13047 C1 2010.04.30
2И-3ИЛИ, четвертым входом четвертого элемента 2-2И-3ИЛИ и третьим входом пятого
элемента 2-2И-2ИЛИ, выход третьего мажоритарного элемента соединен со вторым входом девятого элемента ИЛИ, третьим входом k-го элемента 2И-2ИЛИ и вторым входом
девятого элемента И, выход седьмого элемента И соединен с четвертым входом пятого
элемента 2И-3ИЛИ и пятым входом четвертого элемента 2-2И-3ИЛИ.
Изобретение относится к вычислительной технике и микроэлектронике и может быть
использовано для построения широкого класса цифровых устройств.
Известен многопороговый логический модуль, содержащий элемент ИЛИ, n элементов НЕ, n-1 элементов 2И-2ИЛИ, n-1 группу элементов 2-2И-2ИЛИ, управляющий вход, n
информационных входов и n + 1 выходов [1].
Модуль реализует на своих выходах одновременно (в зависимости от сигнала настройки на управляющем входе) все фундаментальные или монотонные (пороговые) симметрические булевы функции n переменных.
Недостатком модуля является невозможность вычисления аддитивно симметрических
булевых функций.
Наиболее близким по конструкции и функциональным возможностям техническим
решением к предлагаемому является устройство для сложения, содержащее три элемента
сложения по модулю два, семнадцать элементов И, три элемента ИЛИ-НЕ, восемь элементов 2-2И-2ИЛИ, шесть входов и пятнадцать выходов [2].
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 известного устройства является невозможность вычисления пороговых
аддитивно симметрических булевых функций, а также ограниченное число (шесть) переменных реализуемых функций.
Изобретение направлено на решение задачи расширения функциональных возможностей устройства за счет реализации пороговых аддитивно симметрических булевых функций, зависящих от девяти переменных.
Названный технический результат достигается путем использования новых типов
элементов (элементы ИЛИ, 2И-2ИЛИ, 2И-3ИЛИ, 2-2И-3ИЛИ, 2-2И-4ИЛИ, 3-2И-3ИЛИ,
мажоритарные элементы), а также изменением межсоединений элементов в схеме устройства.
Устройство для вычисления пороговых аддитивно симметрических булевых функций
содержит девять элементов И и пять элементов 2-2И-2ИЛИ, выход i-го из которых, где
i = 1, 4 , соединен с i-м выходом устройства, (i + 4)-й выход которого соединен с выходом
i-го элемента И, первый вход которого соединен с выходом пятого элемента И и первым
входом j-го элемента 2-2И-2ИЛИ, где j = 1, 2, 3.
При этом k-й вход j-й группы входов устройства, где k = 1, 2, соединен с k-м входом
(j + 4)-го элемента И. Выход восьмого элемента И соединен со вторым входом первого
элемента И и вторым входом первого элемента 2-2И-2ИЛИ, а первый вход соединен с выходом седьмого элемента И и первым входом пятого элемента 2-2И-2ИЛИ, второй вход
соединен с выходом шестого элемента И, вторым входом пятого элемента 2-2И-2ИЛИ и
первым входом девятого элемента И, выход которого соединен со вторым входом второго
элемента И и вторым входом второго элемента 2-2И-2ИЛИ.
Устройство содержит два элемента 2И-2ИЛИ, пять элементов 2И-3ИЛИ, четыре элемента 2-2И-3ИЛИ, элемент 2-2И-4ИЛИ, элемент 3-2И-3ИЛИ, три мажоритарных элемента
с порогом два, девять элементов ИЛИ, выход i-го из которых соединен с (i + 8)-м выходом
3
BY 13047 C1 2010.04.30
устройства, (i + 12)-й выход которого соединен с выходом i-го элемента 2И-3ИЛИ, а
(j + 16)-й выход соединен с выходом j-го элемента 2-2И-3ИЛИ, двадцатый выход соединен с выходом элемента 2-2И-4ИЛИ, двадцать первый выход соединен с выходом элемента 3-2И-3ИЛИ.
В устройстве h-й вход j-й группы входов, где h = 1, 2, 3, соединен с h-м входом j-го
элемента мажоритарного элемента и h-м входом (j + 4)-го элемента ИЛИ, третий вход j-й
группы входов устройства соединен с третьим входом (j + 4)-го элемента И.
Выход пятого элемента И соединен с первым входом четвертого элемента 2-2И-2ИЛИ,
первым входом элемента 3-2И-3ИЛИ, первым входом элемента 2-2И-4ИЛИ и первым
входом j -го элемента 2-2И-3ИЛИ.
Выход первого мажоритарного элемента соединен с третьим входом k-го элемента
2-2И-2ИЛИ, вторым входом (k + 2)-го элемента 2-2И-2ИЛИ, первым входом i-го элемента
2И-3ИЛИ, вторым входом j-го элемента 2-2И-3ИЛИ, вторым входом элемента 3-2И-3ИЛИ
и вторым входом элемента 2-2И-4ИЛИ.
Выход пятого элемента ИЛИ соединен с первым входом i-го элемента ИЛИ, вторым
входом i-го элемента 2И-3ИЛИ, третьим входом j-го элемента 2-2И-3ИЛИ, третьим входом элемента 3-2И-3ИЛИ и третьим входом элемента 2-2И-4ИЛИ.
Выход восьмого элемента ИЛИ соединен со вторым входом первого элемента ИЛИ,
третьим входом первого элемента 2И-3ИЛИ, четвертым входом элемента 2-2И-4ИЛИ и
четвертым входом элемента 3-2И-3ИЛИ.
Выход девятого элемента ИЛИ соединен со вторым входом второго элемента ИЛИ,
третьим входом второго элемента 2И-3ИЛИ, четвертым входом первого элемента 2-2И3ИЛИ и четвертым входом четвертого элемента 2-2И-2ИЛИ.
Выход пятого элемента 2И-3ИЛИ соединен со вторым входом третьего элемента ИЛИ,
третьим входом третьего элемента 2И-3ИЛИ, четвертым входом второго элемента 2-2И3ИЛИ и четвертым входом третьего элемента 2-2И-2ИЛИ.
Выход первого элемента 2И-2ИЛИ соединен со вторым входом четвертого элемента
ИЛИ, третьим входом четвертого элемента 2И-3ИЛИ, четвертым входом третьего элемента 2-2И-3ИЛИ и четвертым входом второго элемента 2-2И-2ИЛИ.
Выход четвертого элемента 2-2И-3ИЛИ соединен с четвертым входом первого элемента 2И-3ИЛИ, пятым входом элемента 2-2И-4ИЛИ, пятым входом элемента 3-2И-3ИЛИ
и четвертым входом первого элемента 2-2И-2ИЛИ.
Выход второго элемента 2И-2ИЛИ соединен с четвертым входом второго элемента
2И-3ИЛИ, пятым входом первого элемента 2-2И-3ИЛИ, третьим входом четвертого элемента 2-2И-2ИЛИ и вторым входом четвертого элемента И.
Выход пятого элемента 2-2И-2ИЛИ соединен с четвертым входом третьего элемента
2И-3ИЛИ, пятым входом второго элемента 2-2И-3ИЛИ, третьим входом третьего элемента 2-2И-2ИЛИ и вторым входом третьего элемента И.
Выход девятого элемента И соединен с четвертым входом четвертого элемента
2И-3ИЛИ и пятым входом третьего элемента 2-2И-3ИЛИ.
Выход восьмого элемента И соединен с шестым входом элемента 2-2И-4ИЛИ и шестым входом элемента 3-2И-3ИЛИ.
Выход шестого элемента И соединен с первым входом первого элемента 2И-2ИЛИ и
первым входом четвертого элемента 2-2И-3ИЛИ.
Выход второго мажоритарного элемента соединен с четвертым входом пятого элемента 2-2И-2ИЛИ, вторым входом первого элемента 2И-2ИЛИ, первым входом второго элемента 2И-2ИЛИ, вторым входом четвертого элемента 2-2И-3ИЛИ и первым входом
пятого элемента 2И-3ИЛИ.
Выход шестого элемента ИЛИ соединен с третьим входом четвертого элемента 2-2И3ИЛИ, вторым входом второго элемента 2И-2ИЛИ, вторым входом пятого элемента 2И3ИЛИ и первым входом (k + 7)-го элемента ИЛИ.
4
BY 13047 C1 2010.04.30
Выход седьмого элемента ИЛИ соединен со вторым входом восьмого элемента ИЛИ,
третьим входом пятого элемента 2И-3ИЛИ, четвертым входом четвертого элемента 2-2И3ИЛИ и третьим входом пятого элемента 2-2И-2ИЛИ.
Выход третьего мажоритарного элемента соединен со вторым входом девятого элемента ИЛИ, третьим входом k-го элемента 2И-2ИЛИ и вторым входом девятого элемента И.
Выход седьмого элемента И соединен с четвертым входом пятого элемента 2И-3ИЛИ
и пятым входом четвертого элемента 2-2И-3ИЛИ.
На фигуре представлена схема устройства для вычисления пороговых аддитивно симметрических булевых функций (п.а.с.б.ф.).
Устройство содержит девять элементов ИЛИ 1-9, три мажоритарных элемента с порогом два 10, 11 и 12, девять элементов И 13-21, пять элементов 2И-3ИЛИ 22-26, два элемента 2И-2ИЛИ 27 и 28, пять элементов 2-2И-2ИЛИ 29-33, четыре элемента 2-2И-3ИЛИ
34-37, элемент 2-2И-4ИЛИ 38, элемент 3-2И-3ИЛИ 39, три входа первой группы 40, 41 и
42, три входа второй группы 43, 44 и 45, три входа третьей группы 46, 47 и 48, двадцать
один выход 49-69.
Устройство реализует двадцать одну п.а.с.б.ф. Pj = Pj(X) = Pj(X1, X2, X3), i = 1, 21 , зависящую от трех кортежей Х1 = (х1, х2, х3), Х2 = (х4, х5, х6) и Х3 = (х7, х8, х9) попарно симметрических переменных. При этом переменные х1, х2 и х3 кортежа Х1 имеют вес, равный 22,
переменные х4, х5 и х6 кортежа Х2 - вес, равный 21, а переменные х7, х8 и х9 кортежа Х3 вес, равный 20.
П.а.с.б.ф. Рj = Рj(X) определяются следующим образом:
1, если 4(x1 + x 2 + x 3 ) + 2(x 4 + x 5 + x 6 ) + x 7 + x8 + x 9 ≥ j;
Pj = Pj (X) =
0, в противном случае, 1 ≤ j ≤ 21.
Устройство для вычисления пороговых аддитивно симметрических булевых функций
работает следующим образом.
На входы 40, 41 и 42 первой группы поступают двоичные переменные х1, х2 и х3 (в
произвольном порядке), на входы 43, 44 и 45 второй группы - двоичные переменные х4, х5
и х6 (в произвольном порядке), на входы 46, 47 и 48 третьей группы - двоичные переменные х7, х8 и х9 (в произвольном порядке).
На выходах 49, 50,…, 69 формируются одновременно значения п.а.с.б.ф. соответственно P1 = Р1(Х), Р2 = Р2(Х),…, Р21 = Р21(Х) на данном наборе переменных из X = (Х1, X2,
Х3) = (х1, х2,…, х9).
Работа устройства для вычисления п.а.с.б.ф. поясняется таблицей. Как следует из таблицы, на выходах устройства формируется уплотненный двоичный код суммы
S = 4(х1 + х2 + х3) + 2(х4 + х5 + х6) + х7 + х8 + х9.
Достоинствами устройства для вычисления пороговых аддитивно симметрических булевых функций являются простая конструкция, высокое быстродействие и широкая область применения.
5
P2
50
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Р3
51
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
Значения функций Рj = Pj(X), реализуемых на выходах 49-69 устройства
Р4 P5 Pб Р7 P8 Р9 Р10 Р11 Р12 Р13 Р14 Р15 P16 Р17 P18 Р19 Р20 P21
52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
о
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
BY 13047 C1 2010.04.30
6
S = 4(х1 + х2 + х3 +
+ 2(х4 + х5 + х6) + P1
+ x7 +x8 + x9
49
0
0
1
1
2
1
3
1
4
1
5
1
6
1
7
1
8
1
9
1
10
1
11
1
12
1
13
1
14
1
15
1
16
1
17
1
18
1
19
1
20
1
21
1
BY 13047 C1 2010.04.30
Источники информации:
1. Патент РБ 8464, МПК Н 03М 7/22, G 06F 7/00, 2006.
2. Патент РБ 8868, МПК G 06F 7/00, 7/50, 2007.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
397 Кб
Теги
by13047, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа