close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY13239

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2010.06.30
(12)
(51) МПК (2009)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
BY (11) 13239
(13) C1
(19)
G 06F 7/00
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ПОЛИНОМИАЛЬНЫХ
СИММЕТРИЧЕСКИХ БУЛЕВЫХ ФУНКЦИЙ
(21) Номер заявки: a 20080353
(22) 2008.03.25
(43) 2008.10.30
(71) Заявитель: Общество с ограниченной ответственностью "Научнотехнический центр "ДЭЛС" (BY)
(72) Авторы: Авгуль Леонид Болеславович; Курносенко Сергей Васильевич; Терешко Сергей Михайлович;
Усов Геннадий Иванович (BY)
(73) Патентообладатель: Общество с ограниченной ответственностью "Научнотехнический центр "ДЭЛС" (BY)
(56) BY 9147 C1, 2007.
BY 2793 C1, 1999.
RU 2310902 C1, 2007.
RU 2047894 C1, 1995.
BY 13239 C1 2010.06.30
(57)
Устройство для вычисления полиномиальных симметрических булевых функций, содержащее два элемента И, три элемента сложения по модулю два, выход i-го из которых,
где i = 1, 2, 3, соединен с i-м выходом устройства, четвертый выход которого соединен с
выходом первого элемента И, а также элемент НЕ, элемент ЗАПРЕТ, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом три, мажоритарный элемент с порогом два, мажоритарный
BY 13239 C1 2010.06.30
элемент с порогом четыре, мажоритарный элемент с порогом шесть и элемент И-НЕ, j-й
вход которого, где j = 1, 8 , соединен с j-м входом мажоритарного элемента с порогом два,
j-м входом мажоритарного элемента с порогом четыре, j-м входом мажоритарного элемента с порогом шесть, j-м входом первого элемента сложения по модулю два и j-м входом устройства, пятый выход которого соединен с выходом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ
ИЛИ с порогом три, первый вход которого соединен с выходом мажоритарного элемента с
порогом два и первым входом второго элемента сложения по модулю два, второй вход соединен с выходом первого элемента сложения по модулю два, прямым входом элемента
ЗАПРЕТ и первым входом первого элемента И, третий вход соединен с выходом мажоритарного элемента с порогом шесть, вторым входом второго элемента сложения по модулю
два, вторым входом первого элемента И и первым входом второго элемента И, четвертый
вход соединен с выходом элемента И-НЕ, третьим входом второго элемента сложения по
модулю два, первым входом третьего элемента сложения по модулю два, вторым входом
второго элемента И и входом элемента НЕ, выход которого соединен с шестым выходом
устройства, седьмой выход которого соединен с выходом второго элемента И, восьмой
выход соединен с выходом элемента ЗАПРЕТ, вход запрета которого соединен с инверсным
выходом мажоритарного элемента с порогом четыре, четвертым входом второго элемента
сложения по модулю два и вторым входом третьего элемента сложения по модулю два.
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 выходов [1].
Недостатком устройства является ограниченное число переменных реализуемых полиномиальных симметрических 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].
Недостатком устройства является низкое быстродействие, обусловленное большой
глубиной схемы.
Изобретение направлено на решение задачи повышения быстродействия устройства
для вычисления полиномиальных симметрических булевых функций восьми переменных.
Названный технический результат достигается путем использования новых типов логических элементов, а также изменением межсоединений элементов в схеме устройства.
Устройство для вычисления полиномиальных симметрических булевых функций содержит два элемента И и три элемента сложения по модулю, выход i-го из которых, где
i = 1, 2, 3, соединен с i-м выходом устройства, четвертый выход которого соединен с выходом первого элемента И.
Устройство содержит также элемент НЕ, элемент ЗАПРЕТ, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом три, мажоритарный элемент с порогом два, мажоритарный элемент с
порогом четыре, мажоритарный элемент с порогом шесть и элемент И-НЕ, j-й вход которого, где j = 1,8 , соединен с j-м входом мажоритарного элемента с порогом два, j-м входом мажоритарного элемента с порогом четыре, j-м входом мажоритарного элемента с
2
BY 13239 C1 2010.06.30
порогом шесть, j-м входом первого элемента сложения по модулю два и j-м входом устройства.
Пятый выход устройства соединен с выходом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом три.
Первый вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом три соединен с выходом
мажоритарного элемента с порогом два и первым входом второго элемента сложения по
модулю два.
Второй вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом три соединен с выходом
первого элемента сложения по модулю два, прямым входом элемента ЗАПРЕТ и первым
входом первого элемента И.
Третий вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом три соединен с выходом
мажоритарного элемента с порогом шесть, вторым входом второго элемента сложения по
модулю два, вторым входом первого элемента И и первым входом второго элемента И.
Четвертый вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом три соединен с выходом
элемента И-НЕ, третьим входом второго элемента сложения по модулю два, первым входом третьего элемента сложения по модулю два, вторым входом второго элемента И и
входом элемента НЕ.
Выход элемента НЕ соединен с шестым выходом устройства, седьмой выход которого
соединен с выходом второго элемента И, восьмой выход соединен с выходом элемента
ЗАПРЕТ.
Вход запрета элемента ЗАПРЕТ соединен с инверсным выходом мажоритарного элемента с порогом четыре, четвертым входом второго элемента сложения по модулю два и
вторым входом третьего элемента сложения по модулю два.
На фигуре представлена схема устройства для вычисления полиномиальных симметрических булевых функций.
Устройство содержит три элемента сложения по модулю 1, 2 и 3, мажоритарный элемент с порогом два 4, мажоритарный элемент с порогом четыре с инверсным выходом 5,
мажоритарный элемент с порогом шесть 6, элемент И-НЕ 7, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ
ИЛИ с порогом три 8, элемент ЗАПРЕТ 9, два элемента И 10 и 11, элемент НЕ 12, восемь
входов 13-20 и восемь выходов 21-28.
Булева функция F = F(X), X = (х1, х2, ..., хn) называется симметрической (с.б.ф.), если
она симметрична относительно любой пары переменных из X.
С.б.ф. E nj = E nj (X ) , 1 ≤ j ≤ n, представимая в виде суммы по модулю два всевозможных
попарно различных элементарных конъюнкций ранга j, составленных из переменных
x1, x2, ..., xn, называется полиномиальной (п.с.б.ф.).
Пример
При n = 4 имеет место:
(1)
E1 = x ⊕ x ⊕ x ⊕ x ; E 2 = x x ⊕ x x ⊕ x x ⊕ x x ⊕ x x ⊕ x x ;
4
1
2
3
4
4
1 2
1 3
1 4
2 3
2 4
3 4
(2)
= x1x 2 x 3 ⊕ x1x 3 x 4 ⊕ x1x 2 x 4 ⊕ x 2 x 3 x 4 ;
= x1x 2 x 3 x 4 .
Предлагаемое устройство предназначено для одновременного вычисления восьми полиномиальных с.б.ф. E8j = E8j (X ) , Х = (х1, х2, ..., x8), j = 1, 8 , зависящих от восьми переменных, и построено согласно следующим соотношениям:
(3)
E18 (X ) = L8 (X ) ;
4
8
(4)
E 2 (X ) = M 2 (X ) ⊕ M 8 (X ) ⊕ M 6 (X ) ⊕ M (X ) ;
E 34
E 44
8
E83
8
(X ) =
(
8
M 82
(X )
(X ));
8
( ) ( )
4
E84 (X ) = M 8 (X )
( )
5
4
E8 (X ) = M 8 (X ) ⋅ L8 (X ) ;
E 34
4
, M8
X , M 86 X , L8
8
⊕ M8 X ;
3
(5)
(6)
(7)
BY 13239 C1 2010.06.30
E86 (X ) = M 86 (X ) ⋅ M 8 (X ) ;
(8)
8
E87 (X ) = M 86 (X ) ⋅ L8 (X ) ;
(9)
E88 (X ) = M 88 (X ) ,
(10)
где L8 = L8 (X) = x1 ⊕ x 2 ⊕ ... ⊕ x 8 - функция, реализуемая восьмивходовым элементом
сложения по модулю два;
M8h = M8h (X) - функция, реализуемая восьмивходовым мажоритарным элементом с
порогом h, которая определяется следующим образом (h ∈ {2, 4, 6, 8}):
1, если x1 + x 2 + ... + x 8 ≥ h;
M 8h = M h ( x1, x 2 , ..., x 8 ) =
0, если x1 + x 2 + ... + x 8 < h;
E34 = E34 (z1, z 2 , z3 , z 4 ) - функция, реализуемая четырехвходовым элементом ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом три, которая определяется следующим образом,
zi ∈ {0, 1}, i = 1, 4 :
1, если z1 + z 2 + z3 + z 4 = 3;
E34 = E34 (z1, z 2 , z 3 , z 4 ) =
0, если z1 + z 2 + z3 + z 4 ≠ 3.
Устройство работает следующим образом. На входы 13-20 поступают (в произвольном порядке) двоичные переменные x1 - x8. На выходах 21-28 реализуются соответственно
полиномиальные с.б.ф. E18 (X) − E88 (X) , X = (х1, х2, ..., х8).
Достоинствами устройства для вычисления полиномиальных симметрических булевых функций являются высокое быстродействие и простая конструкция.
Источники информации:
1. Патент РБ 9051, МПК G 06F 7/00, 2007.
2. Патент РБ 9147, МПК G 06F 7/00, 2007.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
4
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
86 Кб
Теги
патент, by13239
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа