close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY14002

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2011.02.28
(12)
(51) МПК (2009)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
G 06F 7/00
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ МОДУЛЯРНЫХ
СИММЕТРИЧЕСКИХ БУЛЕВЫХ ФУНКЦИЙ n ПЕРЕМЕННЫХ
(21) Номер заявки: a 20090039
(22) 2009.01.13
(43) 2009.06.30
(71) Заявитель: Общество с ограниченной ответственностью "Научнотехнический центр "ДЭЛС" (BY)
(72) Автор: Авгуль Леонид Болеславович (BY)
BY 14002 C1 2011.02.28
BY (11) 14002
(13) C1
(19)
(73) Патентообладатель: Общество с ограниченной ответственностью "Научнотехнический центр "ДЭЛС" (BY)
(56) BY a20060921, 2007.
BY a20070747, 2008.
BY a20071257, 2008.
BY 8464 C1, 2006.
(57)
Устройство для вычисления модулярных симметрических булевых функций n переменных, характеризующееся тем, что содержит n элементов НЕ, где n = 2m + 1 - число переменных реализуемых функций, где m = 2, 3, 4,…, вход i-го, где i = 1, n , из которых
соединен с i-м информационным входом устройства, при этом содержит n - 2 группы элементов И-НЕ по шесть элементов в каждой, (n - 1)-ю группу из четырех элементов И-НЕ и
первый, второй и третий элементы И-НЕ, причем выход j-го, где j = 1, n − 2 , элемента НЕ
соединен с первым входом (2 t − 1) -го, где t = 1, 2, 3, элемента И-НЕ j-й группы, первый
вход 2t-го элемента И-НЕ которой соединен с входом j-го элемента НЕ, выход (n - 1)-го
элемента НЕ соединен с первым входом (2k - 1)-го, где k = 1, 2, элемента И-НЕ (n - 1)-й
группы, первый вход 2k-го элемента И-НЕ которой соединен с входом (n - 1)-го элемента
НЕ, выход n-го элемента НЕ соединен с первым входом первого элемента И-НЕ, а вход
соединен с первым входом второго элемента И-НЕ, первый настроечный вход устройства
соединен со вторым входом первого элемента И-НЕ первой группы и вторым входом шестого элемента И-НЕ первой группы, (k + 1)-й настроечный вход устройства соединен со
BY 14002 C1 2011.02.28
вторым входом 2k-го элемента И-НЕ первой группы и вторым входом (2k + 1)-го элемента
И-НЕ первой группы, выход k-го элемента И-НЕ l-й группы, где l = 1, n − 3 , соединен с
(k + 1)-м входом первого элемента И-НЕ (l + 1)-й группы и (k + 1)-м входом шестого элемента И-НЕ (l + 1)-й группы, выход (k + 2)-го элемента И-НЕ l-й группы соединен с
(k + 1)-м входом второго элемента И-НЕ (l + 1)-й группы и (k + 1)-м входом третьего элемента И-НЕ (l + 1)-й группы, выход (k + 4)-го элемента И-НЕ l-й группы соединен с
(k + 1)-м входом четвертого элемента И-НЕ (l + 1)-й группы и (k + 1)-м входом пятого
элемента И-НЕ (l + 1)-й группы, выход k-го элемента И-НЕ (n - 2)-й группы соединен с
(k + 1)-м входом первого элемента И-НЕ (n - 1)-й группы, выход (k + 2)-го элемента И-НЕ
(n - 2)-й группы соединен с (k + 1)-м входом второго элемента И-НЕ (n - 1)-й группы и
(k + 1)-м входом третьего элемента И-НЕ (n - 1)-й группы, выход (k + 4)-го элемента И-НЕ
(n - 2)-й группы соединен с (k + 1)-м входом четвертого элемента И-НЕ (n - 1)-й группы,
выход k-го элемента И-НЕ (n - 1)-й группы соединен с (k + 1)-м входом первого элемента
И-НЕ, выход (k + 2)-го элемента И-НЕ (n - 1)-й группы соединен с (k + 1)-м входом второго элемента И-НЕ, выход k-го элемента И-НЕ соединен с k-м входом третьего элемента
И-НЕ, выход которого соединен с выходом устройства.
Изобретение относится к вычислительной технике и микроэлектронике и может быть
использовано для построения широкого класса цифровых устройств.
Известно устройство для вычисления симметрических булевых функций, содержащее
n групп элементов 2-2И-2ИЛИ, n элементов НЕ, n информационных входов, n + 1 настроечных входов и один выход [1].
Устройство реализует все симметрические (в том числе и модулярные симметрические) булевы функции n переменных.
Недостатком известного устройства является высокая конструктивная сложность.
Наиболее близким по конструкции и функциональным возможностям техническим
решением к предлагаемому является устройство для вычисления модулярных симметрических булевых функций n переменных, содержащее 3n – 3 элементов 2-2И-2ИЛИ, n элементов НЕ, n информационных входов, три настроечных входа и один выход [2].
Недостатком устройства является низкое быстродействие, определяемое большой глубиной схемы.
Изобретение направлено на решение задачи повышения быстродействия устройства
для вычисления модулярных симметрических булевых функций n переменных.
Названный технический результат достигается путем использования в схеме устройства элементов И-НЕ, а также изменением связей между логическими элементами.
Устройство для вычисления модулярных симметрических булевых функций n переменных содержит n элементов НЕ, где n = 2m + 1 - число переменных реализуемых функций, где m = 2, 3, 4,..., вход i-го, где i = 1, n , из которых соединен с i-м информационным
входом устройства.
Устройство содержит также n - 2 группы элементов И-НЕ по шесть элементов в каждой,
(n - 1)-ю группу из четырех элементов И-НЕ и первый, второй и третий элементы И-НЕ.
При этом выход j-го, где j = 1, n − 2 , элемента НЕ соединен с первым входом (2t - 1)го, где t = 1, 2, 3, элемента И-НЕ j-й группы, первый вход 2t-го элемента И-НЕ которой
соединен с входом j-го элемента НЕ.
Выход (n - 1)-го элемента НЕ соединен с первым входом (2k - 1)-го, где k = 1, 2, элемента И-НЕ (n - 1)-й группы, первый вход 2k-го элемента И-НЕ которой соединен с входом (n - 1)-го элемента НЕ, выход n-го элемента НЕ соединен с первым входом первого
элемента И-НЕ, а вход соединен с первым входом второго элемента И-НЕ.
2
BY 14002 C1 2011.02.28
Первый настроечный вход устройства соединен со вторым входом первого элемента
И-НЕ первой группы и вторым входом шестого элемента И-НЕ первой группы, (k + 1)-й
настроечный вход устройства соединен со вторым входом 2k-го элемента И-НЕ первой
группы и вторым входом (2k + 1)-го элемента И-НЕ первой группы.
Выход k-го элемента И-НЕ l-й группы, где l = 1, n − 3 , соединен с (k + 1)-м входом первого элемента И-НЕ (l + 1)-й группы и (k + 1)-м входом шестого элемента И-НЕ (l + 1)-й
группы, выход (k + 2)-го элемента И-НЕ l-й группы соединен с (k + 1)-м входом второго
элемента И-НЕ (l + 1)-й группы и (k + 1)-м входом третьего элемента И-НЕ (l + 1)-й группы, выход (k + 4)-го элемента И-НЕ l-й группы соединен с (k + 1)-м входом четвертого
элемента И-НЕ (l + 1)-й группы и (k + 1)-м входом пятого элемента И-НЕ (l + 1)-й группы.
Выход k-го элемента И-НЕ (n - 2)-й группы соединен с (k + 1)-м входом первого элемента И-НЕ (n - 1)-й группы, выход (k + 2)-го элемента И-НЕ (n - 2)-й группы соединен с
(k + 1)-м входом второго элемента И-НЕ (n - 1)-й группы и (k + 1)-м входом третьего элемента И-НЕ (n - 1)-й группы, выход (k + 4)-го элемента И-НЕ (n - 2)-й группы соединен с
(k + 1)-м входом четвертого элемента И-НЕ (n - 1)-й группы.
Выход k-го элемента И-НЕ (n - 1)-й группы соединен с (k + 1)-м входом первого элемента И-НЕ, выход (k + 2)-го элемента И-НЕ (n - 1)-й группы соединен с (k + 1)-м входом
второго элемента И-НЕ.
Выход k-го элемента И-НЕ соединен с k-м входом третьего элемента И-НЕ, выход которого соединен с выходом устройства.
На фигуре представлена схема устройства для вычисления модулярных симметрических булевых функций n переменных при n = 3m + 1 = 7 (m = 3).
Устройство содержит 6n - 5 = 37 элементов И-НЕ 1-37 (шесть элементов И-НЕ первой
группы 1-6, шесть элементов И-НЕ второй группы 7-12, шесть элементов И-НЕ третьей
группы 13-18, шесть элементов И-НЕ четвертой группы 19-24, шесть элементов И-НЕ пятой группы 25-30, четыре элемента И-НЕ шестой группы 31-34, первый 35, второй 36 и
третий 37 элементы И-НЕ), n = 7 элементов НЕ 38-44, n = 7 информационных входов 45-51,
три настроечных входа 52, 53 и 54, выход 55.
Пусть G sh = (h , h ,…, h ) - некоторый кортеж длины s, содержащий только элементы
h ∈ {0, 1}, и G sh ≡ ∅ .
Симметрическая булева функция Ф = Ф(X), X = (x1, x2,..., xn), называется модулярной
(м.с.б.ф.), если ее значение на любом наборе переменных из X однозначно определяется
весом V(X)mod p = (xl + x2 + … + xn)mod p двоичной кодовой комбинации по модулю p,
p ≤ n:
Ф(G1i, G 0n −i ) = Ф(G1j , G 0n − j ) ,
где i mod p = j mod p, 0 ≤ i ≤ n, 0 ≤ j ≤ n, i ≠ j.
При p = 3 м.с.б.ф. Ф = Ф(X) можно задавать трехразрядным модулярным локальным
кодом:
ρ(Ф) = (ρ0, ρ1, ρ2),
1
0
где ρ j = Ф(G i , G n −i ) , i mod 3 = j, 0 ≤ i ≤ n, j = 0, 2 .
Для заданного модуля p один и тот же модулярный локальный код ρ(Ф) могут иметь
м.с.б.ф., зависящие от различного числа n переменных.
В классе с.б.ф. n переменных количество (2p = 23 = 8) различных м.с.б.ф. определяется
только величиной модуля р = 3 и не зависит от n.
Предлагаемое устройство реализует восемь модулярных симметрических булевых
функций n переменных для величины модуля p = 3 при настройке сигналами из множества {0, 1}.
3
BY 14002 C1 2011.02.28
Устройство для вычисления модулярных симметрических булевых функций при n = 7
(фигура) работает следующим образом.
На информационные входы 45-51 подаются двоичные переменные x1, x2,…, x7 (в произвольном порядке), на настроечные входы 52, 53 и 54 - соответственно компоненты ρ0, ρ1
и ρ2 модулярного локального кода ρ(Ф) = (ρ0, ρ1, ρ2) м.с.б.ф. Ф = Ф(X) = Ф(x1, x2,..., x7),
значения которой реализуются на выходе 55 устройства.
Достоинствами устройства для вычисления модулярных симметрических булевых
функций n переменных являются высокое быстродействие, простая конструкция, однородная и регулярная структура.
Источники информации:
1. А.с. СССР 1742811, МПК G 06F 7/00, 1992.
2. Патент РБ 11758, МПК G 06F 7/00, 2009 (прототип).
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
4
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
137 Кб
Теги
by14002, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа