close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY15783

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2012.04.30
(12)
(51) МПК
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
BY (11) 15783
(13) C1
(19)
G 06F 7/00
(2006.01)
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ
МОДУЛЯРНЫХ АДДИТИВНО БИСИММЕТРИЧЕСКИХ БУЛЕВЫХ
ФУНКЦИЙ N ПЕРЕМЕННЫХ
(21) Номер заявки: a 20091877
(22) 2009.12.28
(43) 2010.08.30
(71) Заявитель: Общество с ограниченной
ответственностью "Научно-технический центр "ДЭЛС" (BY)
(72) Автор: Авгуль Леонид Болеславович
(BY)
(73) Патентообладатель: Общество с ограниченной ответственностью "Научнотехнический центр "ДЭЛС" (BY)
(56) BY 11752 C1, 2009.
BY a 20071256, 2008.
BY a 20081661, 2009.
BY 15783 C1 2012.04.30
(57)
Устройство для вычисления фундаментальных модулярных аддитивно бисимметрических булевых функций n переменных, где n = 8, 9, 10, …, содержащее первый блок вычисления веса двоичных кодовых комбинаций по модулю пять, i-й вход которого, где i = 1, k ,
BY 15783 C1 2012.04.30
где 4 ≤ k ≤ n–4, соединен с i-м входом первой группы входов устройства, второй блок вычисления веса двоичных кодовых комбинаций по модулю пять, j-й вход которого, где
j = 1, n − k , соединен с j-м входом второй группы входов устройства, и пять групп элементов ИЛИ-НЕ по шесть элементов в каждой, причем инверсный выход "равно l по модулю
пять", где l ∈ {0,1,2,3,4}, первого блока вычисления веса двоичных кодовых комбинаций
по модулю пять соединен с первым входом (l + 1)-го элемента ИЛИ-НЕ h-й группы, где
h = 1,5 , выход которого соединен с (l + 1)-м входом шестого элемента ИЛИ-НЕ h-й группы, выход которого соединен с h-м выходом устройства, выход "равно нулю по модулю
пять" второго блока вычисления веса двоичных кодовых комбинаций по модулю пять соединен со вторым входом первого элемента ИЛИ-НЕ первой группы, вторым входом четвертого элемента ИЛИ-НЕ второй группы, вторым входом второго элемента ИЛИ-НЕ
третьей группы, вторым входом пятого элемента ИЛИ-НЕ четвертой группы и вторым
входом третьего элемента ИЛИ-НЕ пятой группы, выход "равно единице по модулю пять" со вторым входом третьего элемента ИЛИ-НЕ первой группы, вторым входом первого
элемента ИЛИ-НЕ второй группы, вторым входом четвертого элемента ИЛИ-НЕ третьей
группы, вторым входом второго элемента ИЛИ-НЕ четвертой группы и вторым входом
пятого элемента ИЛИ-НЕ пятой группы, выход "равно двум по модулю пять" - со вторым
входом пятого элемента ИЛИ-НЕ первой группы, вторым входом третьего элемента ИЛИНЕ второй группы, вторым входом первого элемента ИЛИ-НЕ третьей группы, вторым
входом четвертого элемента ИЛИ-НЕ четвертой группы и вторым входом второго элемента ИЛИ-НЕ пятой группы, выход "равно трем по модулю пять" - со вторым входом второго элемента ИЛИ-НЕ первой группы, вторым входом пятого элемента ИЛИ-НЕ второй
группы, вторым входом третьего элемента ИЛИ-НЕ третьей группы, вторым входом первого элемента ИЛИ-НЕ четвертой группы и вторым входом четвертого элемента ИЛИ-НЕ
пятой группы, а выход "равно четырем по модулю пять" - со вторым входом четвертого
элемента ИЛИ-НЕ первой группы, вторым входом второго элемента ИЛИ-НЕ второй
группы, вторым входом пятого элемента ИЛИ-НЕ третьей группы, вторым входом третьего элемента ИЛИ-НЕ четвертой группы и вторым входом первого элемента ИЛИ-НЕ пятой группы.
Изобретение относится к вычислительной технике и микроэлектронике и может быть
использовано для построения широкого класса цифровых устройств.
Известен многовходовый логический модуль, содержащий n–1 группу элементов
2-2И-2ИЛИ, n элементов НЕ и 2n–2 элементов И [1].
Недостатком модуля является невозможность вычисления фундаментальных модулярных аддитивно бисимметрических булевых функций.
Наиболее близким по конструкции и функциональным возможностям техническим
решением к предлагаемому является устройство для вычисления веса двоичных кодовых
комбинаций по модулю пять, содержащее блок формирования унитарного двоичного кода, n–4 элементов НЕ и n–4 группы элементов 2-2И-2ИЛИ [2].
Недостатком устройства также является невозможность вычисления фундаментальных модулярных аддитивно бисимметрических булевых функций.
Изобретение направлено на решение задачи расширения области применения устройства за счет реализации фундаментальных модулярных аддитивно бисимметрических булевых функций n переменных.
Названный технический результат достигается путем введения в состав устройства
второго блока вычисления веса двоичных кодовых комбинаций по модулю пять и пяти
групп элементов ИЛИ-НЕ, а также изменением межсоединений элементов в схеме устройства.
2
BY 15783 C1 2012.04.30
Устройство для вычисления фундаментальных модулярных аддитивно бисимметрических булевых функций n переменных, где n = 8, 9, 10,…, содержит первый блок вычисления веса двоичных кодовых комбинаций по модулю пять, i-й вход которого, где i = 1, k ,
где 4 ≤k ≤ n–4, соединен с i-м входом первой группы входов устройства.
Устройство содержит также пять групп элементов ИЛИ-НЕ по шесть элементов в каждой и второй блок вычисления веса двоичных кодовых комбинаций по модулю пять, j-й
вход которого, где j = 1, n − k , соединен с j-м входом второй группы входов устройства.
Инверсный выход "равно l по модулю пять", где l ∈ {0, 1, 2, 3, 4}, первого блока вычисления веса двоичных кодовых комбинаций по модулю пять соединен с первым входом
(l + 1)-го элемента ИЛИ-НЕ h-й группы, где, 5 h = 1, 5 , выход которого соединен с (l + 1)-м
входом шестого элемента ИЛИ-НЕ h-й группы, выход которого соединен с h-м выходом
устройства.
Выход "равно нулю по модулю пять" второго блока вычисления веса двоичных кодовых комбинаций по модулю пять соединен со вторым входом первого элемента ИЛИ-НЕ
первой группы, вторым входом четвертого элемента ИЛИ-НЕ второй группы, вторым
входом второго элемента ИЛИ-НЕ третьей группы, вторым входом пятого элемента ИЛИНЕ четвертой группы и вторым входом третьего элемента ИЛИ-НЕ пятой группы.
Выход "равно единице по модулю пять" второго блока вычисления веса двоичных кодовых комбинаций по модулю пять соединен со вторым входом третьего элемента ИЛИНЕ первой группы, вторым входом первого элемента ИЛИ-НЕ второй группы, вторым
входом четвертого элемента ИЛИ-НЕ третьей группы, вторым входом второго элемента
ИЛИ-НЕ четвертой группы и вторым входом пятого элемента ИЛИ-НЕ пятой группы.
Выход "равно двум по модулю пять" второго блока вычисления веса двоичных кодовых комбинаций по модулю пять соединен со вторым входом пятого элемента ИЛИ-НЕ
первой группы, вторым входом третьего элемента ИЛИ-НЕ второй группы, вторым входом первого элемента ИЛИ-НЕ третьей группы, вторым входом четвертого элемента
ИЛИ-НЕ четвертой группы и вторым входом второго элемента ИЛИ-НЕ пятой группы.
Выход "равно трем по модулю пять" второго блока вычисления веса двоичных кодовых комбинаций по модулю пять соединен со вторым входом второго элемента ИЛИ-НЕ
первой группы, вторым входом пятого элемента ИЛИ-НЕ второй группы, вторым входом
третьего элемента ИЛИ-НЕ третьей группы, вторым входом первого элемента ИЛИ-НЕ
четвертой группы и вторым входом четвертого элемента ИЛИ-НЕ пятой группы.
Выход "равно четырем по модулю пять" второго блока вычисления веса двоичных кодовых комбинаций по модулю пять соединен со вторым входом четвертого элемента
ИЛИ-НЕ первой группы, вторым входом второго элемента ИЛИ-НЕ второй группы, вторым входом пятого элемента ИЛИ-НЕ третьей группы, вторым входом третьего элемента
ИЛИ-НЕ четвертой группы и вторым входом первого элемента ИЛИ-НЕ пятой группы.
На фигуре представлена схема устройства для вычисления фундаментальных модулярных аддитивно бисимметрических булевых функций n переменных.
Устройство содержит первый 1 и второй 2 блоки вычисления веса двоичных кодовых
комбинаций по модулю пять (первый блок имеет только инверсные выходы), шесть элементов ИЛИ-НЕ первой группы 3-8, шесть элементов ИЛИ-НЕ второй группы 9-14, шесть
элементов ИЛИ-НЕ третьей группы 15-20, шесть элементов ИЛИ-НЕ четвертой группы
21-26, шесть элементов ИЛИ-НЕ пятой группы 27-32, k входов 331-33k первой группы, n–k
входов 341-34n-k второй группы, пять выходов 35-39.
Поясним принцип построения и работы предлагаемого устройства.
Модулярная симметрическая булева функция n переменных Ф nj = Ф nj (Х) , X =
(х1, х2, …, хn), 0 ≤ j ≤ p–1, называется фундаментальной (ф.м.с.б.ф.), если
3
BY 15783 C1 2012.04.30
Ф nj = Ф nj (Х) =
1, если ( x l + x 2 + K + х n )mod p = j;
0, если ( x l + x 2 + K + х n )mod p ≠ j ,
хп
где p - величина модуля.
Пусть X1 = (x1, x2, …, xk), X2 = (xk+1, xk+2, …, xn) и X = (X1, X2).
Модулярная аддитивно бисимметрическая булева функция n переменных K nj = K nj (Х) ,
0 ≤ j ≤ p–1, называется фундаментальной (ф.м.а.б.с.б.ф.), если
1, если (2x l + 2x 2 + K + 2 х k + x k +1 + x k + 2 + K x n )mod p = j;
K nj = K nj (Х) =
0, если (2x l + 2 x 2 + K + 2х k + x k +1 + x k + 2 + K + x n )mod p ≠ j.
Таким образом, переменные кортежа Х1 имеют вес, равный 21, переменные кортежа
X2 - вес, равный 20, а значение ф.м.а.б.с.б.ф. K nj = K nj (Х) на каждом данном наборе переменных из X определяется суммой по модулю p весов переменных, имеющих единичные
значения.
Ф.м.а.б.с.б.ф. K nj = K nj (Х) , j = 0, p − 1 , допускают конъюнктивное разложение и могут
быть представлены посредством ф.м.с.б.ф. Ф nj (Х1 ) и Ф nj −k (Х 2 ) в виде:
∧
K nj = K nj (Х) = K nj (Х1 , Х 2 ) =
Ф kj1 (Х1 ) ∨ Ф nj2−k (Х 2 ) .
0 ≤ j1 ≤ p–1
(
)
(1)
0 ≤ j2 ≤ p–1
(2j1+j2)mod p=j
При величине модуля p = 5 выражение (1) примет вид:
(
)(
)(
)(
)(
)(
)(
)(
)
)(
)
)(
)
)
K 0n (Х) = Ф 0k (Х1 ) ∨ Ф 0n − k (Х 2 ) ⋅ Ф1k (Х1 ) ∨ Ф 3n − k (Х 2 ) ⋅ Ф 2k (Х1 ) ∨ Ф1n − k (Х 2 ) &

4
2
3
4

& Ф k (Х1 ) ∨ Ф n − k (Х 2 ) ⋅ Ф k (Х1 ) ∨ Ф n − k (Х 2 ) ;

K1n (Х) = Ф 0k (Х1 ) ∨ Ф1n − k (Х 2 ) ⋅ Ф1k (Х1 ) ∨ Ф 4n − k (Х 2 ) ⋅ Ф 2k (Х1 ) ∨ Ф 2n − k (Х 2 ) &

& Ф 3k (Х1 ) ∨ Ф 0n − k (Х 2 ) ⋅ Ф 4k (Х1 ) ∨ Ф 3n − k (Х 2 ) ;


K 2n (Х) = Ф 0k (Х1 ) ∨ Ф 2n − k (Х 2 ) ⋅ Ф1k (Х1 ) ∨ Ф 0n − k (Х 2 ) ⋅ Ф 2k (Х1 ) ∨ Ф 3n − k (Х 2 ) &

& Ф 3k (Х1 ) ∨ Ф1n − k (Х 2 ) ⋅ Ф 4k (Х1 ) ∨ Ф 4n − k (Х 2 ) ;


0
3
1
1
2
4
(Х) = Ф k (Х1 ) ∨ Ф n − k (Х 2 ) ⋅ Ф k (Х1 ) ∨ Ф n − k (Х 2 ) ⋅ Ф k (Х1 ) ∨ Ф n − k (Х 2 ) & 

& Ф 3k (Х1 ) ∨ Ф 2n − k (Х 2 ) ⋅ Ф 4k (Х1 ) ∨ Ф 0n − k (Х 2 ) ;


4
0
4
1
2
2
0
K n (Х) = Ф k (Х1 ) ∨ Ф n − k (Х 2 ) ⋅ Ф k (Х1 ) ∨ Ф n − k (Х 2 ) ⋅ Ф k (Х1 ) ∨ Ф n − k (Х 2 ) &

& Ф 3k (Х1 ) ∨ Ф 3n − k (Х 2 ) ⋅ Ф 4k (Х1 ) ∨ Ф1n − k (Х 2 ) .

Откуда, применяя правило двойного отрицания, получим:

K 0n = Ф 0k ∨ Ф 0n − k ∨ Ф1k ∨ Ф3n − k ∨ Ф 2k ∨ Ф1n − k ∨ Ф3k ∨ Ф 4n − k ∨ Ф 4k ∨ Ф 2n − k ;

K1n = Ф 0k ∨ Ф1n − k ∨ Ф1k ∨ Ф 4n − k ∨ Ф 2k ∨ Ф 2n − k ∨ Ф3k ∨ Ф 0n − k ∨ Ф 4k ∨ Ф 3n − k ;

K 2n = Ф 0k ∨ Ф 2n − k ∨ Ф1k ∨ Ф 0n − k ∨ Ф 2k ∨ Ф3n − k ∨ Ф3k ∨ Ф1n − k ∨ Ф 4k ∨ Ф 4n − k ;

K 3n = Ф 0k ∨ Ф3n − k ∨ Ф1k ∨ Ф1n − k ∨ Ф 2k ∨ Ф 4n − k ∨ Ф3k ∨ Ф 2n − k ∨ Ф 4k ∨ Ф 0n − k ;

4
0
4
1
2
2
0
3
3
4
1
K n = Фk ∨ Фn −k ∨ Фk ∨ Фn −k ∨ Фk ∨ Фn − k ∨ Фk ∨ Фn − k ∨ Фk ∨ Фn −k .

(
(
(
(
(
(
(
(
(
)(
)(
)(
)(
)(
)
4
)(
)
)
)
)
)
(2)
BY 15783 C1 2012.04.30
Предлагаемое устройство реализует пять фундаментальных модулярных аддитивно
бисимметрических булевых функций K nj = K nj (Х) ; X = (x1, x2, …, xn); j∈ {0, 4} , зависящих
от произвольного числа n переменных для величины модуля p = 5, и строится непосредственно на основе разложений (2).
В устройстве на инверсных выходах первого блока вычисления веса двоичных кодовых комбинаций по модулю пять 1 реализуются функции Ф kj = Ф kj (Х1 ) , на выходах второго блока вычисления веса двоичных кодовых комбинаций по модулю пять 2 - функции
Ф nj −k = Ф nj −k (Х 2 ) , j ∈ {0, 1, 2, 3, 4}. Каждая группа из шести элементов ИЛИ-НЕ формиру-
ет из функций Ф kj = Ф kj (Х1 ) и Ф nj −k = Ф nj −k (Х 2 ) соответствующую ф.м.а.б.с.б.ф.
K nj (Х) = K nj (Х1 , Х 2 ) .
Устройство для вычисления фундаментальных модулярных аддитивно бисимметрических булевых функций n переменных работает следующим образом.
На входы 331-33k первой группы подаются двоичные переменные x1-xk (в произвольном порядке) кортежа X1 = (x1, x2, …, xk), на входы 341-34n-k второй группы - двоичные
переменные xk+1-xn (в произвольном порядке) кортежа X2 = (xk+1, xk+2, …, xn). На выходах
35-39 реализуются соответственно ф.м.а.б.с.б.ф. K 0n (X) − K 4n (Х) .
Достоинствами устройства для вычисления фундаментальных модулярных аддитивно
бисимметрических булевых функций n переменных являются простая конструкция и высокое быстродействие.
Источники информации:
1. А.с. СССР 1793547, МПК H 03M 7/22, 1993.
2. Патент РБ 11752, МПК G 06F 7/00, H 03M 7/00, 2009 (прототип).
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
5
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
98 Кб
Теги
by15783, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа