close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY15784

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2012.04.30
(12)
(51) МПК
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
BY (11) 15784
(13) C1
(19)
G 06F 7/00
(2006.01)
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ
МОДУЛЯРНЫХ АДДИТИВНО БИСИММЕТРИЧЕСКИХ БУЛЕВЫХ
ФУНКЦИЙ n ПЕРЕМЕННЫХ
(21) Номер заявки: a 20091878
(22) 2009.12.28
(43) 2010.08.30
(71) Заявитель: Общество с ограниченной ответственностью "Научнотехнический центр "ДЭЛС" (BY)
(72) Авторы: Авгуль Леонид Болеславович; Булаш Юрий Леонидович;
Петроченко Андрей Сергеевич; Терешко Сергей Михайлович (BY)
(73) Патентообладатель: Общество с ограниченной ответственностью "Научнотехнический центр "ДЭЛС" (BY)
(56) BY 11750 C1, 2009.
BY a 20071256, 2008.
BY 11753 C1, 2009.
BY 15784 C1 2012.04.30
(57)
Устройство для вычисления фундаментальных модулярных аддитивно бисимметрических булевых функций n переменных, где n = 4, 5, 6, …, содержащее первый блок вычисления веса двоичных кодовых комбинаций по модулю три, i-й вход которого, где i = 1, k , где
BY 15784 C1 2012.04.30
2 ≤ k ≤ n–2, соединен с i-м входом первой группы входов устройства, второй блок вычисления веса двоичных кодовых комбинаций по модулю три, j-й вход которого, где
j = 1, n − k , соединен с j-м входом второй группы входов устройства, и три группы элементов И-НЕ по четыре элемента в каждой, причем выход "равно l по модулю три", где
l∈{0, 1, 2}, первого блока вычисления веса двоичных кодовых комбинаций по модулю три
соединен с первым входом (l + 1)-го элемента И-НЕ h-й группы, где h = 1, 2, 3, выход которого соединен с (l + 1)-м входом четвертого элемента И-НЕ h-й группы, выход которого
соединен с h-м выходом устройства, выход "равно нулю по модулю три" второго блока
вычисления веса двоичных кодовых комбинаций по модулю три соединен со вторым входом первого элемента И-НЕ первой группы, вторым входом третьего элемента И-НЕ второй группы и вторым входом второго элемента И-НЕ третьей группы, выход "равно
единице по модулю три" - со вторым входом второго элемента И-НЕ первой группы, вторым входом первого элемента И-НЕ второй группы и вторым входом третьего элемента
И-НЕ третьей группы, а выход "равно двум по модулю три" - со вторым входом третьего
элемента И-НЕ первой группы, вторым входом второго элемента И-НЕ второй группы и
вторым входом первого элемента И-НЕ третьей группы.
Изобретение относится к вычислительной технике и микроэлектронике и может быть
использовано для построения широкого класса цифровых устройств.
Известен многовходовый логический модуль, содержащий n элементов НЕ.
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 три, содержащее два элемента И, n элементов НЕ и n–1 группу
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 три и трех групп
элементов И-НЕ, а также изменением межсоединений элементов в схеме устройства.
Устройство для вычисления фундаментальных модулярных аддитивно бисимметрических булевых функций n переменных, где n = 4, 5, 6,…, содержит первый блок вычисления веса двоичных кодовых комбинаций по модулю три, i-й вход которого, где i = 1, k , где
2 ≤ k ≤ n–2, соединен с i-м входом первой группы входов устройства.
Устройство содержит также три группы элементов И-НЕ по четыре элемента в каждой
и второй блок вычисления веса двоичных кодовых комбинаций по модулю три, j-й вход
которого, где j = 1, n − k , соединен с j-м входом второй группы входов устройства.
Выход "равно l по модулю три", где l ∈ {0, 1, 2}, первого блока вычисления веса двоичных кодовых комбинаций по модулю три соединен с первым входом (l + 1)-го элемента
И-НЕ h-й группы, где h = 1, 2, 3, выход которого соединен с (l + 1)-м входом четвертого
элемента И-НЕ h-й группы, выход которого соединен с h-м выходом устройства.
Выход "равно нулю по модулю три" второго блока вычисления веса двоичных кодовых комбинаций по модулю три соединен со вторым входом первого элемента И-НЕ первой группы, вторым входом третьего элемента И-НЕ второй группы и вторым входом
второго элемента И-НЕ третьей группы.
2
BY 15784 C1 2012.04.30
Выход "равно единице по модулю три" второго блока вычисления веса двоичных кодовых комбинаций по модулю три соединен со вторым входом второго элемента И-НЕ
первой группы, вторым входом первого элемента И-НЕ второй группы и вторым входом
третьего элемента И-НЕ третьей группы.
Выход "равно двум по модулю три" второго блока вычисления веса двоичных кодовых комбинаций по модулю три соединен со вторым входом третьего элемента И-НЕ первой группы, вторым входом второго элемента И-НЕ второй группы и вторым входом
первого элемента И-НЕ третьей 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 три, четыре элемента И-НЕ первой группы 3-6, четыре элемента
И-НЕ второй группы 7-10, четыре элемента И-НЕ третьей группы 11-14, k входов 151-15k
первой группы, n–k входов 161-16n–k второй группы, три выхода 17, 18 и 19.
Поясним принцип построения и работы предлагаемого устройства.
Модулярная симметрическая булева функция n переменных Ф nj = Ф nj (Х), X = (x1, x2, …, xn),
называется фундаментальной (ф.м.с.б.ф.), если
1, если ( x l + x 2 + K + х n ) mod p = j;
Ф nj = Ф nj (Х) =
0, если ( x l + x 2 + K + х n ) mod p ≠ j,
где p - величина модуля.
Пусть X1 = (x1, x2, …, xk), X2 = (xk+1, xk+2, …, хn) 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 + 2х k + x k +1 + x k + 2 + K + x n )mod p = j;
K nj = K nj (Х) =
0, если (2x l + 2x 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
Х2 - 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) допускают дизъюнктивное разложение и могут быть представлены посредством ф.м.с.б.ф. Ф kj (Х1 ) и Ф nj −k (Х 2 ) в виде:
∨
Ф kj1 (Х1 ) ⋅ Ф nj2− k (Х 2 ),
K nj = K nj (Х) = K nj (Х1 , Х 2 ) =
0 ≤ j1 ≤ p–1
0 ≤ j2 ≤ p–1
(2j1+j2)mod p=j
(1)
где j = 0, p − 1 .
При величине модуля p = 3 выражение (1) примет вид:
K 0n = K 0n (Х) = Ф 0k (Х1 ) ⋅ Ф 0n − k (Х 2 ) ∨ Ф1k (Х1 ) ⋅ Ф1n − k (Х 2 ) ∨ Ф 2k (Х1 ) ⋅ Ф 2n − k (Х 2 );

K1n = K1n (Х) = Ф 0k (Х1 ) ⋅ Ф1n − k (Х 2 ) ∨ Ф1k (Х1 ) ⋅ Ф 2n − k (Х 2 ) ∨ Ф 2k (Х1 ) ⋅ Ф 0n − k (Х 2 );

K 2n = K 2n (Х) = Ф 0k (Х1 ) ⋅ Ф 2n − k (Х 2 ) ∨ Ф0k (Х1 ) ⋅ Ф 2n − k (Х 2 ) ∨ Ф 2k (Х1 ) ⋅ Ф1n − k (Х 2 ).
Откуда, применяя правило двойного отрицания, получим:
K 0n = K 0n (X) = Ф 0k (Х1 ) ⋅ Ф 0n − k (X 2 ) ⋅ Ф1k (Х1 ) ⋅ Ф1n − k (X 2 ) ⋅ Ф 2k (Х1 ) ⋅ Ф 2n − k (X 2 );


1
1
0
1
1
2
2
0
K n = K n (X) = Ф k (Х1 ) ⋅ Ф n − k (X 2 ) ⋅ Ф k (Х1 ) ⋅ Ф n − k (X 2 ) ⋅ Ф k (Х1 ) ⋅ Ф n − k (X 2 );

K 2n = K 2n (X) = Ф 0k (Х1 ) ⋅ Ф 2n − k (X 2 ) ⋅ Ф 0k (Х1 ) ⋅ Ф 2n − k (X 2 ) ⋅ Ф 2k (Х1 ) ⋅ Ф1n − k (X 2 );

3
(2)
BY 15784 C1 2012.04.30
Предлагаемое устройство реализует три фундаментальные модулярные аддитивно бисимметрические булевы функции K nj = K nj (Х); X = (x1, x2, …, xn); j ∈ {0, 1, 2}, зависящие
от произвольного числа n переменных для величины модуля p = 3, и строится на основе
разложений (2).
В устройстве на выходах первого блока вычисления веса двоичных кодовых комбинаций по модулю три 1 реализуются ф.м.с.б.ф. Ф kj (Х1 ), на выходах второго блока вычисления веса двоичных кодовых комбинаций по модулю три 2 - ф.м.с.б.ф. Ф nj − k (Х 2 ), j ∈ {0, 1, 2}.
j
Каждая группа из четырех элементов И-НЕ формирует из функций Ф kj (Х1 ) и Ф n−
k (Х 2 )
j
j
соответствующую ф.м.а.б.с.б.ф. K n (Х) = K n (Х1 , Х 2 ).
Устройство для вычисления фундаментальных модулярных аддитивно бисимметрических булевых функций n переменных работает следующим образом.
На входы 151-15k первой группы подаются двоичные переменные x1-xk (в произвольном порядке) кортежа X1 = (x1, x2, …, xk), на входы 161-16n-k второй группы - двоичные
переменные xk+1-xn (в произвольном порядке) кортежа X2 = (xk+1, xk+2, …, xn). На выходах
17, 18 и 19 реализуются соответственно ф.м.а.б.с.б.ф. K 0n (X), K1n (Х) и K 2n (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 11750, МПК G 06F 7/00, H 03M 7/00, 2009 (прототип).
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
4
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
87 Кб
Теги
by15784, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа