[go: up one dir, main page]

RU2518669C1 - Logic converter - Google Patents

Logic converter Download PDF

Info

Publication number
RU2518669C1
RU2518669C1 RU2013104387/08A RU2013104387A RU2518669C1 RU 2518669 C1 RU2518669 C1 RU 2518669C1 RU 2013104387/08 A RU2013104387/08 A RU 2013104387/08A RU 2013104387 A RU2013104387 A RU 2013104387A RU 2518669 C1 RU2518669 C1 RU 2518669C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
inputs
majority
elements
converter
Prior art date
Application number
RU2013104387/08A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Васильевич Андреев
Исаак Павлович Гринберг
Игорь Алексеевич Кузнецов
Сергей Борисович Носов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "ИВЛА-ОПТ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "ИВЛА-ОПТ" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "ИВЛА-ОПТ"
Priority to RU2013104387/08A priority Critical patent/RU2518669C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2518669C1 publication Critical patent/RU2518669C1/en

Links

Landscapes

  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)

Abstract

FIELD: information technology.
SUBSTANCE: device is designed to execute any of four simple symmetric Boolean functions, which depend on four arguments - input binary signals, and can be used in digital computer systems as a code conversion means. The device has five majority elements.
EFFECT: reduced hardware costs.
1 dwg

Description

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления и др.The invention relates to computer technology and can be used to build automation, functional units of control systems, etc.

Известны логические преобразователи (см., например, патент РФ 2281545, кл. G06F 7/57, 2006 г.), которые содержат мажоритарные элементы и с помощью константной настройки реализуют любую из четырех простых симметричных булевых функций τ1=x1∨x2∨x3∨x4, τ2=x1x2∨x1x3∨x1x4∨x2x3∨x2x4∨x3x4, τ3=x1x2x3∨x1x2x4∨x1x3x4∨x2x3x4, τ4=x1x2x3x4, зависящих от четырех аргументов - входных двоичных сигналов x1, x2, x3, x4∈{0,1}.Logic converters are known (see, for example, RF patent 2281545, class G06F 7/57, 2006), which contain majority elements and, using a constant setting, implement any of four simple symmetric Boolean functions τ 1 = x 1 ∨x 2 ∨x 3 ∨x 4 , τ 2 = x 1 x 2 ∨ x 1 x 3 ∨ x 1 x 4 ∨ x 2 x 3 ∨ x 2 x 4 ∨ x 3 x 4 , τ 3 = x 1 x 2 x 3 ∨ x 1 x 2 x 4 ∨x 1 x 3 x 4 ∨x 2 x 3 x 4 , τ 4 = x 1 x 2 x 3 x 4 , depending on four arguments - input binary signals x 1 , x 2 , x 3 , x 4 ∈ {0,1}.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных логических преобразователей, относятся большие аппаратурные затраты, обусловленные тем, что, в частности, упомянутый аналог содержит семь мажоритарных элементов.The reason that impedes the achievement of the technical result indicated below when using known logic converters includes high hardware costs, due to the fact that, in particular, the aforementioned analogue contains seven major elements.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятый за прототип логический преобразователь (патент РФ 2417404, кл. G06F7/57, 2011 г.), который содержит мажоритарные элементы и с помощью константной настройки реализует любую из четырех простых симметричных булевых функций τ1=x1∨x2∨x3∨x4, τ2=x1x2∨x1x3∨x1x4∨x2x3∨x2x4∨x3x4, τ3=x1x2x3∨x1x2x4∨x1x3x4∨x2x3x4, τ4=x1x2x3x4, зависящих от четырех аргументов - входных двоичных сигналов x1, x2, x3, x4∈{0,1}.The closest device of the same purpose to the claimed invention in terms of features is the logic converter adopted for the prototype (RF patent 2417404, class G06F7 / 57, 2011), which contains the majority elements and implements any of four simple symmetric Boolean constants functions τ 1 = x 1 ∨x 2 ∨x 3 ∨x 4 , τ 2 = x 1 x 2 ∨x 1 x 3 ∨x 1 x 4 ∨x 2 x 3 ∨x 2 x 4 ∨x 3 x 4 , τ 3 = x 1 x 2 x 3 ∨x 1 x 2 x 4 ∨x 1 x 3 x 4 ∨x 2 x 3 x 4 , τ 4 = x 1 x 2 x 3 x 4 , depending on four arguments - binary input signals x 1 , x 2 , x 3 , x 4 ∈ {0,1}.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относятся большие аппаратурные затраты, обусловленные тем, что прототип содержит шесть мажоритарных элементов.The reason that impedes the achievement of the technical result indicated below when using the prototype includes high hardware costs due to the fact that the prototype contains six major elements.

Техническим результатом изобретения является уменьшение аппаратурных затрат при сохранении функциональных возможностей прототипа.The technical result of the invention is to reduce hardware costs while maintaining the functionality of the prototype.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в логическом преобразователе, содержащем пять мажоритарных элементов и подключенном первым, вторым информационными входами соответственно ко второму, третьему входам первого мажоритарного элемента, выход которого соединен со вторым входом третьего мажоритарного элемента, подключенного первым входом к первому входу четвертого мажоритарного элемента и первому настроечному входу логического преобразователя, особенность заключается в том, что первый, второй и третий информационные входы логического преобразователя соединены соответственно с первым, вторым входами второго и объединенными третьими входами второго, третьего мажоритарных элементов, четвертый информационный и первый, второй настроечные входы логического преобразователя подключены соответственно к третьему входу четвертого и первым входам первого, пятого мажоритарных элементов, а выходы второго, третьего, четвертого и пятого мажоритарных элементов соединены соответственно со вторыми входами четвертого, пятого, третьим входом пятого мажоритарных элементов и выходом логического преобразователя.The specified technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that in a logical converter containing five majority elements and connected by the first, second information inputs respectively to the second, third inputs of the first majority element, the output of which is connected to the second input of the third majority element connected by the first input to the first the input of the fourth majority element and the first tuning input of the logical converter, the feature is that the first, the second and third information inputs of the logical converter are connected respectively to the first, second inputs of the second and the combined third inputs of the second, third majority elements, the fourth information and the first, second tuning inputs of the logical converter are connected respectively to the third input of the fourth and first inputs of the first, fifth majority elements, and the outputs of the second, third, fourth and fifth majority elements are connected respectively to the second inputs of the fourth, fifth, third them fifth input majority logic elements and output transducer.

На чертеже представлена схема предлагаемого логического преобразователя.The drawing shows a diagram of the proposed logical Converter.

Логический преобразователь содержит мажоритарные элементы 11, …, 15, причем объединенные второй вход элемента 11, первый вход элемента 12, объединенные третий вход элемента 11, второй вход элемента 12, объединенные третьи входы элементов 12, 13 и объединенные первые входы элементов 11, 13, 14 образуют соответственно первый, второй, третий информационные и первый настроечный входы логического преобразователя, а выходы элементов 1i ( i = 1,3 ¯ )

Figure 00000001
и 14 соединены соответственно со вторым входом элемента 1i+2 и третьим входом элемента 15, подключенного первым входом и выходом соответственно к второму настроечному входу и выходу логического преобразователя, четвертый информационный вход которого соединен с третьим входом элемента 14.The logical converter contains the majority elements 1 1 , ..., 1 5 , the combined second input of the element 1 1 , the first input of the element 1 2 , the combined third input of the element 1 1 , the second input of the element 1 2 , the combined third inputs of the elements 1 2 , 1 3 the combined first inputs of the elements 1 1 , 1 3 , 1 4 form the first, second, third information and first training inputs of the logic converter, respectively, and the outputs of the elements 1 i ( i = 1.3 ¯ )
Figure 00000001
and 1 4 are connected respectively to the second input of element 1 i + 2 and the third input of element 1 5 connected to the second input and output, respectively, to the second tuning input and output of the logic converter, the fourth information input of which is connected to the third input of element 1 4 .

Работа предлагаемого логического преобразователя осуществляется следующим образом. На его первый, …, четвертый информационные и первый, второй настроечные входы подаются соответственно двоичные сигналы x1, …, x4∈{0,1} и сигналы f1, f2∈{0,1} константной настройки. На выходе мажоритарного элемента 1k ( k = 1,5 ¯ )

Figure 00000002
имеем Maj(a k1, a k2, a k3)=ak1 ak2ak1 ak3, где ak1, ak2, ak3 и ∨, • есть соответственно сигналы на его первом, втором, третьем входах и символы операций ИЛИ, И. Следовательно, сигнал на выходе элемента 15 определяется выражениемThe work of the proposed logical Converter is as follows. Binary signals x 1 , ..., x 4 ∈ {0,1} and signals f 1 , f 2 ∈ {0,1} of constant tuning are respectively sent to its first, ..., fourth information and first, second tuning inputs. At the output of the majority element 1 k ( k = 1,5 ¯ )
Figure 00000002
we have Maj ( a k1 , a k2 , a k3 ) = a k 1 a k 2a k 1 a k 3 , where a k 1 , a k 2 , a k 3 and ∨, • there are signals on its first, respectively, second, third inputs and operation symbols OR, I. Therefore, the signal at the output of element 1 5 is determined by the expression

Z = ( x 1 * f 1 x 2 * f 1 x 3 ) * f 2 ( x 4 * f 1 ( x 1 x 2 x 1 x 3 x 2 x 3 ) ) ,

Figure 00000003
Z = ( x one * f one x 2 * f one x 3 ) * f 2 ( x four * f one ( x one x 2 x one x 3 x 2 x 3 ) ) ,
Figure 00000003

гдеWhere

* f q = {   п р и   f q = 1   п р и   f q = 0   ( q = 1,2 ¯ ) .

Figure 00000004
* f q = { P R and f q = one P R and f q = 0 ( q = 1,2 ¯ ) .
Figure 00000004

Таким образом, на выходе предлагаемого преобразователя получимThus, at the output of the proposed Converter get

Z = { x 1 x 2 x 3 x 4 x 1 x 2 x 1 x 3 x 2 x 3 = x 1 x 2 x 3 x 4   п р и   f 1 = f 2 = 1 ( x 1 x 2 x 3 ) ( x 4 x 1 x 2 x 1 x 3 x 2 x 3 ) = = x 1 x 2 x 1 x 3 x 1 x 4 x 2 x 3 x 2 x 4 x 3 x 4   п р и   f 1 = 1, f 2 = 0 x 1 x 2 x 3 x 4 ( x 1 x 2 x 1 x 3 x 2 x 3 ) =                    = x 1 x 2 x 3 x 1 x 2 x 4 x 1 x 3 x 4 x 2 x 3 x 4   п р и   f 1 = 0, f 2 = 1 x 1 x 2 x 3 x 4 ( x 1 x 2 x 1 x 3 x 2 x 3 ) = x 1 x 2 x 3 x 4   п р и   f 1 = f 2 = 0

Figure 00000005
Z = { x one x 2 x 3 x four x one x 2 x one x 3 x 2 x 3 = x one x 2 x 3 x four P R and f one = f 2 = one ( x one x 2 x 3 ) ( x four x one x 2 x one x 3 x 2 x 3 ) = = x one x 2 x one x 3 x one x four x 2 x 3 x 2 x four x 3 x four P R and f one = one, f 2 = 0 x one x 2 x 3 x four ( x one x 2 x one x 3 x 2 x 3 ) = = x one x 2 x 3 x one x 2 x four x one x 3 x four x 2 x 3 x four P R and f one = 0 f 2 = one x one x 2 x 3 x four ( x one x 2 x one x 3 x 2 x 3 ) = x one x 2 x 3 x four P R and f one = f 2 = 0
Figure 00000005

Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемый логический преобразователь с помощью константной настройки реализует любую из четырех простых симметричных булевых функций τ1=x1∨x2∨x3∨x4, τ2=x1x2∨x1x3∨x1x4∨x2x3∨x2x4∨x3x4, τ3=x1x2x3∨x1x2x4∨x1x3x4∨x2x3x4, τ4=x1x2x3x4, зависящих от четырех аргументов - входных двоичных сигналов x1, x2, x3, x4∈{0,1}, и обладает меньшими по сравнению с прототипом аппаратурными затратами, поскольку содержит на один мажоритарный элемент меньше, чем в аппаратурном составе прототипа.The above information allows us to conclude that the proposed logical converter using constant settings implements any of the four simple symmetric Boolean functions τ 1 = x 1 ∨x 2 ∨x 3 ∨x 4 , τ 2 = x 1 x 2 ∨x 1 x 3 ∨ x 1 x 4 ∨x 2 x 3 ∨x 2 x 4 ∨x 3 x 4 , τ 3 = x 1 x 2 x 3 ∨x 1 x 2 x 4 ∨x 1 x 3 x 4 ∨x 2 x 3 x 4 , τ 4 = x 1 x 2 x 3 x 4 , depending on four arguments - input binary signals x 1 , x 2 , x 3 , x 4 ∈ {0,1}, and has lower hardware costs compared to the prototype, since contains one majority element less than in the hardware composition of the prototype.

Claims (1)

Логический преобразователь, предназначенный для реализации любой из четырех простых симметричных булевых функций, зависящих от четырех аргументов - входных двоичных сигналов, содержащий пять мажоритарных элементов и подключенный первым, вторым информационными входами соответственно ко второму, третьему входам первого мажоритарного элемента, выход которого соединен со вторым входом третьего мажоритарного элемента, подключенного первым входом к первому входу четвертого мажоритарного элемента и первому настроечному входу логического преобразователя, отличающийся тем, что первый, второй и третий информационные входы логического преобразователя соединены соответственно с первым, вторым входами второго и объединенными третьими входами второго, третьего мажоритарных элементов, четвертый информационный и первый, второй настроечные входы логического преобразователя подключены соответственно к третьему входу четвертого и первым входам первого, пятого мажоритарных элементов, а выходы второго, третьего, четвертого и пятого мажоритарных элементов соединены соответственно со вторыми входами четвертого, пятого, третьим входом пятого мажоритарных элементов и выходом логического преобразователя. A logic converter designed to implement any of four simple symmetric Boolean functions, depending on four arguments - input binary signals, containing five majority elements and connected by the first, second information inputs respectively to the second, third inputs of the first majority element, the output of which is connected to the second input the third majority element connected by the first input to the first input of the fourth majority element and the first tuning input of the logical about the converter, characterized in that the first, second and third information inputs of the logical converter are connected respectively to the first, second inputs of the second and the combined third inputs of the second, third majority elements, the fourth information and the first, second tuning inputs of the logical converter are connected respectively to the third input of the fourth and the first inputs of the first, fifth majority elements, and the outputs of the second, third, fourth and fifth majority elements are connected respectively enno to second inputs of the fourth, fifth, fifth third input majority logic elements and output transducer.
RU2013104387/08A 2013-02-01 2013-02-01 Logic converter RU2518669C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013104387/08A RU2518669C1 (en) 2013-02-01 2013-02-01 Logic converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013104387/08A RU2518669C1 (en) 2013-02-01 2013-02-01 Logic converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2518669C1 true RU2518669C1 (en) 2014-06-10

Family

ID=51216465

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013104387/08A RU2518669C1 (en) 2013-02-01 2013-02-01 Logic converter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2518669C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2616890C1 (en) * 2016-04-13 2017-04-18 Олег Александрович Козелков Symmetrical boolean function generator
EA032836B1 (en) * 2017-06-05 2019-07-31 Белорусский Государственный Университет (Бгу) Multi-purpose logical module
RU2703675C1 (en) * 2019-03-11 2019-10-21 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" Logic converter
RU2710871C1 (en) * 2019-03-11 2020-01-14 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" Logic converter
RU2710878C1 (en) * 2019-03-13 2020-01-14 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" Logic converter

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0655676A2 (en) * 1993-11-30 1995-05-31 Texas Instruments Incorporated Three input arithmetic logic unit forming mixed arithmetic and boolean combinations
RU2248034C1 (en) * 2003-05-12 2005-03-10 Ульяновский государственный технический университет Logical converter
RU2281545C1 (en) * 2005-05-11 2006-08-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Logical transformer
RU2393527C2 (en) * 2008-05-19 2010-06-27 Закрытое акционерное общество "ИВЛА-ОПТ" Logical converter
RU2417404C1 (en) * 2009-10-05 2011-04-27 Закрытое акционерное общество "ИВЛА-ОПТ" Logic converter

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0655676A2 (en) * 1993-11-30 1995-05-31 Texas Instruments Incorporated Three input arithmetic logic unit forming mixed arithmetic and boolean combinations
RU2248034C1 (en) * 2003-05-12 2005-03-10 Ульяновский государственный технический университет Logical converter
RU2281545C1 (en) * 2005-05-11 2006-08-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Logical transformer
RU2393527C2 (en) * 2008-05-19 2010-06-27 Закрытое акционерное общество "ИВЛА-ОПТ" Logical converter
RU2417404C1 (en) * 2009-10-05 2011-04-27 Закрытое акционерное общество "ИВЛА-ОПТ" Logic converter

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2616890C1 (en) * 2016-04-13 2017-04-18 Олег Александрович Козелков Symmetrical boolean function generator
EA032836B1 (en) * 2017-06-05 2019-07-31 Белорусский Государственный Университет (Бгу) Multi-purpose logical module
RU2703675C1 (en) * 2019-03-11 2019-10-21 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" Logic converter
RU2710871C1 (en) * 2019-03-11 2020-01-14 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" Logic converter
RU2710878C1 (en) * 2019-03-13 2020-01-14 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" Logic converter

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2580801C1 (en) Majority module
RU2542920C2 (en) Logic module
RU2517720C1 (en) Logic converter
RU2393527C2 (en) Logical converter
RU2518669C1 (en) Logic converter
RU2533079C1 (en) Majority module
RU2542895C1 (en) Logical converter
RU2647639C1 (en) Logic converter
RU2417404C1 (en) Logic converter
RU2559708C1 (en) Logic converter
RU2281545C1 (en) Logical transformer
RU2443009C1 (en) Logic converter
RU2621281C1 (en) Logic converter
RU2602382C1 (en) Ranked filter
RU2580799C1 (en) Logic transducer
RU2472209C1 (en) Logic module
RU2641454C2 (en) Logic converter
RU2629451C1 (en) Logic converter
RU2549158C1 (en) Logic converter
RU2549151C1 (en) Logic converter
RU2634229C1 (en) Logical converter
RU2580798C1 (en) Logic unit
RU2703675C1 (en) Logic converter
RU2697727C2 (en) Majority module
RU2621376C1 (en) Logic module

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20150202