устройство для вычисления симметрических булевых функций

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ СИММЕТРИЧЕСКИХ БУЛЕВЫХ ФУНКЦИЙ, содержащее два элемента сложения по модулю два, мажоритарный элемент с порогом два и три элемента И, причем i-й информационный вход устройства соединен с i-м входом первого элемента И, мажоритарного элемента с порогом два и первого элемента сложения по модулю два, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с первым настроечным входом устройства, второй настроечный вход которого соединен с первым входом третьего элемента И, отличающееся тем, что оно содержит с четвертого по седьмой элементы И и мажоритарный элемент с порогом четыре, причем второй вход третьего элемента И соединен с выходом мажоритарного элемента с порогом два и первым входом четвертого элемента И, второй вход которого соединен с третьим настроечным входом устройства, четвертый настроечный вход которого соединен с первым входом пятого элемента И, второй вход которого соединен с первым входом шестого элемента И и выходом мажоритарного элемента с порогом четыре, j-й вход которого соединен с j-м информационным входом устройства, пятый настроечный вход которого соединен с вторым входом шестого элемента И, третий вход которого соединен с третьим входом четвертого элемента И и выходом первого элемента сложения по модулю два, пятый и шестой входы которого соединены с пятым и шестым входами мажоритарного элемента с порогом два, пятым и шестым входами первого элемента И и шестым и пятым информационными входами устройства, шестой настроечный вход которого соединен с первым входом седьмого элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И, выходы второго, третьего, четвертого, пятого, шестого и седьмого элементов И соединены с первого по шестой входами второго элемента сложения по модулю два, седьмой вход которого соединен с седьмым настроечным входом устройства, выход которого соединен с выходом второго элемента сложения по модулю два.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к вычислительной технике и микроэлектронике и предназначено для реализации симметрических булевых функций шести переменных.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для вычисления симметрических булевых функций.

Устройство содержит два элемента сложения по модулю два 1 и 2, мажоритарный элемент с порогом два 3, мажоритарный элемент с порогом четыре 4, семь элементов И 5, 6, 7, 8, 9, 10 и 11, шесть информационных входов 12.17, семь настроечных входов 18.24, выход 25.

Устройство для вычисления симметрических булевых функций работает следующим образом. На информационные входы 12.17 поступают двоичные переменные х₁.х₆ (в произвольном порядке), на настроечные входы 18.24 сигналы настройки u₁.u₇ соответственно, значения которых принадлежат множеству0, 1} На выходе 25 реализуется некоторая симметрическая бу- лева функция F=F() определяемая вектором настройки U=(u₁, u₂, u₇).

Рассмотрим алгоритм настройки. Пусть _s значение F на наборе аргументов х₁, х₂, х₆, содержащем ровно s единиц, т.е. F= _s при х₁+х₂+х₃+х₄+х₅+х₆=S, s .

Компоненты вектора настройки U определяются следующим образом:



П р и м е р. Определим вектор настройки U устройства на реализацию функции

F=F() x

Решение. Очевидно, что (F)(₀,₁,₂,₃,₄,₅,₆)= (1, 0, 0, 0, 0, 1, 1). Тогда U(1, 1, 1, 1, 0, 1, 1).

Следовательно, сигнал логической единицы должен быть подан на настроечные входы 18, 19, 20, 21, 23 и 24, а сигнал логического нуля на настроечный вход 22.

Таким образом, устройство реализует все 128 симметрических булевых функций шести переменных.

Сложность (по числу входов логических элементов) предлагаемого устройства равна 45, а быстродействие, определяемое глубиной схемы, -3 где задержка на вентиль.