Устройство для вычисления булевыхфункций

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ о,>807272

И А®ТОМСКОМУ СВИДН ЕЛЬСТВУ. (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 231078 (23) 2677344/18-24 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

« )публиковано 23,02,81, 5юллетень 89 7 51 „. „з

G 06 F 7/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УД 881. 3 (088.8) Дата опубликования описания 25.0281 (72) Авторы изобретения

К. И. Диденко, Г. И. Загарий, А. Н. Конаре, Ъ.--с..;-Коновалов и A. A. Ручинский

1 а

1

Д ".;я., е(н.":-,- д 1 слелналаное конструкторское бюро скотам аетоматнкескотб * управления к аЛа„",;:р;,, (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ БУЛЕВЫХ ФУНКЦИЙ

Устройство относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для вычисления булевых функций в устройствах программного и логи-. ческого управления технологическими агрегатами и установками.

Известно логическое устройство, предназначенное для решения задач программного и логического управления, описываемых системами уравнений

10 временных булевых функций, содержащее программный блок, реле времени., индикаторы несовпадений, формирователь признака. опроса и блок анализа Функ HÀ re °

Недостатком этого устройства является функциональная ограниченность при условии аппаратурной сложности, оно не позволяет вычислять булевы функции, записанные в конъюнктивной 20 форме, без предварительного их преобразования в дизъюнктивную, если операндами для конъюнкции являются дизъюнкции переменных.

Известен также логический автомат, предназначенный для целей программнологического управления и содержщ ий блок ввода переменных, блок памяти, блок задержек, программоноситель с. .вентилями и элементы И, ИЛИ и НЕ 2 . 30

Недостатком этого устройства является то, что оно не позволяет без дополнительных преобразований вычислять функции, записанные в скобочкой форме.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для вычисления булевых функций, содержащее операционный триггер, триггер результата, элемент

ИЛИ, первый и второй узлы инвертирования, причем выход первого узла инвертирования соединен с первым информационным входом операционного триггера, выход которого соединен с первым информационным входом триггера результата и первым входом элемента ИЛИ, выход триггера результата соединен с вторым входом элемента

ИЛИ, управляющие входы операционного триггера, триггера результата, первого и второго узлов инвертирования соединены с управляющим входом устройства, информационным входом устройства является первый информационный вход первого узла инвертирования„ а выходом устройства — выход второго узла инвертирования 31 .

Недостатком этого устройства является то, что оно не позволяет вы807272 числять булевы функции в смешанной (скобочной) форме, без дополнител.— ного вычисления вспомогательных функций или предварительного, приведения заданного выражения в конъюнктивной нормальной форме или дизъюнктивной нормальной форме.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для вычисления булевых функций, содержащее операционный 1© триггер, триггер результата, элемент

ИЛИ, первый и второй узлы инвертирования, причем выход первого узла инвертирования соединен с первым информационным входом операционного триг- 35 гера, выход которого соединен с первым информационным входом триггера ре,зультата и первым входом элемента ИЛИ

/ выход триггера результата соединен с вторым входом элемента ИЛИ, управляю- 20 щие входы операционного триггера, триггера результата, первого и второго узлов инвертирования соединены с управляющим входом устройства, информационным входом устройства является первый информационный вход первого узла инвертирования, а выходом устройства — выход второго узла инвертирования, введены реверсивные сдвиговые регистры и выходной триггер, при этом входы и выходы первого и второго реверсивных сдвиговых регистров и управляющие входы третьего и четвертого реверсивных сдвиговых регистров и выходного триггера соединены с соответствующими управляющими входами устройства, информационный вход и выход третьего реверсивного сдвигового регистра соединены соответственно с выходом и вторым информационным входом триггера результата, информационный 40 вход и выход четвертого реверсивного сдвигового регистра соединены соответственно с выходом и вторым информационным входом операционного триггера, информационный вход выходного тригге-45 ра соединен с выходом элемента ИЛИ, а выход — с информационным входом ВТорого узла инвертирования и вторым информационным входом первого узла инвертирования.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого, устройства.

Устройство для вычисления булевых функций содержит информационный вход

1 устройства, узел 2 инвертирования, операционный триггер 3, триггер 4 результата, элемент ИЛЙ 5, выходной триггер 6, узел 7 инвертирования; реверсивные сдвиговые регистры 8-11, управлякщий вход 12 устройства, выход 13 устройства. d0

Управляющий вход 12 устройства состоит из набора шин следующих операторов действия : — начало предложения, — указание, б5

КОНЪЮНКЦИЯр

+ — ДИЗЪЮНКЦИЯ

"/" †. инверсия, "(" — скобка открывающая, ")" — скобка закрывающая.

Каждый из операторов поступает на свою индивидуальную Шину.

Устройство обрабатывает булевы. переменные в соответствии с заданной управляющей программой, поступающей на управляющий вход устройства. ,Программа состоит из конечного числа ( предложений, разделенных операторами начала предложения. предложения в свою очередь делятся, операторами ука- зания на логическое вЫражение и вычисляемую зависимую переменную.

Логическое выражение делится операторами конъюнкции, цизъюнкции, открывающей и закрывающей скобками на операнды. В дальнейше л все переменные, входящие в предлЬжение и снаб- . женные адресами в соответствии с принятой системой адреса ции, будем называть операндами. Операнд может быть снабжен признаком инвертирования.

Этот признак дает во можность вводить операнд в устройство и выводить ( его как в прямом, так и инверсном кодах. Операторы скобКа открывающая операндов не имеют. Оператор скобка открывающая совмещаетфя с операторами "+" или ."." и -может быть снабжен признаком инверсии.

Работает устройствО следующим образом.

На вход 1 подается,обрабатываемая булева переменная. В Зависимости от выполняемой операции на управляющий вход 12 устройства подается надлежащий набор управляющих сигналов, g соответствии с которыми и работает устройство.

1. При наличии на управляющем входе 12 устройства..сигнала скобка открывающая осуществляется подключение реверсивного сдвигового регистра 10 к шинам конъюнкции и дизъюнкции. При наличии на одной из шйн сигнала дизьюнкции в регистр 10 записывается "0", при наличии сигнала конъюнкции в регистр 10 записывается, "1", т. е. в регистр 10 записывается тип операции, установленной перед скобкой. В реверсивный сдвиговый регистр 8 заносится содержимое триггера 4 )результата, а в реверсивный сдвиговый регистр 9 заносится содержимое операционного триггера 3. В регистр i1 заносится признак инверсии.

2. При наличии на управляющем входе 12 устройства сигнала инверсия производится инвертирование входной информации, поступающей на один из информационных входов узла 2 инвертирования, на выходе которого формируется инверсное.или п) ямое значение входной информации в зависимости от уровня сигнала инверсия. ( (807272 ляет расширить функциональные возможности устройства.

Формула изобретения

Устройство для вычисления булевых функций, содержащее операционный триггер, триггер результата, элемент

ИЛИ, первый и второй узлы инвертирования, причем выход первого узла инвертирования соединен с первым информационным входом операционного триггера, выход которого соединен с первым информационным входом триггера результата и первым входом элемента

ИЛИ, выход триггера результата соединен с вторым входом элемента ИЛИ, управляющие входы операционного триггера, триггера результата, первого и второго узлов инвертирования соединены с управляющим входом устройства, инФормационным входом устройства является первый информационный вход первого узла инвертирования, а выходом устройства — выход второго узла инвертирования, о т л и ч а ю щ е— е с я тем, что, с целью расширения области применения, заключающегося а всзможности вычисления булевых функций, записанных в скобочной форме, в него введены реверсивные сдвиговые регистры и выходной триггер, при этом входы и выходы первого и второго реверсивных сдвиговых регистров и управляющие входы третьего и четвертого реверсивных сдвиговых регистров и .выходного триггера соединены с соответствующими управляющими входами устройства, информационный вход и выход третьего реверсивного сдвигового регистра соединены соответственно с выходом и вторым информационным входом триггера результата, информационный вход и выход четвертого реверсивного сдвигового регистра соединеньт соответственно с выходом и вторым информационным входом операционного триггера, информационный вход выходного триггера соединен с выходом элемента ИЛИ, а выход — с информационным входом второго узла инвертирования и вторым информационным входом первого узла инвертирования.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 371580, кл. G 06 F 15/00, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 433417, кл. G 06 F 7/00, 1971.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 610104, кл. G 06 F 7/00, 1975 (прототип).

При наличии оператора указания по сигналу инверсии производится инвертирование информации, поступающей с выхода выходного триггера б с пощью узла 7 инвертирования. На выходе узла 7 инвертирования формируется выходной сигнал, аналогично сигналу, формируемому узлом 2 инвертирования.

3. При наличии на управляющем входе 12 сигнала начала предложения производится занесение информации с выхода первого узла инвертирования в операционный триггер 3, а триггер

4 результата устанавливается в нулевое состояние..

4 . При наличии на управляющем входе 12 устройства сигнала дизъюнкция 15 производится установка в единичное состояние триггера 4 результата, если операционный триггер 3 в предыдущем цикле был в единичном состоянии.

Затем анализируется выход узла 2 20 инвертирования. При его единичном значении операционный триггер 3 устанавливается в единичное состояние.

5. При наличии на управляющем входе 12 устройства сигнала конъюнкция производится установка операционного триггера 3 в нулевое состояние, если информация с выхода узла 2 инвертирования равна нулю.

6. При наличии на управляющем вхо:де 12 устройства сигнала указание ® производится занесение в выходной триггер 6 информации с выхода элемента ИЛИ 5.

Если при этом подается признак инверсии, то производится инвертирование информации, .поступающей на выход 13 устройства через узел 7 инвертирования. В случае отсутствия сиг- нала инверсии информация выдается в прямом коде. 40

7. При наличии на управляющем входе 12 устройства сигнала скобка закрывающая информация с выходного триггера б подается на второй информационный вход узла 2 инвертирования, а выходы реверсивных сдвиговых регистров соответственно подаются на шины операции и инверсии и на вторые информационные входы триггера операций и триггера результата.

После этого выполняются действия по пунктам 4 и 5.

Осуществляя таким образом обработку входной инФормации, устройство позволяет реализовать булевские выражения произвольного вида без предвари тельного преобразования и введения вспомогательных функций. Это поэво807272

Тираж 756 . : Подписное

ВНИИПИ ГосударствЕнного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 292/73

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В. Кайданов

Редактор Л. Кеви Техред С. Мигунова Корректор.И. Муска