Устройство для вычисления полиномиальных симметрических булевых функций семи переменных

Номер патента: 17136

Опубликовано: 30.06.2013

Авторы: Груздев Вадим Геннадьевич, Супрун Валерий Павлович

Скачать PDF файл.

Текст

Смотреть все

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ПОЛИНОМИАЛЬНЫХ СИММЕТРИЧЕСКИХ БУЛЕВЫХ ФУНКЦИЙ СЕМИ ПЕРЕМЕННЫХ(71) Заявитель Белорусский государственный университет(72) Авторы Супрун Валерий Павлович Груздев Вадим Геннадьевич(73) Патентообладатель Белорусский государственный университет(57) Устройство для вычисления полиномиальных симметрических булевых функций семи переменных, характеризующееся тем, что содержит первый и второй элементы И, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом три, мажоритарный элемент с порогом два, мажоритарный элемент с порогом четыре, мажоритарный элемент с порогом шесть и первый и второй элементы СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами устройства, третий выход которого соединен с выходом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом три, четвертый выход - с выходом мажоритарного элемента с порогом четыре, пятый выход - с выходом первого элемента И,шестой выход - с выходом мажоритарного элемента с порогом шесть, седьмой выход - с выходом второго элемента И, первый вход которого соединен с выходом первого элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА, с первым входом первого элемента И и с первым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом три, второй вход которого соединен с выходом мажоритарного элемента с порогом два и с первым входом второго элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА, второй вход которого соединен с выходом мажоритарного элемента с порогом шесть, со вторым входом второго элемента И и с третьим входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом три, инверсный вход которого соединен с третьим входом второго элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА, со вторым входом первого элемента И и с выходом мажоритарного элемента с порогом четыре, -й, где 1,2, , 7, вход которого соединен с -м входом устройства, с -м входом первого элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА, с -м входом мажоритарного элемента с порогом два и с -м входом мажоритарного элемента с порогом шесть. 17136 1 2013.06.30 Изобретение относится к области вычислительной техники и предназначено для вычисления полиномиальных симметрических булевых функций семи переменных. Известно устройство для вычисления (произвольных) симметрических булевых функцийпеременных, которое содержит 21 элементов И-НЕ,элементов НЕ,информационных и 1 настроечных входов, выход 1. Конструктивная сложность устройства (по числу входов логических элементов) равна 3222, а его быстродействие, определяемое глубиной схемы, составляет (2), где- задержка на логический элемент. Известное устройство при условии, что 7, содержит 57 элементов И-НЕ и 7 элементов НЕ. Основным недостатком известного устройства является высокая конструктивная сложность, которая при 7 равна 163. Наиболее близким по функциональным возможностям и конструкции техническим решением к предлагаемому устройству является устройство для вычисления полиномиальных симметрических булевых функций семи переменных, которое содержит элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом четыре, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом пять, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом восемь, элемент И, элемент СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА, семь информационных и пять настроечных входов, выход 2. Сложность устройства-прототипа (по числу входов логических элементов) равна 40, а его быстродействие, определяемое глубиной схемы, составляет 2, где- задержка на логический элемент. Устройство имеет 13 внешних выводов (12 входов и выход). Устройство-прототип, как и заявляемое устройство, содержит элемент И и элемент СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА, выход которого соединен с выходом устройства. Недостатком устройства-прототипа являются ограниченные функциональные возможности, поскольку устройство не позволяет одновременно вычислять полиномиальные симметрические булевы функции семи переменных. Изобретение направлено на решение технической задачи расширения функциональных возможностей устройства за счет одновременного вычисления полиномиальных симметрических булевых функций семи переменных. Устройство для вычисления полиномиальных симметрических булевых функций семи переменных характеризуется тем, что содержит первый и второй элементы И, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом три, мажоритарный элемент с порогом два, мажоритарный элемент с порогом четыре, мажоритарный элемент с порогом шесть и первый и второй элементы СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА. Выходы первого и второго элементов СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА соединены соответственно с первым и вторым выходами устройства, третий выход которого соединен с выходом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом три, четвертый выход - с выходом мажоритарного элемента с порогом четыре, пятый выход - с выходом первого элемента И, шестой выход - с выходом мажоритарного элемента с порогом шесть, седьмой выход - с выходом второго элемента И. Первый вход второго элемента И соединен с выходом первого элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА, с первым входом первого элемента И и с первым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом три, второй вход которого соединен с выходом мажоритарного элемента с порогом два и с первым входом второго элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА. Второй вход второго элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА соединен с выходом мажоритарного элемента с порогом шесть, со вторым входом второго элемента И и с третьим входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом три. Инверсный вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом три соединен с третьим входом второго элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА, со вторым входом первого элемента И и с выходом мажоритарного элемента с порогом четыре. 17136 1 2013.06.30 Причем -й, где 1, 2 7, вход мажоритарного элемента с порогом четыре соединен с -м входом устройства, с -м входом первого элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА, с -м входом мажоритарного элемента с порогом два и с -м входом мажоритарного элемента с порогом шесть. Названный технический результат достигается путем использования новых логических элементов (мажоритарных элементов с порогами два, четыре и шесть) и с последующим изменением соединений между элементами логической схемы устройства. На фигуре представлена логическая схема устройства для вычисления полиномиальных симметрических булевых функций семи переменных. Устройство для вычисления полиномиальных симметрических булевых функций семи переменных содержит два элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА 1 и 2, мажоритарный элемент с порогом два 3, мажоритарный элемент с порогом четыре 4, мажоритарный элемент с порогом шесть 5, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом три 6, два элемента И 7 и 8, семь входов 915 и семь выходов 1622. Устройство для вычисления полиномиальных симметрических булевых функций семи переменных работает следующим образом. На входы устройства 915 поступают (в произвольном порядке) значения переменных , 2 7. На выходах устройства 1622 реа лизуются полиномиальные симметрические булевы функции 7 (1 ,2 7 ) , где 1, 2 7. Поясним принцип построения и работы заявляемого устройства для вычисления полиномиальных симметрических булевых функций семи переменных. Известно, что произвольная симметрическая булева функцияпеременных( , 2, , ) с рабочими числами а 1, а 2, , а (0) принимает значение 1 на тех и только тех наборах значений переменныхх 1, х 2 х, которые содержат ровно(1, 2, , ) единиц. Такая булева функция обозначается через 1 ,2 (1 ,2 ) . Если 1, то симметрическая булева функция(1 ,2 ) называется фундаментальной (или элементарной). Симметрическая булева функцияпеременных 1 , 2 ( ) называется полиномиальной, если ее полином Жегалкина содержит только элементарные конъюнкции, ранг которых равен , где 1. Полиномиальная симметрическая булева функцияперемен ных обозначается через( ) . Полином Жегалкина функции( ) содержит(число сочетаний изпо ) элементарных конъюнкций ранга , где 1, 2 . Заявляемое устройство (фигура) синтезировано на основе применения следующих аналитических представлений полиномиальных симметрических булевых функций 6 ( )7 0 в противном случае,7 ( )1 23 4567 . Основным достоинством устройства для вычисления полиномиальных симметрических булевых функций семи переменных являются широкие функциональные возможности, поскольку устройство позволяет одновременно вычислять все полиномиальные симметрические булевы функции семи переменных. Кроме того, сложность заявляемого устройства (по числу входов логических элементов) равна 39. В то время как сложность устройства-прототипа равна 40. При этом быстродействие обоих устройств составляет 2, где- задержка на логический элемент. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4

МПК / Метки

МПК: G06F 7/00

Метки: функций, вычисления, булевых, полиномиальных, семьи, переменных, устройство, симметрических

Код ссылки

<a href="https://bypatents.com/4-17136-ustrojjstvo-dlya-vychisleniya-polinomialnyh-simmetricheskih-bulevyh-funkcijj-semi-peremennyh.html" rel="bookmark" title="База патентов Беларуси">Устройство для вычисления полиномиальных симметрических булевых функций семи переменных</a>

Похожие патенты