ЛОГИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
LOGIC CONVERTER

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления и др.
n
Известны логические преобразователи (патент РФ 2757817, кл. G06F7/57, 2021г.; патент РФ 2758186, кл. G06F7/57, 2021г.), которые содержат мажоритарные элементы и с помощью константной настройки реализуют любую из простых симметричных булевых функций , , , , зависящих от  аргументов – входных двоичных сигналов, при .
К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных логических преобразователей, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не выполняется реализация любой из функций , , ,  при .
n
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятый за прототип логический преобразователь (патент РФ 2701464, кл. G06F7/57, 2019г.), который содержит двадцать мажоритарных элементов и с помощью константной настройки реализует любую из простых симметричных булевых функций , , , , зависящих от  аргументов – входных двоичных сигналов, при .
К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не выполняется реализация любой из функций , , ,  при .
n
Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения реализации с помощью константной настройки любой из простых симметричных булевых функций , , , , зависящих от  аргументов – входных двоичных сигналов, при .
i
j
особенность
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в логическом преобразователе, содержащем двадцать мажоритарных элементов, которые имеют по три входа, первый вход первого, выход -го () и первый вход седьмого мажоритарных элементов соединены соответственно с первым входом второго мажоритарного элемента, вторым входом ()-го мажоритарного элемента и третьим настроечным входом логического преобразователя, первый и второй настроечные входы которого подключены соответственно к первым входам десятого, семнадцатого, девятнадцатого мажоритарных элементов и первым входам пятого, шестого, пятнадцатого мажоритарных элементов,  заключается в том, что в него дополнительно введены семь аналогичных упомянутым мажоритарных элементов, выходы шестого,  -го (), двадцать второго, двадцать третьего и двадцать пятого мажоритарных элементов соединены соответственно с вторыми входами седьмого, ()-го, десятого, двенадцатого и двадцать шестого мажоритарных элементов, третьи входы ()-го, десятого, девятнадцатого, двадцать первого, двадцать пятого и двадцать шестого мажоритарных элементов подключены соответственно к выходам ()-го, двадцать третьего, двадцать четвертого, двадцать шестого, одиннадцатого и двадцать седьмого мажоритарных элементов, первый, третий входы двенадцатого и первый, третий входы двадцатого мажоритарных элементов соединены соответственно с выходами двадцать второго, двадцать четвертого мажоритарных элементов и выходами шестнадцатого, двадцать седьмого мажоритарных элементов, а первые входы первого, восьмого, девятого, восемнадцатого, двадцать первого и выход седьмого мажоритарных элементов подключены соответственно к первому настроечному входу и выходу логического преобразователя, второй настроечный вход которого соединен с первыми входами третьего, четвертого, тринадцатого, четырнадцатого, ()-го мажоритарных элементов.
На чертеже представлена схема предлагаемого логического преобразователя.
1
27
i
6
j
22
23
25
i
+1
7
j
+9
10
12
26
i
+2
10
19
21
25
26
i
+16
23
24
26
11
27
12
20
22
24
16
27
1
2
k
k
+9
21
7
m
k
+5
i
+21
7
Логический преобразователь содержит мажоритарные элементы 1,…,1, которые имеют по три входа, причем выходы элементов 1 (), 1, 1 (), 1, 1, 1 соединены соответственно с вторыми входами элементов 1, 1, 1, 1, 1, 1, третьи входы элементов 1, 1, 1, 1, 1, 1 подключены соответственно к выходам элементов 1, 1, 1, 1, 1, 1, первый, третий входы элемента 1 и первый, третий входы элемента 1 соединены соответственно с выходами элементов 1, 1 и выходами элементов 1, 1, а первые входы элементов 1, 1, 1 (), 1, 1 и первый вход элемента 1 подключены соответственно к первому и третьему настроечным входам логического преобразователя, второй настроечный вход и выход которого соединены соответственно с первыми входами элементов 1 (), 1, 1 и выходом элемента 1.
1
13
16
1
13
16
2
16
22
8
14
11
8
14
11
11
17
23
9
15
27
9
15
27
18
24
27
Z
Работа предлагаемого логического преобразователя осуществляется следующим образом. На его первом, втором, третьем настроечных входах фиксируются соответственно необходимые сигналы  константной настройки. На вторые входы элементов 1, 1, первый вход элемента 1; третьи входы элементов 1, 1, второй вход элемента 1; третьи входы элементов 1, 1, 1; вторые входы элементов 1, 1, первый вход элемента 1;  третьи  входы  элементов  1, 1, второй вход элемента 1; третьи входы элементов 1, 1, 1; вторые входы элементов 1, 1, первый вход элемента 1; третьи входы элементов 1, 1, второй вход элемента 1 и третьи входы элементов 1, 1, 1 подаются соответственно двоичные сигналы ; ; ; ; ; ; ;  и  (). В представленных ниже табл.1 и табл.2 приведены значения внутренних сигналов  (), ,  предлагаемого логического преобразователя, полученные для всех возможных наборов значений сигналов  при ,  и , . В табл.3 и табл.4 приведены значения его выходного сигнала , полученные для всех возможных наборов значений сигналов  при 1) , , ; 2) , ,  и 3) , , ; 4) , , .
Таблица 1
<img file="00000044.jpg" he="7" wi="31" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000045.jpg" he="7" wi="12" img-content="undefined" img-format="jpg" />, <img file="00000038.jpg" he="7" wi="12" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000044.jpg" he="7" wi="31" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000045.jpg" he="7" wi="12" img-content="undefined" img-format="jpg" />, <img file="00000038.jpg" he="7" wi="12" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000046.jpg" he="7" wi="31" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000046.jpg" he="7" wi="31" img-content="undefined" img-format="jpg" />
000
000
100
001
001
001
101
011
010
001
110
011
011
011
111
111
Таблица 2
<img file="00000044.jpg" he="7" wi="31" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000039.jpg" he="7" wi="11" img-content="undefined" img-format="jpg" />, <img file="00000040.jpg" he="7" wi="13" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000044.jpg" he="7" wi="31" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000039.jpg" he="7" wi="11" img-content="undefined" img-format="jpg" />, <img file="00000040.jpg" he="7" wi="13" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000046.jpg" he="7" wi="31" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000046.jpg" he="7" wi="31" img-content="undefined" img-format="jpg" />
000
000
100
100
001
100
101
110
010
100
110
110
011
110
111
111
Таблица 3
<img file="00000047.jpg" he="7" wi="14" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000048.jpg" he="7" wi="14" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000049.jpg" he="7" wi="13" img-content="undefined" img-format="jpg" />
1)
2)
<img file="00000047.jpg" he="7" wi="14" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000048.jpg" he="7" wi="14" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000049.jpg" he="7" wi="13" img-content="undefined" img-format="jpg" />
1)
2)
<i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
000
000
000
0
0
011
000
000
0
0
000
000
001
0
0
011
000
001
1
0
000
000
011
0
0
011
000
011
1
1
000
000
111
1
0
011
000
111
1
1
000
001
000
0
0
011
001
000
1
0
000
001
001
0
0
011
001
001
1
1
000
001
011
1
0
011
001
011
1
1
000
001
111
1
1
011
001
111
1
1
000
011
000
0
0
011
011
000
1
1
000
011
001
1
0
011
011
001
1
1
000
011
011
1
1
011
011
011
1
1
000
011
111
1
1
011
011
111
1
1
000
111
000
1
0
011
111
000
1
1
000
111
001
1
1
011
111
001
1
1
000
111
011
1
1
011
111
011
1
1
000
111
111
1
1
011
111
111
1
1
001
000
000
0
0
111
000
000
1
0
001
000
001
0
0
111
000
001
1
1
001
000
011
1
0
111
000
011
1
1
001
000
111
1
1
111
000
111
1
1
001
001
000
0
0
111
001
000
1
1
001
001
001
1
0
111
001
001
1
1
001
001
011
1
1
111
001
011
1
1
001
001
111
1
1
111
001
111
1
1
001
011
000
1
0
111
011
000
1
1
001
011
001
1
1
111
011
001
1
1
001
011
011
1
1
111
011
011
1
1
001
011
111
1
1
111
011
111
1
1
001
111
000
1
1
111
111
000
1
1
001
111
001
1
1
111
111
001
1
1
001
111
011
1
1
111
111
011
1
1
001
111
111
1
1
111
111
111
1
1
Таблица 4
<img file="00000047.jpg" he="7" wi="14" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000048.jpg" he="7" wi="14" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000049.jpg" he="7" wi="13" img-content="undefined" img-format="jpg" />
3)
4)
<img file="00000047.jpg" he="7" wi="14" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000048.jpg" he="7" wi="14" img-content="undefined" img-format="jpg" />
<img file="00000049.jpg" he="7" wi="13" img-content="undefined" img-format="jpg" />
3)
4)
<i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
<i>Z</i>
000
000
000
0
0
110
000
000
0
0
000
000
100
0
0
110
000
100
0
0
000
000
110
0
0
110
000
110
0
0
000
000
111
0
0
110
000
111
0
0
000
100
000
0
0
110
100
000
0
0
000
100
100
0
0
110
100
100
0
0
000
100
110
0
0
110
100
110
0
0
000
100
111
0
0
110
100
111
1
0
000
110
000
0
0
110
110
000
0
0
000
110
100
0
0
110
110
100
0
0
000
110
110
0
0
110
110
110
1
0
000
110
111
0
0
110
110
111
1
1
000
111
000
0
0
110
111
000
0
0
000
111
100
0
0
110
111
100
1
0
000
111
110
0
0
110
111
110
1
1
000
111
111
1
0
110
111
111
1
1
100
000
000
0
0
111
000
000
0
0
100
000
100
0
0
111
000
100
0
0
100
000
110
0
0
111
000
110
0
0
100
000
111
0
0
111
000
111
1
0
100
100
000
0
0
111
100
000
0
0
100
100
100
0
0
111
100
100
0
0
100
100
110
0
0
111
100
110
1
0
100
100
111
0
0
111
100
111
1
1
100
110
000
0
0
111
110
000
0
0
100
110
100
0
0
111
110
100
1
0
100
110
110
0
0
111
110
110
1
1
100
110
111
1
0
111
110
111
1
1
100
111
000
0
0
111
111
000
1
0
100
111
100
0
0
111
111
100
1
1
100
111
110
1
0
111
111
110
1
1
100
111
111
1
1
111
111
111
1
1
Если , ,  либо , ,  либо , ,  либо , , , то согласно представленным таблицам имеем
либо    либо
либо   ,
где  есть простые симметричные булевы функции девяти аргументов  (см. стр. 126 в книге Поспелов Д.А. Логические методы анализа и синтеза схем. М.: Энергия, 1974г.).
n
Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемый логический преобразователь обладает более широкими по сравнению с прототипом функциональными возможностями, так как с помощью константной настройки реализует любую из простых симметричных булевых функций , , , , зависящих от  аргументов – входных двоичных сигналов, при .