
【计】 multiple output switching function
excessive; many; more; much; multi-
【计】 multi
【医】 multi-; pleio-; pleo-; pluri-; poly-
export; output
【计】 output; out-fan
【化】 export; output; turnout
【经】 export; exports
【计】 switching function
在电子工程与计算机科学领域,多输出开关函数(Multiple-Output Switching Function) 指一种具有多个独立输出的布尔函数,用于描述数字逻辑电路中多个输出信号与输入变量之间的逻辑关系。其核心定义如下:
汉语定义
多输出开关函数 是由 ( n ) 个输入变量和 ( m ) 个输出变量(( m geq 2 ))构成的逻辑函数,形式化为:
$$ F: {0,1}^n rightarrow {0,1}^m $$
每个输出 ( f_i )(( 1 leq i leq m ))均为一个开关函数(二值布尔函数),常见于组合逻辑电路设计,如译码器、算术逻辑单元(ALU)等模块。
英语对应术语
在IEEE标准文献中强调其"将输入二进制向量映射至输出二进制向量"的特性。
功能本质
通过真值表或逻辑表达式(如SOP/POS形式)定义输入组合与多输出信号的对应关系。例如,一个全加器电路包含"和(Sum)"与"进位(Carry)"两个输出,构成典型的多输出函数:
$$ begin{cases} text{Sum} = A oplus B oplus C{in}
text{Carry} = AB + BC{in} + AC_{in} end{cases} $$
设计优化需求
相较于单输出函数,多输出系统需考虑输出间的逻辑共享。例如通过公共子表达式消除(Common Subexpression Elimination)减少门电路数量,提升硬件效率。
学术定义
"多输出开关函数是组合逻辑设计的基础模型,其最小化问题涉及寻找覆盖所有输出函数的最简质蕴涵项集合。"
—— 《数字逻辑与计算机设计》(M. Morris Mano著),第4章
行业标准
IEEE Std 91a-1991《图形符号标准》将多输出逻辑元件归类为"复合功能单元",要求明确标注输入/输出依赖关系。
应用实例
在FPGA开发中,多输出函数映射至查找表(LUT)时需进行逻辑压缩,相关算法参见Xilinx技术文档《UltraScale Architecture CLB Resource》。
参考文献
关于“多输出开关函数”这一术语,目前没有统一的标准化定义。基于控制理论、电力电子及数字电路领域的常规概念,可以尝试解释如下:
boxed{定义} 多输出开关函数指一种具有多个独立输出的数学函数,其输出值为离散的开关状态(通常为0或1),用于描述多个开关元件在不同条件下的协同控制逻辑。
boxed{数学表达} 假设存在n个输入变量和m个输出通道: $$ F(x_1,x_2,...,x_n) = [f_1(mathbf{x}), f_2(mathbf{x}),...,f_m(mathbf{x})] $$ 其中每个$f_i(mathbf{x})$为二值函数,满足: $$ f_i(mathbf{x}) = begin{cases} 1 & text{当条件组合满足通道i开启} 0 & text{其他情况} end{cases} $$
boxed{典型应用场景}
boxed{主要特点}
注:由于未搜索到具体文献定义,此解释综合了开关函数和多输出系统的通用特性推导得出。如需更精确的定义,建议提供具体应用背景或参考文献。
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