
【計】 multiple output switching function
excessive; many; more; much; multi-
【計】 multi
【醫】 multi-; pleio-; pleo-; pluri-; poly-
export; output
【計】 output; out-fan
【化】 export; output; turnout
【經】 export; exports
【計】 switching function
在電子工程與計算機科學領域,多輸出開關函數(Multiple-Output Switching Function) 指一種具有多個獨立輸出的布爾函數,用于描述數字邏輯電路中多個輸出信號與輸入變量之間的邏輯關系。其核心定義如下:
漢語定義
多輸出開關函數 是由 ( n ) 個輸入變量和 ( m ) 個輸出變量(( m geq 2 ))構成的邏輯函數,形式化為:
$$ F: {0,1}^n rightarrow {0,1}^m $$
每個輸出 ( f_i )(( 1 leq i leq m ))均為一個開關函數(二值布爾函數),常見于組合邏輯電路設計,如譯碼器、算術邏輯單元(ALU)等模塊。
英語對應術語
在IEEE标準文獻中強調其"将輸入二進制向量映射至輸出二進制向量"的特性。
功能本質
通過真值表或邏輯表達式(如SOP/POS形式)定義輸入組合與多輸出信號的對應關系。例如,一個全加器電路包含"和(Sum)"與"進位(Carry)"兩個輸出,構成典型的多輸出函數:
$$ begin{cases} text{Sum} = A oplus B oplus C{in}
text{Carry} = AB + BC{in} + AC_{in} end{cases} $$
設計優化需求
相較于單輸出函數,多輸出系統需考慮輸出間的邏輯共享。例如通過公共子表達式消除(Common Subexpression Elimination)減少門電路數量,提升硬件效率。
學術定義
"多輸出開關函數是組合邏輯設計的基礎模型,其最小化問題涉及尋找覆蓋所有輸出函數的最簡質蘊涵項集合。"
—— 《數字邏輯與計算機設計》(M. Morris Mano著),第4章
行業标準
IEEE Std 91a-1991《圖形符號标準》将多輸出邏輯元件歸類為"複合功能單元",要求明确标注輸入/輸出依賴關系。
應用實例
在FPGA開發中,多輸出函數映射至查找表(LUT)時需進行邏輯壓縮,相關算法參見Xilinx技術文檔《UltraScale Architecture CLB Resource》。
參考文獻
關于“多輸出開關函數”這一術語,目前沒有統一的标準化定義。基于控制理論、電力電子及數字電路領域的常規概念,可以嘗試解釋如下:
boxed{定義} 多輸出開關函數指一種具有多個獨立輸出的數學函數,其輸出值為離散的開關狀态(通常為0或1),用于描述多個開關元件在不同條件下的協同控制邏輯。
boxed{數學表達} 假設存在n個輸入變量和m個輸出通道: $$ F(x_1,x_2,...,x_n) = [f_1(mathbf{x}), f_2(mathbf{x}),...,f_m(mathbf{x})] $$ 其中每個$f_i(mathbf{x})$為二值函數,滿足: $$ f_i(mathbf{x}) = begin{cases} 1 & text{當條件組合滿足通道i開啟} 0 & text{其他情況} end{cases} $$
boxed{典型應用場景}
boxed{主要特點}
注:由于未搜索到具體文獻定義,此解釋綜合了開關函數和多輸出系統的通用特性推導得出。如需更精确的定義,建議提供具體應用背景或參考文獻。
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