RU2812700C1 - Пороговый модуль - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении средств автоматики, функциональных узлов систем управления. Технический результат - обеспечение реализации пороговой функции с единичными весами аргументов и порогом n-2, зависящей от n аргументов - входных двоичных сигналов, при n=9. Для этого предложен пороговый модуль, который содержит четыре элемента 3И (1₁,…,1₄), четыре элемента 3ИЛИ (2₁,…,2₄), пять мажоритарных элементов (3₁,…,3₅) и элемент 4ИЛИ (4). 1 ил., 2 табл.

Description

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении средств автоматики, функциональных узлов систем управления и др.

Известны пороговые модули (см., например, патент РФ 2758800, кл. H03K19/23, 2021г.), которые содержат элементы И, элементы ИЛИ и реализуют пороговую функцию с единичными весами аргументов и порогом , зависящую от n аргументов – входных двоичных сигналов, при .

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных пороговых модулей, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не допускается обработка девяти входных сигналов.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятый за прототип пороговый модуль (патент РФ 2714216, кл. H03K19/23, 2020 г.), который содержит элементы и, элементы ИЛИ и реализует пороговую функцию с единичными весами аргументов и порогом , зависящую от n аргументов – входных двоичных сигналов, где . При этом глубину схемы прототипа образуют шесть логических элементов.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не допускается обработка девяти входных сигналов.

Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения реализации пороговой функции с единичными весами аргументов и порогом , зависящей от n аргументов – входных двоичных сигналов, при и не большая чем у прототипа схемная глубина.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в пороговом модуле, содержащем семь элементов иЛИ и семь элементов И, первый, второй входы j-го элемента И и первый вход пятого элемента ИЛИ соединены соответственно с первым, вторым входами j-го элемента ИЛИ и выходом первого элемента И, а вторые входы шестых элементов И, ИЛИ и первый, второй входы третьего элемента И подключены соответственно к выходу четвертого элемента И и третьему, четвертому входам порогового модуля, особенность заключается в том, что в него дополнительно введены четыре элемента иЛИ и восемь элементов И, первый вход шестого, первый, второй входы пятого и первый, второй входы i-го элементов И соединены соответственно с первым входом шестого, первым, вторым входами пятого и первым, вторым входами i-го элементов ИЛИ, первый вход шестого и первый, второй входы элементов И подключены соответственно к выходу второго элемента И и выходам элементов ИЛИ, вторые входы пятого, i-го элементов ИЛИ и первый вход i-го элемента И соединены соответственно с выходами третьего, элементов И и выходом элемента ИЛИ, первый, второй входы элемента ИЛИ и первый, второй входы одиннадцатого элемента И подключены соответственно к выходам элементов И и выходам седьмого, восьмого элементов ИЛИ, первый, второй входы и первый, второй входы четырнадцатого элементов И соединены соответственно с выходами го элементов И и выходами девятого, десятого элементов ИЛИ, вход и выход одиннадцатого элемента ИЛИ, третий вход и выход четырнадцатого элемента И подключены соответственно к выходу и второму входу пятнадцатого, выходу одиннадцатого и первому входу пятнадцатого элементов И, а первый, второй входы первого и первый, второй входы элементов И соединены соответственно с первым, вторым и входами порогового модуля, девятый вход и выход которого подключены соответственно к третьему входу одиннадцатого элемента ИЛИ и выходу пятнадцатого элемента И.

На чертеже представлена схема предлагаемого порогового модуля.

Пороговый модуль содержит элементы ИЛИ 1₁,…,1₁₁ и элементы И 2₁,…,2₁₅, причем первый, второй входы элемента 2 _k и первый, второй входы элемента 2 _i соединены соответственно с первым, вторым входами элемента 1 _k и первым, вторым входами элемента 1 _i , первый, второй входы элемента 2 _{i –2} и первый, второй входы элемента 2 _{i +2} подключены соответственно к выходам элементов 2 _{i –6}, 2 _{i –4} и 1 _{i –6}, 1 _{i –4}, первый, второй входы элемента 2 _i и первый, второй входы элемента 1 _{i +2} соединены соответственно с выходами элементов 1 _{i –2}, 2 _{i +2} и 2_{2× i –9}, 2_{22–2× i} , первый, второй входы элемента 2₁₁ и первый, второй входы элемента 2 _{i +5} подключены соответственно к выходам элементов 1₇, 1₈ и 2_{21–2× i} , 2_{2× i –8}, первый, второй входы элемента 1₁₁, первый, второй входы элемента 2₁₅ и первый, второй, третий входы элемента 2₁₄ соединены соответственно с выходами элементов 2₁₂, 2₁₃, 2₁₄, 1₁₁ и 1₉, 1₁₀, 2₁₁, а первый, второй входы элемента 2 _{i –6} и первый, второй входы элемента 2 _{i –4} подключены соответственно к и му, входам порогового модуля, девятый вход и выход которого соединены соответственно с третьим входом элемента 1₁₁ и выходом элемента 2₁₅.

Работа предлагаемого порогового модуля осуществляется следующим образом. На его первый,…,девятый входы подаются соответственно двоичные сигналы . В представленных ниже табл.1 и табл.2 приведены соответственно значения внутренних сигналов предлагаемого порогового модуля, полученные для всех возможных наборов значений сигналов , и значения его выходного сигнала Z, полученные для всех возможных наборов значений сигналов .

Согласно табл.1, табл.2 имеем

где есть пороговая функция с единичными весами аргументов и порогом семь.

Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемый пороговый модуль имеет не большую чем у прототипа схемную глубину и обладает более широкими по сравнению с прототипом функциональными возможностями, поскольку глубину схемы предлагаемого порогового модуля образуют шесть логических элементов и он реализует пороговую функцию с единичными весами аргументов и порогом , зависящую от n аргументов – входных двоичных сигналов, при .

Claims (1)

1. Пороговый модуль, содержащий два элемента 3И, два элемента 3ИЛИ и пять мажоритарных элементов, причем i-й ( $$i=\overline{\mathrm{1,3}}$$ ) вход j-го ( $$j=\overline{\mathrm{1,2}}$$ ) и третий вход пятого мажоритарных элементов соединены соответственно с i-ми входами j-х элементов 3И, 3ИЛИ и выходом четвертого мажоритарного элемента, отличающийся тем, что в него дополнительно введены два элемента 3И, два элемента 3ИЛИ и элемент 4ИЛИ, i-й вход третьего и i-й вход четвертого мажоритарных элементов соединены соответственно с i-ми входами третьих элементов 3И, 3ИЛИ и i-м входом четвертого элемента 3И, i-й вход и выход четвертого элемента 3ИЛИ, первый вход и выход пятого мажоритарного элемента подключены соответственно к выходу i-го и второму входу пятого мажоритарных элементов, выходу первого элемента 3И и третьему входу элемента 4ИЛИ, i-й вход четвертого элемента 3И и первый, второй, четвертый входы элемента 4ИЛИ соединены соответственно с выходом i-го элемента 3ИЛИ и выходами второго, третьего, четвертого элементов 3И, а i-й вход j-го, i-й вход третьего элементов 3И и выход элемента 4ИЛИ подключены соответственно к ( $$i+3\times j-3$$ )-му, ( $$i+6$$ )-му входам и выходу порогового модуля.