МАЖОРИТАРНЫЙ МОДУЛЬ Российский патент 2017 года по МПК G06F7/57 

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

Известны мажоритарные модули (см., например, патент РФ 2242044, кл. G06F 7/38, 2004 г.), которые содержат трехвходовые мажоритарные элементы и реализуют мажоритарную функцию n аргументов - входных двоичных сигналов либо дизъюнкцию (конъюнкцию) аргументов.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известного мажоритарного модуля для реализации булевых функций, зависящих от трех аргументов, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что он не реализует бесповторные булевые функции, зависящие от трех аргументов.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятый за прототип мажоритарный модуль (патент РФ 2533079, МПК H03K 19/23, G06F 7/57, 2014 г.), который содержит элементы 2И, трехвходовые мажоритарные элементы и реализует мажоритарную функцию n аргументов - входных двоичных сигналов либо дизъюнкцию (конъюнкцию) тех же n аргументов.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известного мажоритарного модуля для реализации булевых функций, зависящих от трех аргументов, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что он не реализует бесповторные булевые функции, зависящие от трех аргументов.

Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей мажоритарного модуля за счет обеспечения реализации бесповторных булевых функций, зависящих от трех аргументов.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в мажоритарный модуль, предназначенный для реализации мажоритарной функции, конъюнкции и дизъюнкции, бесповторных булевых функций от трех аргументов, содержащий пять входов модуля, выход модуля, первый и второй элементы ИЛИ, первый и второй элементы И, причем первый вход модуля соединен с первым входом первого элемента И, введен дополнительно элемент НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, причем второй вход модуля соединен с первым входом первого элемента ИЛИ и первым входом второго элемента И, третий вход модуля соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ и вторым входом второго элемента И, четвертый вход модуля соединен с третьим входом первого элемента ИЛИ и третьим входом второго элемента И, пятый вход модуля соединен с первым входом элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, выход первого элемента ИЛИ соединен с вторым входом первого элемента И, выход первого элемента И соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, выход второго элемента И соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход второго элемента ИЛИ соединен с вторым входом элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, выход которого соединен с выходом модуля.

На чертеже представлена схема мажоритарного модуля, предназначенного для реализации мажоритарной функции, конъюнкции и дизъюнкции, бесповторных булевых функций от трех аргументов, который содержит пять входов модуля 1, 2, 3, 4, 5, элемент ИЛИ 6, элементы И 7, 8, элемент ИЛИ 9, элемент НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 10, выход модуля 11, причем первый вход модуля 1 соединен с первым входом элемента И 8, второй вход модуля 2 соединен с первым входом элемента ИЛИ 6 и первым входом элемента И 7, третий вход модуля 3 соединен с вторым входом элемента ИЛИ 6 и вторым входом элемента И 7, четвертый вход модуля соединен с третьим входом элемента ИЛИ 6 и третьим входом элемента И 7, пятый вход модуля 5 соединен с первым входом элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 10, выход элемента ИЛИ 6 соединен с вторым входом элемента И 8, выход элемента И 8 соединен с первым входом элемента ИЛИ 9, выход элемента И 7 соединен с вторым входом элемента ИЛИ 9, выход элемента ИЛИ 9 соединен со вторым входом элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 10, выход которого соединен с выходом модуля 11.

Работа мажоритарного модуля осуществляется следующим образом.

В зависимости от значений входных сигналов Y₁, Y₂, Y₃, Y₄, Y₅, на входах 1, 2, 3, 4, 5 устройства, на выходах его элементов, на выходе 11 устройства (Z) реализуются булевые функции, приведенные в табл. 1

Устройство реализует следующие булевые функции от трех аргументов (X₁, Х₂, Х₃):

- мажоритарную функцию М=X₁X₂vX₁X₃vX₂X₃;

- дизъюнкцию D=X₁vX₂vX₃;

- конъюнкцию K=X₁X₂X₃;

- бесповторные булевые функции B₁=D, В₂=K, В₃=X₁vX₂X₃, В₄=X₁(X₂vX₃).

Для реализации указанных булевых функций необходимо на входы 1, 2, 3, 4, 5 устройства подать настроечные сигналы из множества {0, 1, X₁, , Х₂, , Х₃, } в соответствии с таблицей настроек и видом реализуемой булевой функцией. Особенностью данного устройства является также то, что указанные функции реализуются при различных настройках, примеры которых приведены в табл. 2.

Сравнение характеристик прототипа и заявляемого устройства показывает, что заявленное устройство имеет более широкие функциональные возможности, т.к. реализует не только мажоритарную функцию, дизъюнкцию и конъюнкцию, но и бесповторные булевые функции, зависящие от трех аргументов при различных вариантах настройки.

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат изобретения заключается в расширении функциональных возможностей мажоритарного модуля путем реализации бесповторных булевых функций от трех аргументов. Модуль содержит: первый и второй элементы ИЛИ, первый и второй элементы И, причем первый вход модуля соединен с первым входом первого элемента И. Модуль содержит элемент НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, причем второй вход модуля соединен с первым входом первого элемента ИЛИ и первым входом второго элемента И, третий вход модуля соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ и вторым входом второго элемента И, четвертый вход модуля соединен с третьим входом первого элемента ИЛИ и третьим входом второго элемента И, пятый вход модуля соединен с первым входом элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, выход первого элемента ИЛИ соединен с вторым входом первого элемента И, выход первого элемента И соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, выход второго элемента И соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход второго элемента ИЛИ соединен с вторым входом элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, выход которого соединен с выходом модуля. 1 ил., 2 табл.

Мажоритарный модуль, предназначенный для реализации мажоритарной функции, конъюнкции и дизъюнкции, бесповторных булевых функций от трех аргументов, содержащий пять входов модуля, выход модуля, первый и второй элементы ИЛИ, первый и второй элементы И, причем первый вход модуля соединен с первым входом первого элемента И, отличающийся тем, что дополнительно содержит элемент НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, причем второй вход модуля соединен с первым входом первого элемента ИЛИ и первым входом второго элемента И, третий вход модуля соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ и вторым входом второго элемента И, четвертый вход модуля соединен с третьим входом первого элемента ИЛИ и третьим входом второго элемента И, пятый вход модуля соединен с первым входом элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, выход первого элемента ИЛИ соединен с вторым входом первого элемента И, выход первого элемента И соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, выход второго элемента И соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход второго элемента ИЛИ соединен с вторым входом элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, выход которого соединен с выходом модуля.