МАЖОРИТАРНЫЙ МОДУЛЬ Российский патент 2019 года по МПК G06F7/38 H03K19/23 

Описание патента на изобретение RU2697727C2

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 2249844, кл. G06F 7/38, 2005 г.), которые реализуют мажоритарную функцию Maj(х1, х2, х3) = х1х2 ∨ x1x3 ∨ x2x3 трех аргументов - входных двоичных сигналов xl, x2, x3 ∈ {0,1} либо дизъюнкцию (конъюнкцию) тех же трех аргументов.

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

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятый за прототип мажоритарный модуль (патент РФ 2580801, кл. G06F 7/38, 2016 г.), который содержит логические элементы и с помощью двух настроечных входов реализует мажоритарную функцию Maj(x1, …, х5) = х1х2х3 ∨ х1х2х4 ∨ x1x2x5 ∨ х1х3х4 ∨ x1x3x5 ∨ х1х4х5 ∨ х2х3х4 ∨ х2х3х5 ∨ х2х4х5 ∨ х3х4х5 пяти аргументов - входных двоичных сигналов x1, …, x5 ∈ {0,1} либо дизъюнкцию (конъюнкцию) тех же пяти аргументов. При этом h = 4, где h есть глубина схемы прототипа.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относятся большие аппаратурные затраты, обусловленные тем, что прототип содержит два элемента И, два элемента ИЛИ и девять мажоритарных элементов.

Техническим результатом изобретения является уменьшение аппаратурных затрат при сохранении элементного базиса, функциональных возможностей и глубины схемы прототипа.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в мажоритарном модуле, содержащем элемент И, элемент ИЛИ и девять мажоритарных элементов, вторые входы пятого, восьмого и объединенные третьи входы четвертого, восьмого мажоритарных элементов соединены соответственно с первым, четвертым и пятым информационными входами мажоритарного модуля, выходы i-го (), (i + 4)-го и r-го (r ∈ {4,8}) мажоритарных элементов подключены соответственно к вторым входам (i + 1)-го, (i + 5)-го и третьему входу (r - 1)-го мажоритарных элементов, первый, второй входы и выход девятого мажоритарного элемента соединены соответственно с выходами третьего, седьмого мажоритарных элементов и выходом мажоритарного модуля, первый и второй настроечные входы которого подключены соответственно к объединенным первым входам первого, седьмого и объединенным первым входам шестого, восьмого мажоритарных элементов, особенность заключается в том, что первый вход элемента ИЛИ, подключенного выходом к третьему входу девятого мажоритарного элемента, и первый вход элемента И, подключенного выходом к второму входу элемента ИЛИ, соединены соответственно с выходами первого и пятого мажоритарных элементов, а вторые входы первого, четвертого и объединенные третьи входы первого, пятого мажоритарных элементов, объединенные второй вход элемента И, третьи входы второго, шестого мажоритарных элементов подключены соответственно к первому, четвертому и второму, третьему информационным входам мажоритарного модуля, первый и второй настроечные входы которого соединены соответственно с объединенными первыми входами второго, четвертого и объединенными первыми входами третьего, пятого мажоритарных элементов.

На чертеже представлена схема предлагаемого мажоритарного модуля.

Мажоритарный модуль содержит элемент И 1, элемент ИЛИ 2 и мажоритарные элементы 31, …, 39, причем объединенные вторые входы элементов 31, 35, объединенные третьи входы элементов 31, 35, объединенные второй вход элемента 1, третьи входы элементов 32, 36, объединенные вторые входы элементов 34, 38 и объединенные третьи входы элементов 34, 38 образуют соответственно первый, второй, третий, четвертый и пятый информационные входы мажоритарного модуля, выходы элементов , 3i+4 и 3r (r ∈ {4,8}) соединены соответственно с вторыми входами элементов 3i+1, 3i+5 и третьим входом элемента 3r-1 первые входы элементов 1, 2 и второй вход элемента 2 подключены соответственно к выходам элементов 35, 31 и 1, а первый, второй, третий входы и выход элемента 39 соединены соответственно с выходами элементов 33, 37, 2 и выходом мажоритарного модуля, первый и второй настроечные входы которого подключены соответственно к объединенным первым входам элементов 31, 32, 34, 37 и объединенным первым входам элементов 33, 35, 36, 38.

Работа предлагаемого мажоритарного модуля осуществляется следующим образом. На его первый, …, пятый информационные и первый, второй настроечные входы подаются соответственно двоичные сигналы х1, …, х5 ∈ {0,1} и у1, у2 ∈ {0,1}. На выходе мажоритарного элемента имеем , где , , и #, ∨, • есть соответственно сигналы на его первом, втором, третьем входах и символы операций Maj, ИЛИ, И. Следовательно, сигнал на выходе элемента 39 определяется выражением

где . Таким образом, на выходе предлагаемого модуля получим

.

Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемый мажоритарный модуль с помощью двух настроечных входов реализует мажоритарную функцию пяти аргументов - входных двоичных сигналов либо дизъюнкцию (конъюнкцию) тех же пяти аргументов, построен в элементном базисе прототипа и обладает меньшими по сравнению с прототипом аппаратурными затратами. При этом глубина h схемы предлагаемого мажоритарного модуля составляет h = 4.

Похожие патенты RU2697727C2

название год авторы номер документа
МАЖОРИТАРНЫЙ МОДУЛЬ 2018
  • Андреев Дмитрий Васильевич
RU2700553C1
МАЖОРИТАРНЫЙ МОДУЛЬ 2015
  • Андреев Дмитрий Васильевич
RU2580801C1
МАЖОРИТАРНЫЙ МОДУЛЬ 2023
  • Андреев Дмитрий Васильевич
RU2801792C1
МАЖОРИТАРНЫЙ МОДУЛЬ 2023
  • Андреев Дмитрий Васильевич
RU2803610C1
МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ МАЖОРИТАРНЫЙ МОДУЛЬ 2016
  • Козелков Олег Александрович
RU2626346C1
МАЖОРИТАРНЫЙ МОДУЛЬ 2018
  • Андреев Дмитрий Васильевич
RU2700555C1
ЛОГИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ 2017
  • Андреев Дмитрий Васильевич
RU2689185C2
МАЖОРИТАРНЫЙ МОДУЛЬ "ТРИ ИЗ ПЯТИ" 2016
  • Козелков Олег Александрович
RU2628117C1
ЛОГИЧЕСКИЙ МОДУЛЬ 2020
  • Андреев Дмитрий Васильевич
RU2758187C1
ЛОГИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ 2014
  • Андреев Дмитрий Васильевич
  • Бозин Александр Михайлович
  • Николаев Пётр Валерьевич
  • Яманчев Андрей Сергеевич
RU2559708C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 697 727 C2

Реферат патента 2019 года МАЖОРИТАРНЫЙ МОДУЛЬ

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат: уменьшение аппаратных затрат при сохранении элементного базиса. Для этого в мажоритарном модуле, содержащем элемент И, элемент ИЛИ и девять мажоритарных элементов, вторые входы пятого, восьмого и объединенные третьи входы четвертого, восьмого мажоритарных элементов соединены, первый и второй настроечные входы которого подключены соответственно к объединенным первым входам первого, седьмого и объединенным первым входам шестого, восьмого мажоритарных элементов, особенность заключается в том, что первый вход элемента ИЛИ, и первый вход элемента И соединены, а вторые входы первого, четвертого и объединенные третьи входы первого, пятого мажоритарных элементов, объединенные второй вход элемента И, третьи входы второго, шестого мажоритарных элементов подключены соответственно к первому, четвертому и второму, третьему информационным входам мажоритарного модуля, первый и второй настроечные входы которого соединены. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 697 727 C2

Мажоритарный модуль, содержащий элемент И, элемент ИЛИ и девять мажоритарных элементов, причем вторые входы пятого, восьмого и объединенные третьи входы четвертого, восьмого мажоритарных элементов соединены соответственно с первым, четвертым и пятым информационными входами мажоритарного модуля, выходы i-го , (i+4)-го и r-го (r∈{4,8}) мажоритарных элементов подключены соответственно к вторым входам (i+1)-го, (i+5)-го и третьему входу (r-1)-го мажоритарных элементов, первый, второй входы и выход девятого мажоритарного элемента соединены соответственно с выходами третьего, седьмого мажоритарных элементов и выходом мажоритарного модуля, первый и второй настроечные входы которого подключены соответственно к объединенным первым входам первого, седьмого и объединенным первым входам шестого, восьмого мажоритарных элементов, отличающийся тем, что первый вход элемента ИЛИ, подключенного выходом к третьему входу девятого мажоритарного элемента, и первый вход элемента И, подключенного выходом к второму входу элемента ИЛИ, соединены соответственно с выходами первого и пятого мажоритарных элементов, а вторые входы первого, четвертого и объединенные третьи входы первого, пятого мажоритарных элементов, объединенные второй вход элемента И, третьи входы второго, шестого мажоритарных элементов подключены соответственно к первому, четвертому и второму, третьему информационным входам мажоритарного модуля, первый и второй настроечные входы которого соединены соответственно с объединенными первыми входами второго, четвертого и объединенными первыми входами третьего, пятого мажоритарных элементов.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2019 года RU2697727C2

МАЖОРИТАРНЫЙ МОДУЛЬ 2015
  • Андреев Дмитрий Васильевич
RU2580801C1
МАЖОРИТАРНЫЙ МОДУЛЬ 2006
  • Андреев Дмитрий Васильевич
RU2300137C1
МАЖОРИТАРНЫЙ МОДУЛЬ "ТРИ ИЗ ПЯТИ" 2016
  • Козелков Олег Александрович
RU2628117C1
Способ восстановления хромовой кислоты, в частности для получения хромовых квасцов 1921
  • Ланговой С.П.
  • Рейзнек А.Р.
SU7A1

RU 2 697 727 C2

Авторы

Андреев Дмитрий Васильевич

Даты

2019-08-19Публикация

2017-11-10Подача