ПОРОГОВЫЙ МОДУЛЬ Российский патент 2021 года по МПК H03K19/23 

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

Известны пороговые модули (см., например, патент РФ 2701461, кл. H03K 19/23, 2019 г.), которые содержат элементы И, элементы ИЛИ и реализуют пороговую функцию с единичными весами аргументов и порогом n-2, зависящую от n аргументов - входных двоичных сигналов, при n=5.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных пороговых модулей, относятся ограниченные функциональные возможности и недостаточный аппаратурный состав, обусловленные соответственно тем, что не обеспечивается реализация пороговой функции с единичными весами аргументов и порогом n-2, зависящей от n аргументов - входных двоичных сигналов, при n=6 и, в частности, упомянутый аналог содержит десять логических элементов.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятый за прототип пороговый модуль (патент РФ 2714216, кл. H03K 19/23, 2020 г.), который содержит семь элементов И, семь элементов ИЛИ и реализует пороговую функцию с единичными весами аргументов и порогом n-2, зависящую от n аргументов - входных двоичных сигналов, при n=6.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относится низкое быстродействие, обусловленное тем, что максимальное время задержки распространения сигнала в прототипе определяется выражением 6×Δt, где Δt есть длительность задержки, вносимой логическим элементом.

Техническим результатом изобретения является повышение быстродействия при сохранении функциональных возможностей и аппаратурного состава прототипа.

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 и первый вход седьмого элементов И соединены соответственно с первым, вторым входами j-го и выходом шестого элементов ИЛИ, а первый, второй входы первого, первый вход четвертого и выход седьмого элементов И подключены соответственно к выходам второго, третьего элементов И, выходу первого элемента ИЛИ и выходу порогового модуля, первый, второй и третий, четвертый входы которого соединены соответственно с первым, вторым входами второго и первым, вторым входами третьего элементов И, особенность заключается в том, что первый, второй входы шестого и первый, второй входы пятого элементов И соединены соответственно с выходами второго, третьего и первым, вторым входами пятого элементов ИЛИ, первый, второй входы седьмого элемента ИЛИ и второй, третий входы седьмого элемента И подключены соответственно к выходам четвертого, пятого элементов И и выходам седьмого, четвертого элементов ИЛИ, выход первого элемента И и второй вход шестого элемента ИЛИ соединены соответственно с первым входом шестого и выходом пятого элементов ИЛИ, а выход шестого и первый, второй входы пятого элементов И подключены соответственно к второму входу четвертого элемента ИЛИ и пятому, шестому входам порогового модуля.

На чертеже представлена схема предлагаемого порогового модуля.

Пороговый модуль содержит элементы ИЛИ 1₁, …, 1₇ и элементы И 2₁, …, 2₇, причем первый, второй входы элемента 2_i и первый, второй входы элемента 2₆, первый, второй входы элемента 1₆ соединены соответственно с первым, вторым входами элемента 1, и выходами элементов 1₂, 1₃, 2₁, 1₅, первый, второй входы элемента 2₁ и первый, второй входы элемента 2₄, первый, второй входы элемента 1₇ подключены соответственно к выходам элементов 2₂, 2₃ и 1₁, 2₆, 2₄, 2₅, а первый, второй, третий входы и выход элемента 2₇ соединены соответственно с выходами элементов 1₆, 1₇, 1₄ и выходом порогового модуля, первый, второй, третий, четвертый и пятый, шестой входы которого подключены соответственно к первому, второму входам элемента 2₂, первому, второму входам элемента 2₃ и первому, второму входам элемента 2₅.

Работа предлагаемого порогового модуля осуществляется следующим образом. На его первый, …, шестой входы подаются соответственно двоичные сигналы х₁, …, х₆ ∈ {0,1}. На выходе предлагаемого модуля получим

где ∨, ⋅ есть символы операций ИЛИ, И; есть пороговая функция с единичными весами аргументов х₁, …, х₆ и порогом 4. При этом максимальное время задержки распространения сигнала в предлагаемом модуле определяется выражением 5×Δt (Δt - длительность задержки, вносимой логическим элементом).

Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемый пороговый модуль реализует пороговую функцию с единичными весами аргументов и порогом n-2, зависящую от n аргументов - входных двоичных сигналов, при n=6, имеет аппаратурный состав прототипа и обладает более высоким по сравнению с прототипом быстродействием.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления. Технический результат - обеспечивается меньшее максимальное время задержки распространения сигнала в пороговом модуле, в результате повышено его быстродействие при сохранении функциональных возможностей и аппаратурного состава. Пороговый модуль предназначен для реализации пороговой функции с единичными весами аргументов и порогом n-2, зависящей от n аргументов - входных двоичных сигналов, при n=6, и может быть использован в системах цифровой вычислительной техники как восстанавливающий орган. Пороговый модуль содержит семь элементов ИЛИ (1₁, …, 1₇) и семь элементов И (2₁, …, 2₇). 1 ил.

Пороговый модуль, содержащий семь элементов ИЛИ и семь элементов И, причем первый, второй входы j-го и первый вход седьмого элементов И соединены соответственно с первым, вторым входами j-го и выходом шестого элементов ИЛИ, а первый, второй входы первого, первый вход четвертого и выход седьмого элементов И подключены соответственно к выходам второго, третьего элементов И, выходу первого элемента ИЛИ и выходу порогового модуля, первый, второй и третий, четвертый входы которого соединены соответственно с первым, вторым входами второго и первым, вторым входами третьего элементов И, отличающийся тем, что первый, второй входы шестого и первый, второй входы пятого элементов И соединены соответственно с выходами второго, третьего и первым, вторым входами пятого элементов ИЛИ, первый, второй входы седьмого элемента ИЛИ и второй, третий входы седьмого элемента И подключены соответственно к выходам четвертого, пятого элементов И и выходам седьмого, четвертого элементов ИЛИ, выход первого элемента И и второй вход шестого элемента ИЛИ соединены соответственно с первым входом шестого и выходом пятого элементов ИЛИ, а выход шестого и первый, второй входы пятого элементов И подключены соответственно к второму входу четвертого элемента ИЛИ и пятому, шестому входам порогового модуля.