МАЖОРИТАРНЫЙ МОДУЛЬ Российский патент 2021 года по МПК G06F7/57 H03K19/23 

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 2701461, кл. G06F 7/57, 2019 г.), которые реализуют мажоритарную функцию пяти аргументов - входных двоичных сигналов.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных мажоритарных модулей, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не обеспечивается реализация мажоритарной функции семи аргументов - входных двоичных сигналов.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятый за прототип мажоритарный модуль (патент РФ 2710877, кл. G06F 7/57, 2020 г.), который содержит элементы И, элементы исключающее или и реализует мажоритарную функцию семи аргументов - входных двоичных сигналов.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относятся большие аппаратурные затраты, обусловленные тем, что прототип содержит двенадцать элементов исключающее или и десять элементов И.

Техническим результатом изобретения является уменьшение аппаратурных затрат при сохранении функциональных возможностей прототипа.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в мажоритарном модуле, содержащем восемь элементов И и десять элементов исключающее или, первый, второй входы k-го () элемента И и второй вход m-го () элемента исключающее или соединены соответственно с первым, вторым входами k-го элемента исключающее или и выходом (m - 2)-го элемента И, а первый, второй входы первого элемента И подключены соответственно к первому, второму входам мажоритарного модуля, особенность заключается в том, что выходы i-го (), пятого и первый вход (i+6)-го элементов исключающее или соединены соответственно с первыми входами (i+4)-го, третьего и выходом i-го элементов И, первый, второй входы четвертого и второй вход (m+2)-го элементов исключающее или соединены соответственно с выходами седьмого, восьмого элементов исключающее или и выходом га-го элемента И, а вторые входы седьмого, восьмого элементов И и выход десятого элемента исключающее или соединены соответственно с выходами шестого, девятого элементов исключающее или и выходом мажоритарного модуля, третий, четвертый, седьмой и пятый, шестой входы которого соединены соответственно с вторыми входами пятого, третьего, шестого и первым, вторым входами второго элементов исключающее или.

На чертеже представлена схема предлагаемого мажоритарного модуля.

Мажоритарный модуль содержит элементы И 1₁,…,1₈ и элементы исключающее или 2₁,…,2₁₀, причем первый, второй входы элемента 1_k () и первый, второй входы элемента 2_n () соединены соответственно с первым, вторым входами элемента 2_k и выходами элементов 1_n-6, 1_n-2, первые входы элементов 1₃, 1₄ и вторые входы элементов 1₄, 1₇ подключены соответственно к выходам элементов 2₅, 2₇ и 2₈, 2₆, а первый вход элемента 1_n-2, второй вход элемента 1₈ и выход элемента 2₁₀ соединены соответственно с выходами элементов 2_n-6, 2₉ и выходом мажоритарного модуля, первый, второй, пятый, шестой и третий, четвертый, седьмой входы которого подключены соответственно к первому, второму входам элемента 1₁, первому, второму входам элемента 1₂ и вторым входам элементов 2₅, 2₃, 2₆.

Работа предлагаемого мажоритарного модуля осуществляется следующим образом. На его первый,…, седьмой входы подаются соответственно двоичные сигналы x₁,…,x₇ ∈ {0,l}. В представленных ниже таблицах приведены значения внутренних сигналов z_2j-1, () предлагаемого мажоритарного модуля при всех возможных наборах значений сигналов x_4j-3, x_4j-2, x_4j-1 и значения его выходного сигнала Z при всех возможных наборах значений сигналов x₄, z₁, z₂, z₃, z₄.

Согласно данным, приведенным в таблицах, имеем

где Maj(x₁,…,x₇) есть мажоритарная функция семи аргументов x₁,…,x₇.

Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемый мажоритарный модуль реализует мажоритарную функцию семи аргументов - входных двоичных сигналов и обладает меньшими по сравнению с прототипом аппаратурными затратами.

Настоящее техническое решение относится к области вычислительной техники. Технический результат заключается в уменьшении аппаратурных затрат при сохранении функциональных возможностей прототипа. Технический результат достигается за счёт мажоритарного модуля, который содержит восемь элементов И (1₁,…,1₈) и десять элементов исключающее или (2₁,…,2₁₀). 1 ил.

Мажоритарный модуль, содержащий восемь элементов И и десять элементов исключающее или, причем первый, второй входы k-го () элемента И и второй вход m-го () элемента исключающее или соединены соответственно с первым, вторым входами k-го элемента исключающее или и выходом (m - 2)-го элемента И, а первый, второй входы первого элемента И подключены соответственно к первому, второму входам мажоритарного модуля, отличающийся тем, что выходы i-го (), пятого и первый вход (i+6)-го элементов исключающее или соединены соответственно с первыми входами (i+4)-го, третьего и выходом i-го элементов И, первый, второй входы четвертого и второй вход (m+2)-го элементов исключающее или соединены соответственно с выходами седьмого, восьмого элементов исключающее или и выходом m-го элемента И, а вторые входы седьмого, восьмого элементов И и выход десятого элемента исключающее или соединены соответственно с выходами шестого, девятого элементов исключающее или и выходом мажоритарного модуля, третий, четвертый, седьмой и пятый, шестой входы которого соединены соответственно с вторыми входами пятого, третьего, шестого и первым, вторым входами второго элементов исключающее или.