МАЖОРИТАРНЫЙ МОДУЛЬ Российский патент 2023 года по МПК G06F7/57 H03K19/23 

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

Известны мажоритарные модули (см., например, патент РФ 2700552, кл. G06F7/57, 2019г.), которые содержат элементы 2И, элементы 2ИЛИ и реализуют мажоритарную функцию семи 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 одиннадцати аргументов - входных двоичных сигналов.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятый за прототип мажоритарный модуль (патент РФ 2621340, кл. G06F7/38, 2017г.), который содержит элементы 2И, элементы 2ИЛИ и реализует мажоритарную функцию одиннадцати аргументов - входных двоичных сигналов.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относятся большие схемная глубина и аппаратурные затраты, обусловленные тем, что схемная глубина прототипа равна 11 и он содержит 33 элемента 2ИЛИ и 30 элементов 2И.

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

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в мажоритарном модуле, содержащем двадцать три элемента 2ИЛИ и двадцать три элемента 2И, особенность заключается в том, что первый, второй входы двадцать второго и первый, второй входы i-го () элементов 2И соединены соответственно с выходами пятнадцатого, семнадцатого и первым, вторым входами i-го элементов 2ИЛИ, первый, второй входы j-го () и первый, второй входы ()-го элементов 2И подключены соответственно к выходам ()-го, ()-го элементов 2И и выходам ()-го, ()-го элементов 2ИЛИ, вторые входы девятого, десятого, одиннадцатого, двенадцатого и первый, второй входы ()-го элементов 2И соединены соответственно с выходами седьмого, восьмого, тринадцатого, четырнадцатого элементов 2И и выходами ()-го, ()-го элементов 2ИЛИ, вторые входы пятнадцатого, двадцать первого, первый вход ()-го элементов 2И и первый, второй входы девятнадцатого элемента 2ИЛИ подключены соответственно к выходам шестнадцатого, восемнадцатого, j-го элементов 2ИЛИ и выходам пятнадцатого, шестнадцатого элементов 2И, первые входы двенадцатого, пятнадцатого, двадцать первого элементов 2И и первый, второй входы двадцать третьего элемента 2ИЛИ соединены соответственно с выходами восемнадцатого, одиннадцатого, двадцатого элементов 2И и выходами девятнадцатого, двадцать первого элементов 2ИЛИ, первый, второй входы четырнадцатого и первый, второй входы шестнадцатого элементов 2И подключены соответственно к выходам девятого, десятого элементов 2ИЛИ и выходам девятого, десятого элементов 2И, первый, второй входы двадцатого элемента 2ИЛИ и первый, второй входы двадцатого элемента 2И соединены соответственно с выходами первого, второго элементов 2И и выходами седьмого, восьмого элементов 2ИЛИ, первый вход семнадцатого, второй вход двадцать второго элементов 2ИЛИ и первый, второй входы двадцать третьего элемента 2И подключены соответственно к выходам двадцатого, двадцать третьего элементов 2ИЛИ и выходам двадцать второго, девятнадцатого элементов 2И, первый вход двадцать второго, второй вход семнадцатого и первый, второй входы двадцать первого элементов 2ИЛИ соединены соответственно с выходами двадцать третьего, двадцать первого и двенадцатого, семнадцатого элементов 2И, а первый вход одиннадцатого, первый, второй входы тринадцатого и первый, второй входы ()-го, первый, второй входы ()-го элементов 2И подключены соответственно к первому, второму, третьему и ()-му, ()-му, ()-му, ()-му входам мажоритарного модуля, выход которого соединен с выходом двадцать второго элемента 2ИЛИ.

На чертеже представлена схема предлагаемого мажоритарного модуля.

Мажоритарный модуль содержит элементы 2И 1₁,…,1₂₃ и элементы 2ИЛИ 2₁,…,2₂₃, причем первый, второй входы элемента 1₂₂ и первый, второй входы элемента 1_i () соединены соответственно с выходами элементов 2₁₅, 2₁₇ и первым, вторым входами элемента 2_i, первый, второй входы элемента 1_j () и первый, второй входы элемента 1_j+6 подключены соответственно к выходам элементов 1_j+2, 1_j+4 и 2_j+2, 2_j+4, вторые входы элементов 1₉, 1₁₀, 1₁₁, 1₁₂ и первый, второй входы элемента 1_j+17 соединены соответственно с выходами элементов 1₇, 1₈, 1₁₃, 1₁₄ и 2_j+10, 2_j+12, вторые входы элементов 1₁₅, 1₂₁, первый вход элемента 1_j+8 и первый, второй входы элемента 2₁₉ подключены соответственно к выходам элементов 2₁₆, 2₁₈, 2_j и 1₁₅, 1₁₆, первые входы элементов 1₁₂, 1₁₅, 1₂₁ и первый, второй входы элемента 2₂₃ соединены соответственно с выходами элементов 1₁₈, 1₁₁, 1₂₀ и 2₁₉, 2₂₁, первый, второй входы элемента 1₁₄ и первый, второй входы элемента 1₁₆ подключены соответственно к выходам элементов 2₉, 2₁₀ и 1₉, 1₁₀, первый, второй входы элемента 2₂₀ и первый, второй входы элемента 1₂₀ соединены соответственно с выходами элементов 1₁, 1₂ и 2₇, 2₈, первый вход элемента 2₁₇, второй вход элемента 2₂₂ и первый, второй входы элемента 1₂₃ подключены соответственно к выходам элементов 2₂₀, 2₂₃ и 1₂₂, 1₁₉, первый вход элемента 2₂₂, второй вход элемента 2₁₇ и первый, второй входы элемента 2₂₁ соединены соответственно с выходами элементов 1₂₃, 1₂₁ и 1₁₂, 1₁₇, а первый вход элемента 1₁₁, первый, второй входы элемента 1₁₃ и первый, второй входы элемента 1_j+2, первый, второй входы элемента 1_j+4 подключены соответственно к первому, второму, третьему и ()-му, ()-му, ()-му, ()-му входам мажоритарного модуля, выход которого соединен с выходом элемента 2₂₂.

Работа предлагаемого мажоритарного модуля осуществляется следующим образом. На его первый,…,одиннадцатый входы подаются соответственно двоичные сигналы . В представленных ниже табл.1; табл.2 и табл.3 приведены соответственно значения внутренних сигналов предлагаемого мажоритарного модуля, полученные для всех возможных наборов значений сигналов ; значения его внутренних сигналов (), полученные для всех возможных наборов значений сигналов , и значения его выходного сигнала Z, полученные для всех возможных наборов значений сигналов .

Таблица 1 000 000 100 001 001 001 101 011 010 001 110 011 011 011 111 111

Таблица 2 0000 0000 1000 0001 0001 0001 1001 0011 0010 0001 1010 0011 0011 0011 1011 0111 0100 0001 1100 0011 0101 0011 1101 0111 0110 0011 1110 0111 0111 0111 1111 1111

Таблица 3 000 0000 0000 0 011 0000 0000 0 000 0000 0001 0 011 0000 0001 0 000 0000 0011 0 011 0000 0011 0 000 0000 0111 0 011 0000 0111 0 000 0000 1111 0 011 0000 1111 1 000 0001 0000 0 011 0001 0000 0 000 0001 0001 0 011 0001 0001 0 000 0001 0011 0 011 0001 0011 0 000 0001 0111 0 011 0001 0111 1 000 0001 1111 0 011 0001 1111 1 000 0011 0000 0 011 0011 0000 0 000 0011 0001 0 011 0011 0001 0 000 0011 0011 0 011 0011 0011 1 000 0011 0111 0 011 0011 0111 1 000 0011 1111 1 011 0011 1111 1 000 0111 0000 0 011 0111 0000 0 000 0111 0001 0 011 0111 0001 1 000 0111 0011 0 011 0111 0011 1 000 0111 0111 1 011 0111 0111 1 000 0111 1111 1 011 0111 1111 1 000 1111 0000 0 011 1111 0000 1 000 1111 0001 0 011 1111 0001 1 000 1111 0011 1 011 1111 0011 1 000 1111 0111 1 011 1111 0111 1 000 1111 1111 1 011 1111 1111 1 001 0000 0000 0 111 0000 0000 0 001 0000 0001 0 111 0000 0001 0 001 0000 0011 0 111 0000 0011 0 001 0000 0111 0 111 0000 0111 1 001 0000 1111 0 111 0000 1111 1 001 0001 0000 0 111 0001 0000 0 001 0001 0001 0 111 0001 0001 0 001 0001 0011 0 111 0001 0011 1 001 0001 0111 0 111 0001 0111 1 001 0001 1111 1 111 0001 1111 1 001 0011 0000 0 111 0011 0000 0 001 0011 0001 0 111 0011 0001 1 001 0011 0011 0 111 0011 0011 1 001 0011 0111 1 111 0011 0111 1 001 0011 1111 1 111 0011 1111 1 001 0111 0000 0 111 0111 0000 1 001 0111 0001 0 111 0111 0001 1 001 0111 0011 1 111 0111 0011 1 001 0111 0111 1 111 0111 0111 1 001 0111 1111 1 111 0111 1111 1 001 1111 0000 0 111 1111 0000 1 001 1111 0001 1 111 1111 0001 1 001 1111 0011 1 111 1111 0011 1 001 1111 0111 1 111 1111 0111 1 001 1111 1111 1 111 1111 1111 1

Согласно табл.1, табл.2, табл.3 имеем

,

где есть мажоритарная функция одиннадцати аргументов . При этом схемная глубина предлагаемого мажоритарного модуля равна 8.

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

Изобретение относится к элементам цифровой вычислительной техники. Технический результат заключается в уменьшение аппаратурных затрат и схемной глубины при сохранении функциональных возможностей. Технический результат достигается за счет того, что предлагается мажоритарный модуль, содержащий двадцать три элемента 2ИЛИ и двадцать три элемента 2И, при этом указанные элементы соединены между собой так, чтобы реализовать мажоритарную функцию 11 аргументов, уменьшив при этом схемную глубину до 8. 3 табл., 1 ил.

Мажоритарный модуль, содержащий двадцать три элемента 2ИЛИ и двадцать три элемента 2И, отличающийся тем, что первый, второй входы двадцать второго и первый, второй входы i-го () элементов 2И соединены соответственно с выходами пятнадцатого, семнадцатого и первым, вторым входами i-го элементов 2ИЛИ, первый, второй входы j-го () и первый, второй входы ()-го элементов 2И подключены соответственно к выходам ()-го, ()-го элементов 2И и выходам ()-го, ()-го элементов 2ИЛИ, вторые входы девятого, десятого, одиннадцатого, двенадцатого и первый, второй входы ()-го элементов 2И соединены соответственно с выходами седьмого, восьмого, тринадцатого, четырнадцатого элементов 2И и выходами ()-го, ()-го элементов 2ИЛИ, вторые входы пятнадцатого, двадцать первого, первый вход ()-го элементов 2И и первый, второй входы девятнадцатого элемента 2ИЛИ подключены соответственно к выходам шестнадцатого, восемнадцатого, j-го элементов 2ИЛИ и выходам пятнадцатого, шестнадцатого элементов 2И, первые входы двенадцатого, пятнадцатого, двадцать первого элементов 2И и первый, второй входы двадцать третьего элемента 2ИЛИ соединены соответственно с выходами восемнадцатого, одиннадцатого, двадцатого элементов 2И и выходами девятнадцатого, двадцать первого элементов 2ИЛИ, первый, второй входы четырнадцатого и первый, второй входы шестнадцатого элементов 2И подключены соответственно к выходам девятого, десятого элементов 2ИЛИ и выходам девятого, десятого элементов 2И, первый, второй входы двадцатого элемента 2ИЛИ и первый, второй входы двадцатого элемента 2И соединены соответственно с выходами первого, второго элементов 2И и выходами седьмого, восьмого элементов 2ИЛИ, первый вход семнадцатого, второй вход двадцать второго элементов 2ИЛИ и первый, второй входы двадцать третьего элемента 2И подключены соответственно к выходам двадцатого, двадцать третьего элементов 2ИЛИ и выходам двадцать второго, девятнадцатого элементов 2И, первый вход двадцать второго, второй вход семнадцатого и первый, второй входы двадцать первого элементов 2ИЛИ соединены соответственно с выходами двадцать третьего, двадцать первого и двенадцатого, семнадцатого элементов 2И, а первый вход одиннадцатого, первый, второй входы тринадцатого и первый, второй входы ()-го, первый, второй входы ()-го элементов 2И подключены соответственно к первому, второму, третьему и ()-му, ()-му, ()-му, ()-му входам мажоритарного модуля, выход которого соединен с выходом двадцать второго элемента 2ИЛИ.