ПОРОГОВЫЙ МОДУЛЬ Российский патент 2023 года по МПК H03K19/00 

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 2714216, кл. H03K 19/23, 2020 г.), которые содержат элементы И, элементы ИЛИ и реализуют пороговую функцию с единичными весами аргументов и порогом четыре, зависящую от шести аргументов – входных двоичных сигналов.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных пороговых модулей, относится схемная сложность, обусловленная тем, что цена по Квайну схемы, в частности упомянутого аналога, равна 29.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятый за прототип пороговый модуль (патент РФ 2758800, кл. H03K 19/23, 2021 г.), который содержит элементы И, элементы ИЛИ и реализует пороговую функцию с единичными весами аргументов и порогом четыре, зависящую от шести аргументов – входных двоичных сигналов.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относится схемная сложность, обусловленная тем, что цена по Квайну схемы прототипа равна 29.

Техническим результатом изобретения является упрощение схемы порогового модуля за счет уменьшения ее цены по Квайну.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в пороговом модуле, содержащем шесть элементов ИЛИ и шесть элементов И, первый, второй входы j-го () элемента И и первые входы четвертого, шестого элементов ИЛИ соединены соответственно с первым, вторым входами j-го элемента ИЛИ и выходами первых элементов ИЛИ, И, первый, второй входы первого и первый, второй входы шестого элементов И подключены соответственно к выходам второго, третьего элементов И и выходам второго, третьего элементов ИЛИ, а выход шестого элемента И и первый, второй входы k-го (), первый, второй входы пятого элементов ИЛИ соединены соответственно со вторым входом четвертого элемента ИЛИ и ()-м, ()-м, пятым, шестым входами порогового модуля, особенность заключается в том, что второй, третий входы пятого и третий вход четвертого элементов И соединены соответственно с первым, вторым входами и выходом пятого элемента ИЛИ, а первый вход пятого элемента И, k-й вход и выход шестого элемента ИЛИ подключены соответственно к выходу четвертого элемента ИЛИ, выходу ()-го элемента И и выходу порогового модуля.

На чертеже представлена схема предлагаемого порогового модуля.

Пороговый модуль содержит элементы ИЛИ 1₁,…,1₆ и элементы И 2₁,…,2₆, причем первый, второй входы элемента 2_j () и первые входы элементов 1₄, 1₆ соединены соответственно с первым, вторым входами элемента 1_j и выходами элементов 1₁, 2₁, первый, второй входы элемента 2₁ и первый, второй входы элемента 2₆ подключены соответственно к выходам элементов 2₂, 2₃ и 1₂, 1₃, второй, третий входы элемента 2₅ и третий вход элемента 2₄ соединены соответственно с первым, вторым входами и выходом элемента 1₅, первый вход элемента 2₅, второй вход элемента 1₄ и k-й () вход элемента 1₆ подключены соответственно к выходам элементов 1₄, 2₆ и 2_k+2, а первый, второй входы элемента 2_k, первый, второй входы элемента 1₅ и выход элемента 1₆ соединены соответственно с ()-м, ()-м, пятым, шестым входами и выходом порогового модуля.

Работа предлагаемого порогового модуля осуществляется следующим образом. На его первый,…,шестой входы подаются соответственно двоичные сигналы . На выходе предлагаемого модуля получим

$$Z=x_1{x}_2{x}_3{x}_4\vee (x_1{x}_2\vee x_3{x}_4)(x_1\vee x_2)(x_3\vee x_4)(x_5\vee x_6)\vee$$

$$\vee (x_1{x}_2\vee x_3{x}_4\vee (x_1\vee x_2)(x_3\vee x_4))x_5{x}_6=$$

$$=x_1{x}_2{x}_3{x}_4\vee x_1{x}_2{x}_3{x}_5\vee x_1{x}_2{x}_3{x}_6\vee x_1{x}_2{x}_4{x}_5\vee x_1{x}_2{x}_4{x}_6\vee$$

$$\vee x_1{x}_2{x}_5{x}_6\vee x_1{x}_3{x}_4{x}_5\vee x_1{x}_3{x}_4{x}_6\vee x_1{x}_3{x}_5{x}_6\vee x_1{x}_4{x}_5{x}_6\vee$$

$$\vee x_2{x}_3{x}_4{x}_5\vee x_2{x}_3{x}_4{x}_6\vee x_2{x}_3{x}_5{x}_6\vee x_2{x}_4{x}_5{x}_6\vee x_3{x}_4{x}_5{x}_6=$$

$$=\{\begin{array}{l}1\text{при}{\displaystyle \sum _{q=1}^6{x}_q}\ge 4\hfill \\ 0\text{при}{\displaystyle \sum _{q=1}^6{x}_q}<4\hfill \end{array}=M_6^4$$ ,

где ∨, ⋅ есть символы операций ИЛИ, И; $$M_6^4$$ - есть пороговая функция с единичными весами аргументов $$x_1\mathrm{,...,}{x}_6$$ и порогом четыре.

Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемый пороговый модуль реализует пороговую функцию с единичными весами аргументов и порогом четыре, зависящую от шести аргументов – входных двоичных сигналов, при этом схема предлагаемого порогового модуля проще, чем у прототипа, поскольку ее цена по Квайну равна 27.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления. Технический результат - упрощение схемы порогового модуля. Для этого предложен пороговый модуль, который содержит шесть элементов ИЛИ (1₁,…,1₆) и шесть элементов И (2₁,…,2₆). 1 ил.

Пороговый модуль, содержащий шесть элементов ИЛИ и шесть элементов И, причем первый, второй входы j-го () элемента И и первые входы четвертого, шестого элементов ИЛИ соединены соответственно с первым, вторым входами j-го элемента ИЛИ и выходами первых элементов ИЛИ, И, первый, второй входы первого и первый, второй входы шестого элементов И подключены соответственно к выходам второго, третьего элементов И и выходам второго, третьего элементов ИЛИ, а выход шестого элемента И и первый, второй входы k-го (), первый, второй входы пятого элементов ИЛИ соединены соответственно со вторым входом четвертого элемента ИЛИ и ()-м, ()-м, пятым, шестым входами порогового модуля, отличающийся тем, что второй, третий входы пятого и третий вход четвертого элементов И соединены соответственно с первым, вторым входами и выходом пятого элемента ИЛИ, а первый вход пятого элемента И, k-й вход и выход шестого элемента ИЛИ подключены соответственно к выходу четвертого элемента ИЛИ, выходу ()-го элемента И и выходу порогового модуля.