ПОРОГОВЫЙ МОДУЛЬ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПОРОГОВОЙ ФУНКЦИИ С ЕДИНИЧНЫМИ ВЕСАМИ АРГУМЕНТОВ И ПОРОГОМ ТРИ Российский патент 2023 года по МПК G06F7/38 H03K19/20 

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 2704735, кл. G06F7/00, 2019г.), которые содержат элементы И, элементы ИЛИ и реализуют пороговую функцию с единичными весами аргументов и порогом три, зависящую от шести аргументов - входных двоичных сигналов.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных пороговых модулей, относятся ограниченные функциональные возможности и низкое быстродействие, обусловленные соответственно тем, что не допускается обработка семи входных сигналов и максимальное время задержки распространения сигнала, в частности, в упомянутом аналоге определяется выражением , где есть длительность задержки, вносимой логическим элементом.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятый за прототип пороговый модуль (патент РФ 2757821, кл. G06F7/38, 2021г.), который содержит девять элементов И, девять элементов ИЛИ и реализует пороговую функцию с единичными весами аргументов и порогом три, зависящую от семи аргументов - входных двоичных сигналов.

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 , где есть длительность задержки, вносимой логическим элементом.

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

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в пороговом модуле, содержащем девять элементов И и девять элементов ИЛИ, первый, второй входы шестого и первый, второй входы k-го () элементов ИЛИ соединены соответственно с выходами первого, второго и первым, вторым входами k-го элементов И, первый вход пятого, выход шестого элементов ИЛИ и первый вход восьмого элемента И подключены соответственно к выходу четвертого, второму входу пятого элементов И и выходу четвертого элемента ИЛИ, а первый, второй входы четвертого и первый, второй входы m-го () элементов ИЛИ соединены соответственно с выходами первого, второго элементов ИЛИ и ()-ым, ()-ым входами порогового модуля, особенность заключается в том, что в него введен десятый элемент ИЛИ, первый вход i-го () элемента И и выходы третьих элементов И, ИЛИ соединены соответственно с первым входом ()-го элемента ИЛИ и первыми входами седьмых элементов И, ИЛИ, второй вход и выход шестого, второй вход и выход восьмого элементов И подключены соответственно к вторым входам седьмых элементов И, ИЛИ и второму входу восьмого элемента ИЛИ, выходу восьмого и первому входу десятого элементов ИЛИ, первый, второй входы девятого элемента И и первый, второй входы девятого элемента ИЛИ соединены соответственно с выходами пятого, седьмого элементов ИЛИ и выходами пятого, седьмого элементов И, а второй, третий входы и выход десятого элемента ИЛИ подключены соответственно к выходам девятых элементов И, ИЛИ и выходу порогового модуля, седьмой вход которого соединен с вторым входом шестого элемента И.

На чертеже представлена схема предлагаемого порогового модуля.

Пороговый модуль содержит элементы ИЛИ 1₁,…,1₁₀ и элементы И 2₁,…,2₉, причем первый, второй входы элемента 1₆ и первый, второй входы элемента 1_k () соединены соответственно с выходами элементов 2₁, 2₂ и первым, вторым входами элемента 2_k, первые входы элементов 1₄, 1₅, 2₈ и выходы элементов 1₂, 1₆ подключены соответственно к выходам элементов 1₁, 2₄, 1₄ и вторым входам элементов 2₄, 2₅, первый вход элемента 2_i () и выходы элементов 2₃, 1₃ соединены соответственно с первым входом элемента 1_i+1 и первыми входами элементов 2₇, 1₇, второй вход и выход элемента 2₆, второй вход и выход элемента 2₈ подключены соответственно к вторым входам элементов 2₇, 1₇ и второму входу элемента 1₈, выходу элемента 1₈ и первому входу элемента 1₁₀, первый, второй входы элемента 2₉ и первый, второй входы элемента 1₉ соединены соответственно с выходами элементов 1₅, 1₇ и выходами элементов 2₅, 2₇, а второй, третий входы элемента 1₁₀ и первый, второй входы элемента 1_m () подключены соответственно к выходам элементов 2₉, 1₉ и ()-му, ()-му входам порогового модуля, седьмой вход и выход которого соединены соответственно с вторым входом элемента 2₆ и выходом элемента 1₁₀.

Работа предлагаемого порогового модуля осуществляется следующим образом. На его первый,…,седьмой входы подаются соответственно двоичные сигналы . Сигнал на выходе элемента 1₁₀ определяется выражением

,

в котором ∨, ⋅ есть символы операций ИЛИ, И. Следовательно, на выходе предлагаемого порогового модуля получим

,

где есть пороговая функция с единичными весами аргументов и порогом три. При этом максимальное время задержки распространения сигнала в предлагаемом пороговом модуле определяется выражением ( - длительность задержки, вносимой логическим элементом).

Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемый пороговый модуль реализует пороговую функцию с единичными весами аргументов и порогом три, зависящую от семи аргументов - входных двоичных сигналов, и обладает более высоким по сравнению с прототипом быстродействием.

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат заключается в повышении быстродействия порогового модуля за счет уменьшения максимального времени задержки распространения сигнала. Результат достигается за счет того, что в пороговый модуль для реализации пороговой функции с единичными весами аргументов и порогом три, зависящей от семи аргументов - входных двоичных сигналов, дополнительно введен десятый элемент ИЛИ, при этом первый вход i-го () элемента И и выходы третьих элементов И, ИЛИ соединены соответственно с первым входом (i+1)-го элемента ИЛИ и первыми входами седьмых элементов И, ИЛИ, второй вход и выход шестого, второй вход и выход восьмого элементов И подключены соответственно к вторым входам седьмых элементов И, ИЛИ и второму входу восьмого элемента ИЛИ, выходу восьмого и первому входу десятого элементов ИЛИ, первый, второй входы девятого элемента И и первый, второй входы девятого элемента ИЛИ соединены соответственно с выходами пятого, седьмого элементов ИЛИ и выходами пятого, седьмого элементов И, а второй, третий входы и выход десятого элемента ИЛИ подключены соответственно к выходам девятых элементов И, ИЛИ и выходу порогового модуля, седьмой вход которого соединен с вторым входом шестого элемента И. 1 ил.

Пороговый модуль, предназначенный для реализации пороговой функции с единичными весами аргументов и порогом три, содержащий девять элементов И и девять элементов ИЛИ, причем первый, второй входы шестого и первый, второй входы k-го () элементов ИЛИ соединены соответственно с выходами первого, второго и первым, вторым входами k-го элементов И, первый вход пятого, выход шестого элементов ИЛИ и первый вход восьмого элемента И подключены соответственно к выходу четвертого, второму входу пятого элементов И и выходу четвертого элемента ИЛИ, а первый, второй входы четвертого и первый, второй входы m-го () элементов ИЛИ соединены соответственно с выходами первого, второго элементов ИЛИ и ()-м, ()-м входами порогового модуля, отличающийся тем, что в него введен десятый элемент ИЛИ, первый вход i-го () элемента И и выходы третьих элементов И, ИЛИ соединены соответственно с первым входом ()-го элемента ИЛИ и первыми входами седьмых элементов И, ИЛИ, второй вход и выход шестого, второй вход и выход восьмого элементов И подключены соответственно к вторым входам седьмых элементов И, ИЛИ и второму входу восьмого элемента ИЛИ, выходу восьмого и первому входу десятого элементов ИЛИ, первый, второй входы девятого элемента И и первый, второй входы девятого элемента ИЛИ соединены соответственно с выходами пятого, седьмого элементов ИЛИ и выходами пятого, седьмого элементов И, а второй, третий входы и выход десятого элемента ИЛИ подключены соответственно к выходам девятых элементов И, ИЛИ и выходу порогового модуля, седьмой вход которого соединен с вторым входом шестого элемента И.