ПОРОГОВЫЙ МОДУЛЬ Российский патент 2024 года по МПК G06F7/57 H03K19/20 

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

Известны пороговые модули (см., например, патент РФ 2776922, кл. G06F7/57, 2022г.), которые содержат мажоритарные элементы и реализуют пороговую функцию с единичными весами аргументов и порогом , зависящую от n аргументов – входных двоичных сигналов, при .

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных пороговых модулей, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не выполняется реализация пороговой функции с единичными весами аргументов и порогом , зависящей от n аргументов – входных двоичных сигналов, при либо пороговой функции с единичными весами аргументов и порогом три, зависящей от тех же девяти аргументов.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятый за прототип пороговый модуль (патент РФ 2747107, кл. G06F7/57, 2021г.), который содержит два элемента исключающее ИЛИ, четыре мажоритарных элемента и реализует пороговую функцию с единичными весами аргументов и порогом , зависящую от n аргументов – входных двоичных сигналов, при .

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не выполняется реализация пороговой функции с единичными весами аргументов и порогом , зависящей от n аргументов – входных двоичных сигналов, при либо пороговой функции с единичными весами аргументов и порогом три, зависящей от тех же девяти аргументов.

Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения реализации пороговой функции с единичными весами аргументов и порогом , зависящей от n аргументов – входных двоичных сигналов, либо пороговой функции с единичными весами аргументов и порогом три, зависящей от тех же n аргументов, при .

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в пороговом модуле, содержащем два элемента исключающее ИЛИ и четыре мажоритарных элемента, i-й () вход j-го () элемента исключающее ИЛИ и i-й вход первого, первый вход второго мажоритарных элементов соединены соответственно с i-ым входом j-го мажоритарного элемента и i-м, четвертым входами порогового модуля, особенность заключается в том, что в него дополнительно введены три элемента исключающее ИЛИ и три мажоритарных элемента, i-й вход k-го () элемента исключающее ИЛИ и первый, третий входы шестого мажоритарного элемента соединены соответственно с i-ым входом k-го мажоритарного элемента и выходами четвертого, пятого элементов исключающее ИЛИ, i-й вход четвертого и второй, третий входы седьмого мажоритарных элементов соединены соответственно с выходом i-го элемента исключающее ИЛИ и выходами шестого, пятого мажоритарных элементов, i-й вход пятого и выход четвертого мажоритарных элементов соединены соответственно с выходом i-го и вторым входом шестого мажоритарных элементов, а второй, третий входы второго, i-й вход третьего, первый вход и выход седьмого мажоритарных элементов соединены соответственно с пятым, шестым, ()-ым, десятым входами и выходом порогового модуля.

На чертеже представлена схема предлагаемого порогового модуля.

Пороговый модуль содержит элементы исключающее ИЛИ 1₁,…,1₅ и мажоритарные элементы 2₁,…,2₇, причем i-е () входы элементов 1_j (), 1_k () и первый, второй, третий входы элемента 2₆ соединены соответственно с i-ми входами элементов 2_j, 2_k и выходами элементов 1₄, 2₄, 1₅, i-е входы элементов 1₄, 1₅ и второй, третий входы элемента 2₇ соединены соответственно с выходами элементов 1_i, 2_i и 2₆, 2₅, а i-й вход элемента 1_j, i-й вход элемента 1₃, первый вход и выход элемента 2₇ соединены соответственно с ()-м, ()-ым, десятым входами и выходом порогового модуля.

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

Таблица 1

000 00 100 01 001 01 101 10 010 01 110 10 011 10 111 11

Таблица 2

1) 2) 1) 2) Z Z Z Z 00 00 00 0 0 10 00 00 0 0 00 00 01 0 0 10 00 01 1 0 00 00 10 0 0 10 00 10 1 0 00 00 11 1 0 10 00 11 1 0 00 01 00 0 0 10 01 00 1 0 00 01 01 0 0 10 01 01 1 0 00 01 10 1 0 10 01 10 1 0 00 01 11 1 0 10 01 11 1 0 00 10 00 0 0 10 10 00 1 0 00 10 01 1 0 10 10 01 1 0 00 10 10 1 0 10 10 10 1 0 00 10 11 1 0 10 10 11 1 1 00 11 00 1 0 10 11 00 1 0 00 11 01 1 0 10 11 01 1 0 00 11 10 1 0 10 11 10 1 1 00 11 11 1 0 10 11 11 1 1 01 00 00 0 0 11 00 00 1 0 01 00 01 0 0 11 00 01 1 0 01 00 10 1 0 11 00 10 1 0 01 00 11 1 0 11 00 11 1 0 01 01 00 0 0 11 01 00 1 0 01 01 01 1 0 11 01 01 1 0 01 01 10 1 0 11 01 10 1 0 01 01 11 1 0 11 01 11 1 1 01 10 00 1 0 11 10 00 1 0 01 10 01 1 0 11 10 01 1 0 01 10 10 1 0 11 10 10 1 1 01 10 11 1 0 11 10 11 1 1 01 11 00 1 0 11 11 00 1 0 01 11 01 1 0 11 11 01 1 1 01 11 10 1 0 11 11 10 1 1 01 11 11 1 1 11 11 11 1 1

Если либо , то согласно табл.1, табл.2 имеем

либо ,

где () есть пороговая функция с единичными весами аргументов и порогом три (семь).

Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемый пороговый модуль обладает более широкими по сравнению с прототипом функциональными возможностями, так как реализует пороговую функцию с единичными весами аргументов и порогом , зависящую от n аргументов – входных двоичных сигналов, либо пороговую функцию с единичными весами аргументов и порогом три, зависящую от тех же n аргументов, при .

Настоящее техническое решение относится к области вычислительной техники. Технический результат заключается в обеспечении реализации пороговой функции с порогом 0,5(3n-13), зависящей от n аргументов, либо пороговой функции с порогом три, зависящей от тех же n аргументов, при n=9. Технический результат достигается за счёт того, что пороговый модуль содержит пять элементов исключающее ИЛИ (1₁,…, 1₅) и семь мажоритарных элементов (2₁,…, 2₇). 1 ил., 2 табл.

Пороговый модуль, содержащий два элемента исключающее ИЛИ и четыре мажоритарных элемента, причем i-й () вход j-го () элемента исключающее ИЛИ и i-й вход первого, первый вход второго мажоритарных элементов соединены соответственно с i-м входом j-го мажоритарного элемента и i-м, четвертым входами порогового модуля, отличающийся тем, что в него дополнительно введены три элемента исключающее ИЛИ и три мажоритарных элемента, i-й вход k-го () элемента исключающее ИЛИ и первый, третий входы шестого мажоритарного элемента соединены соответственно с i-м входом k-го мажоритарного элемента и выходами четвертого, пятого элементов исключающее ИЛИ, i-й вход четвертого и второй, третий входы седьмого мажоритарных элементов соединены соответственно с выходом i-го элемента исключающее ИЛИ и выходами шестого, пятого мажоритарных элементов, i-й вход пятого и выход четвертого мажоритарных элементов соединены соответственно с выходом i-го и вторым входом шестого мажоритарных элементов, а второй, третий входы второго, i-й вход третьего, первый вход и выход седьмого мажоритарных элементов соединены соответственно с пятым, шестым, ()-м, десятым входами и выходом порогового модуля.