МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ ЛОГИЧЕСКИЙ МОДУЛЬ Советский патент 1974 года по МПК H03K19/02 H03K19/173 

1

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники.

Известны .многофункцианальные логические модули, содержащие один фор.маль.ный нейрон ,с входныгми элементами «И.

С целью расширения логических возможностей, упрощения схемы и повышения быстродействия в предлагаемом многофункциональном логическом модуле формаль-ный нейрон имеет пороговый элемент с норогом +1, прямым и ин1вероным выходами, тремя положительньмм.и входами с весами +1, тремя отрицательными входами, два из которых имеют вес - 1, а одия имеет вес - 2, и четыре входных элемента «И, два из которых дзухвходовые, одни Трехвходавой и одил четырехвходовый, причем выходы двухвходсеых элементов «И соединены с входами пйрогового элемента с весами -1, выход трех1входо вого элемента «И соединен со входом порогового элеме1нта с весом -2, а выход четырехзходового элемента «И соединен с одним из положительных входов порогового элемента с весом + 1, один из входов первого двухвходового элемента «И соединен с одним из входов трехеходового и четырехвходового элементов «И, а также со вторым положительным входом порогового элемента и подключен к первому информационному входу формального нейрона, один из входов второго двух2

входового элемента «И соединен с одними из оставшихся входов трех1входового и четырехвходового элементов «И, а также с третьем положительным входом порогового элемента и подключен ко второму информационному входу формального .ней.рона, ьторой вход первого двухвходового элемента «ГЬ соединен с одним пз оставшихся входов четырех1входо1вого элемента «И и подключен к первому управляющему входу формального нейрона, третий вход трехвходового элемента «И подключен ко второму управляющему входу формального нейрона, второй вход второго двухвходового элемента «И соединен с четвертым входом четырехвходсвого элемента «И и подключен к третьему управляющему входу формального нейрона.

На чертеже показан предлагаемый многофун.кцио.Нальный логический модуль.

Модуль представляет собой один формальный нейрон с входньгми элементами «И, который и.меет информационные и управляющие входы и прямой и ин-версный вы.ходы. Нейрон содерл ит два двухвходовых, один трехвходовый и один четырехвходовый элементы «И /, .2 и 5 соответственно. Пороговый элемент 4 формального нейрона нмеет порог -f-1, три положительных входа 5 с весами -f 1, два отрицательных входа 6 с весами -1, и один отрицательный вход 7 с весами -2. Выходь

лзухвходавых элементов «И / coeAiHiieiibi с отрицательными входами б с весами -1; выход трехвходового элемента «И 2 соединен с отрицательньш входом 7 с весом -2, выход четырехвходового элемента «И 3 соединен с одним из положительных входов 5, а два других положительных входа порогового элемента соединены с информадиоиными входами 8 н 9 модуля. Управляющие входы 10, 11 и 12 соединены со входами элементов «И 1 Е 2. Выход 13 порогового элемента врЯМой, а выходы 14 - инверсный.

Схема работает следующи м об/разол.

При подаче логического сигнала «1 один нз входов нейрона сч.итается возбужданным. Нслн сумма весов возбужденных входов нейрона райна или больше порога ( + 1) то на нрямо м выходе 13 появляется логический снгпал «1. Для каждого двоичного набора, ноданного на унравляющие входы /О, 11 и 12, схема выполняет определенную футнсцию двух перемеиных. В таблице приведены двоичные наборы па управляющих входах и соответствующие им логические функции, реализуемые прямым и инверсным выходами нейрона. Каждый выход реализует восемь разл1ичных фулкций, следовательно оба выхода ВМесте реализуют щестнадцать функций двухпеременпых, в том числе константы 1 и 0.

Пусть на всех управляющих входах отсутствуют сигналы, т. е. нмеем входной набор 000. Тогда все элементы «И заперты, н нейрон превращается в пороговый элемент с порогом + 1 и двумя положительными входами с весами +1. На прЯ1.моМ выходе такого элеMCiirra реализуется логическая функция «Д1ИЗъю1НКция, а на инверсном выходе - ее инверсия, т. е. функция «стрелка Пирса.

Если на вход 11 подается сигнал «1, т. е. входной иабор 010, то треявходовый элемент «И 2 вступает в действие, а остальные эл&менты «И снова заперты. В результате схема превращается в нейрон, имеющий один двухвходовый элел1ент «И с весом -2 и два простых входа с веса:ми -f 1. На прямом выходе такого нейрона реализуется функция сложения по модулю 2, а на инверсном -

функция эк вивалентности, что и показано в таблице.

В двух случаях схема работает аналогнчны;М Образом.

Предмет изобретения

Многофункциональный логический модуль, содержащий одии формальный нейрон с входными элемепта1ми «И, отличающийся тем,

что, с целью расширения логических возможностей, упрощения схемы и повышения быстродействия, формальный нейро-н имеет пороговый элемент с лорогом +1, прямым и инверсным выхода;ми, тремя положительными

входами с весами +1, тремя отрицательными входами, два из которых И1меют вес -1, а одии имеет вес -2, и четыре входных элемента «И, два из которых двухвлодовые, один трехвходавый, и один четырехвходовый, причем выходы двухвходовых элементов «И соеди-не«ы с входами порогового элемента с весами -1, выход трехвходо1вого элемента «И соединен со входом порогового элемента с весом -2, а выход четыреявходового элемента «П соедииен с одним из положительных входов порогового элемента с весом -fl, один из входов первого двухвходового элемента «И соединен с одним нз входов трехвходового и четырех)входового элементов «И, а

также со вторым положительным входом порогового элемента и подключен к первому информационному входу формального нейрона, один из входов второго двухвходового элемента «И соединен с одними из оставшихся входов трех)входового и четырехвходового элементов «И, а также с третьим полож.игельным входом порогового элемента и подключен ко второму И1нформационному входу формального нейрона, второй вход первого двухвходового элемента «И соединен с одним нз осгавн1нхся входов четырехвходового элемента «И и подключен к первому управляющему входу формального нейрона, третий вход трехвходового элемента «П подключен ко вюрому управляющему входу формального нейрона, второй вход второго двухвходового элемента «И соединен с четвертым входо.м четырехвходового элемента «И и подключен к третьему управляющему входу фор:мального

нейрона.

XiX,

,;