Мажоритарный модуль

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в системах цифровой вычислительной техники как средство предварительной обработки информации для реализации мажоритарной функции либо дизъюнкции, либо конъюнкции входных двоичных сигналов. Техническим результатом является уменьшение аппаратурных затрат. Устройство содержит m(А+В)-А мажоритарных элементов (111,…,1(А+В+1)(А+B)), при этом

m=0,5(n+1). 1 ил.

 

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

Известны мажоритарные модули (см., например, патент РФ 2300137, кл. G06F 7/38, 2007 г.), которые реализуют мажоритарную функцию n аргументов - входных двоичных сигналов либо дизъюнкцию (конъюнкцию) тех же n аргументов, где n≠1 есть любое нечетное натуральное число.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных мажоритарных модулей, относятся большие аппаратурные затраты, обусловленные тем, что известные мажоритарные модули содержат mN-1 логических элементов, где m=0,5(n+1),

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятый за прототип мажоритарный модуль (патент РФ 2242044, кл. G06F 7/38, 2004 г.), который содержит трехвходовые мажоритарные элементы и реализует мажоритарную функцию n аргументов - входных двоичных сигналов либо дизъюнкцию (конъюнкцию) тех же n аргументов, где n≠1 есть любое нечетное натуральное число.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относятся большие аппаратурные затраты, обусловленные тем, что прототип содержит mN-1 мажоритарных элементов, где m=0,5(n+1),

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

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в мажоритарном модуле, содержащем группы мажоритарных элементов, имеющих по три входа, в каждой из которых выход предыдущего мажоритарного элемента соединен с вторым входом последующего мажоритарного элемента, особенность заключается в том, что i-я , j-я и (A+B+1)-я группы содержат соответственно m-2, m-1 и А+В мажоритарных элементов, а выход (m-2)-го мажоритарного элемента первой и выходы (m-2)-х мажоритарных элементов второй, …, A-й групп подключены соответственно к второму входу первого и третьим входам первого, …, (A-1)-го мажоритарных элементов (А+В+1)-й группы, в которой третий вход j-го и выход (А+В)-го мажоритарных элементов соединены соответственно с выходом (m-1)-го мажоритарного элемента j-й группы и выходом мажоритарного модуля, подключенного первым и вторым настроечными входами соответственно к объединенным первому входу A-го мажоритарного элемента (А+В+1)-й группы, первым входам всех мажоритарных элементов i-й, j-й групп и объединенным первым входам всех кроме A-го мажоритарных элементов (А+В+1)-й группы, при этом

m=0,5(n+1), n≠1 есть любое нечетное натуральное число.

На чертеже представлена схема предлагаемого мажоритарного модуля.

Мажоритарный модуль содержит имеющие по три входа мажоритарные элементы (111, …, 1(A+B+1)(A+B)), где

m=0,5(n+1), n≠1 есть любое нечетное натуральное число. Все мажоритарные элементы сгруппированы так, что i-я , j-я и (A+B+1)-я группы содержат соответственно мажоритарные элементы 1i1, …, 1i(m-2), 1j1, …, 1j(m-1) и 1(A+B+1)1, …, 1(A+B+1)(A+B), причем в каждой группе выход предыдущего мажоритарного элемента соединен с вторым входом последующего мажоритарного элемента, выход элемента 11(m-2) и выходы элементов 12(m-2), …, 1A(1m-2) подключены соответственно к второму входу элемента 1(A+B+1)1 и третьим входам элементов 1(A+B+1)1, …, 1{A+B+1)(A-1), а третий вход элемента 1(A+B+1)j и выход элемента 1(А+B+1)(A+B) соединены соответственно с выходом элемента 1j(m-1) и выходом мажоритарного модуля, подключенного первым и вторым настроечными входами соответственно к объединенным первым входам элементов 1(A+B+1)A, 1i1, …, 1i(m-2), 1j1, …, 1j(m-1) и объединенным первым входам элементов 1(A+B+1)1, …, 1(A+B+1)(A-1), 1(A+B+1)j.

Работа предлагаемого мажоритарного модуля осуществляется следующим образом. На его первом, втором настроечных входах фиксируются соответственно необходимые двоичные сигналы f1, f2. На второй вход элемента 1j1 и третьи входы элементов 1j1, …, 1j(m-1) подаются соответственно входные двоичные сигналы xji и xj2, …, xjm (xj1, …, xjm∈{х1, …, xn-1}, m=0,5(n+1), 1≤j1<…<jm≤n-1, n≠1 есть любое нечетное натуральное число) так, чтобы наборы

x(A+1)1, …, x(A+1)m-x(A+B)1, …, x(A+B)m были неповторяющимися

На третий вход элемента 1(A+B+1)A подается входной двоичный сигнал xn. На второй вход элемента 1i1 и третьи входы элементов 1i1, …, 1i(m-2) подаются соответственно входные двоичные сигналы xi1 и xi2, …, xi(m-1) (xi1, …, xi(m-1)∈{x1, …, xn-1}, 1≤i1<…<i(m-1)≤n-1, n - нечетное натуральное число, удовлетворяющее условию n>3) так, чтобы наборы x11, …, x1(m-1)-xA1, …, xA(m-1) были неповторяющимися. Если n=3, то m=2, A=2, B=1 и неповторяющиеся входные двоичные сигналы x11, x21∈{x1, x2} подаются соответственно на второй, третий входы элемента 141. Сигнал на выходе мажоритарного элемента равен 1 (0) только тогда, когда на двух или на всех входах этого элемента действуют сигналы, равные 1 (0). Следовательно, если на первом входе мажоритарного элемента присутствует 1 (0), то этот элемент будет выполнять операцию ИЛИ (И) над сигналами, действующими на его втором и третьем входах. Таким образом, операция, воспроизводимая предлагаемым модулем, определяется выражением

где ∨ и ·, ∧ есть символы операций ИЛИ и И;

есть число сочетаний из n-1 по m-1 (по m);

xk1, …, xkm∈{x1, …, xn}, 1≤k1<…<km≤n;

есть количество неповторяющихся конъюнкций xk1…xkm, определяемое как число сочетаний из n по m.

Равенство получено на основе известного свойства сочетаний (см. рекуррентное соотношение на стр.30 в книге Сачков В.Н. Комбинаторные методы дискретной математики. - М.: Наука, 1977 г.).

Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемый мажоритарный модуль реализует мажоритарную функцию n аргументов - входных двоичных сигналов либо дизъюнкцию (конъюнкцию) тех же n аргументов, где n≠1 есть любое нечетное натуральное число, и содержит mN-A мажоритарных элементов, что на A-1 элементов меньше, чем в аппаратурном составе прототипа.

Мажоритарный модуль, содержащий группы мажоритарных элементов, имеющих по три входа, в каждой из которых выход предыдущего мажоритарного элемента соединен с вторым входом последующего мажоритарного элемента, отличающийся тем, что i-я , j-я и (А+В+1)-я группы содержат соответственно m-2, m-1 и А+В мажоритарных элементов, а выход (m-2)-го мажоритарного элемента первой и выходы (m-2)-х мажоритарных элементов второй, ..., А-й групп подключены соответственно к второму входу первого и третьим входам первого, …, (A-1)-гo мажоритарных элементов (А+В+1)-й группы, в которой третий вход j-го и выход (А+В)-го мажоритарных элементов соединены соответственно с выходом (m-1)-гo мажоритарного элемента j-й группы и выходом мажоритарного модуля, подключенного первым и вторым настроечными входами соответственно к объединенным первому входу А-го мажоритарного элемента (А+В+1)-й группы, первым входам всех мажоритарных элементов i-й, j-й групп и объединенным первым входам всех кроме А-го мажоритарных элементов (А+В+1)-й группы, при этом , m=0,5(n+1), n≠1 есть любое нечетное натуральное число.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области вычислительной техники и может использоваться для повышения надежности вычислительных и управляющих систем. .

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

Изобретение относится к железнодорожной автоматике и телемеханике, а именно к устройствам управления железнодорожной автоматики, и может быть использовано в различных системах электрической централизации, в том числе, в управляющем вычислительном комплексе системы микропроцессорной централизации стрелок и сигналов, предназначенных для малых, средних и крупных железнодорожных станций.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления. .

Изобретение относится к импульсной технике для использования в бесконтактных коммутационных устройствах. .

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления. .

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления. .

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для построения различных устройств переработки дискретной информации. .

Изобретение относится к цифровой автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для построения различных устройств обработки цифровой информации. .

Изобретение относится к вычислительной техники и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления. .

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано в процессорных устройствах ЭВМ и в устройствах цифровой автоматики. .

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

Изобретение относится к приборостроительной промышленности и может быть использовано в системах автоматического управления летательными аппаратами в условиях меняющихся задающих воздействий по знаку и величине.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления. .

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления. .

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления. .

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления. .

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления. .

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления. .

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах передачи информации широкополосными фазоманипулированными сигналами в гидроакустических системах на подводных объектах

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в системах цифровой вычислительной техники как средство предварительной обработки информации для реализации мажоритарной функции либо дизъюнкции, либо конъюнкции входных двоичных сигналов

Наверх