Мажоритарный модуль

Изобретение предназначено для реализации мажоритарной функции n аргументов - входных двоичных сигналов либо дизъюнкции (конъюнкции) тех же n аргументов, где n≠1 есть любое нечетное натуральное число, и может быть использовано в системах цифровой вычислительной техники как средство предварительной обработки информации. Техническим результатом является упрощение устройства. Устройство содержит 2×m мажоритарных элементов, N×(m-1) элементов 2И и N-1 элементов 2ИЛИ, при этом N = n ! m ! × ( n m ) ! 2, 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 2242044, кл. G06F 7/38, 2004 г.), которые содержат трехвходовые мажоритарные элементы и 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, относится сложность устройства, обусловленная тем, что, в частности, упомянутый аналог содержит m×(N+2)-1 трехвходовых мажоритарных элементов, где m=0,5×(n+1); N = n ! m ! × ( n m ) ! 2.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятый за прототип мажоритарный модуль (патент РФ 2300137, кл. G06F 7/38, 2007 г.), который содержит элементы 2И, 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, относится сложность устройства, обусловленная тем, что прототип содержит 2×m+N-1 трехвходовых мажоритарных элементов, где m=0,5×(n+1); N = n ! m ! × ( n m ) ! 2

Техническим результатом изобретения является упрощение устройства за счет замены N-1 трехвходовых мажоритарных элементов на N-1 элементов 2ИЛИ N = n ! m ! × ( n m ) ! 2, m=0,5×(n+1), n≠1 есть любое нечетное натуральное число при сохранении функциональных возможностей прототипа.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в мажоритарном модуле, содержащем мажоритарные элементы, имеющие по три входа, и элементы 2И, все мажоритарные элементы сгруппированы в три группы так, что в первой и второй группах содержится по m-1 (m=0,5×(n+1), n≠1 есть любое нечетное натуральное число) мажоритарных элементов, а в каждой группе выход предыдущего мажоритарного элемента соединен с вторым входом последующего мажоритарного элемента, все элементы 2И сгруппированы в N = n ! m ! × ( n m ) ! 2 групп так, что в i-й ( i = 1, N ¯ ) группе содержится m-1 элементов 2И и выход предыдущего элемента 2И соединен с первым входом последующего элемента 2И, объединенные первые входы всех мажоритарных элементов первой, второй групп и объединенные первые входы всех мажоритарных элементов третьей группы подключены соответственно к первому и второму настроечным входам мажоритарного модуля, особенность заключается в том, что в него введены N-1 элементов 2ИЛИ, выход предыдущего элемента 2ИЛИ соединен с первым входом последующего элемента 2ИЛИ, выходы (m-1)-ых мажоритарных элементов первой, второй групп и выход второго мажоритарного элемента третьей группы подключены соответственно к третьим входам первого, второго мажоритарных элементов третьей группы и выходу мажоритарного модуля, кроме того при n=3 выход (m-1)-го элемента 2И первой группы соединен с вторым входом первого мажоритарного элемента третьей группы, а при n>3 выход (m-1)-го элемента 2И первой группы, выходы (m-1)-ых элементов 2И второй,…,N-й групп и выход (N-1)-го элемента 2ИЛИ подключены соответственно к первому входу первого, вторым входам первого,…,(N-1)-го элементов 2ИЛИ и второму входу первого мажоритарного элемента третьей группы.

На фигуре представлена схема предлагаемого мажоритарного модуля.

Мажоритарный модуль содержит мажоритарные элементы 111,…, 12(m-1), 131, 132, имеющие по три входа, элементы 2И 211,…, 2N(m-1) и элементы 2ИЛИ 31,…,3N-1, где N = n ! m ! × ( n m ) ! 2 ; m=0,5×(n+1); n≠1 есть любое нечетное натуральное число. Все мажоритарные элементы сгруппированы в три группы так, что первая, вторая и третья группы содержат соответственно элементы 111,…, 11(m-1), 121,…, 12(m-1) и 131, 132, а в каждой группе выход предыдущего мажоритарного элемента соединен с вторым входом последующего мажоритарного элемента, все элементы 2И сгруппированы в N групп так, что в i-й ( i = 1, N ¯ ) группе содержатся элементы 2i1,…, 2i(m-1) и выход предыдущего элемента 2И соединен с первым входом последующего элемента 2И, выход элемента 3j ( j = N 2 ¯ ) подключен к первому входу элемента 3j+1, выходы элементов 11(m-1), 12(m-1) и 132 соединены соответственно с третьими входами элементов 131, 132 и выходом мажоритарного модуля, первый и второй настроечные входы которого подключены соответственно к объединенным первым входам элементов 111,…, 12(m-1) и объединенным первым входам элементов 131, 132, кроме того, при n=3 выход элемента 21(m-1) соединен с вторым входом элемента 131, а при n>3 выходы элементов 21(m-1), 22(m-1),…, 2N(m-1) и 3N-1 подключены соответственно к первому входу элемента 31, вторым входам элементов 31,…, 3N-1 и второму входу элемента 131.

Работа предлагаемого мажоритарного модуля осуществляется следующим образом. На его первом и втором настроечных входах фиксируются соответственно необходимые двоичные сигналы ƒ1 и ƒ2; на второй вход элемента 111, третьи входы элементов 111,…, 11(m-1) и второй вход элемента 121, третьи входы элементов 121,…, 12(m-1) подаются соответственно входные двоичные сигналы х1, х2,…,xm и хm, xm+1,…, xn; на первый вход элемента 2i1, вторые входы элементов 2i1,…, 2i(m-1) ( i = 1, N ¯ ) подаются соответственно входные двоичные сигналы xi1, xi2,…, xim (xi1,…, xim ∈ {х1,…, xn}, m=0,5×(n+1), 1≤i1<…<im≤n, n≠1 есть любое нечетное натуральное число) так, чтобы наборы x11,…, x1m - xN1,…, xNm были неповторяющимися между собой и с наборами x1,…, хm и хm,…, хn. 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

Z = { ( V i = 1 N x i 1 x i 2 x i m ) x 1 x 2 x m x m x m + 1 x n = = x 1 x n п р и 1 = 2 = 1 ( V i = 1 N x i 1 x i 2 x i m ) x 1 x 2 x m x m x m + 1 x n = = m a j ( x 1 , , x n ) п р и 1 = 0 2 = 1 ( V i = 1 N x i 1 x i 2 x i m ) x 1 x 2 x m x m x m + 1 x n = = x 1 x n п р и 1 = 2 = 0

где символами , · обозначены соответственно операции ИЛИ, И.

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 является более простым по сравнению с прототипом устройством, так как содержит вместо имеющихся в прототипе N-1 трехвходовых мажоритарных элементов N-1 более простых элементов 2ИЛИ.

Мажоритарный модуль, содержащий мажоритарные элементы, имеющие по три входа, и элементы 2И, причем все мажоритарные элементы сгруппированы в три группы так, что в первой и второй группах содержится по m-1 (m=0,5×(n+1), n≠1 есть любое нечетное натуральное число) мажоритарных элементов, а в каждой группе выход предыдущего мажоритарного элемента соединен с вторым входом последующего мажоритарного элемента, все элементы 2И сгруппированы в N = n ! m ! × ( n m ) ! 2 групп так, что в i-й ( i = 1, N ¯ ) группе содержится m-1 элементов 2И и выход предыдущего элемента 2И соединен с первым входом последующего элемента 2И, объединенные первые входы всех мажоритарных элементов первой, второй групп и объединенные первые входы всех мажоритарных элементов третьей группы подключены соответственно к первому и второму настроечным входам мажоритарного модуля, отличающийся тем, что в него введены N-1 элементов 2ИЛИ, выход предыдущего элемента 2ИЛИ соединен с первым входом последующего элемента 2ИЛИ, выходы (m-1)-ых мажоритарных элементов первой, второй групп и выход второго мажоритарного элемента третьей группы подключены соответственно к третьим входам первого, второго мажоритарных элементов третьей группы и выходу мажоритарного модуля, кроме того, при n=3 выход (m-1)-го элемента 2И первой группы соединен с вторым входом первого мажоритарного элемента третьей группы, а при n>3 выход (m-1)-го элемента 2И первой группы, выходы (m-1)-ых элементов 2И второй,…, N-й групп и выход (N-1)-го элемента 2ИЛИ подключены соответственно к первому входу первого, вторым входам первого,…, (N-1)-го элементов 2ИЛИ и второму входу первого мажоритарного элемента третьей группы.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области вычислительной техники и автоматики. Техническим результатом является повышение быстродействия мажоритарного элемента.

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.

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 предназначено для сложения двух четырехразрядных двоичных чисел, задаваемых двоичными сигналами и может быть использовано в системах цифровой вычислительной техники как средство арифметической обработки дискретной информации.

Изобретение относится к средствам векторных вычислений деления/обращения удвоенной точности на вычислительных платформах с одним потоком команд и множеством потоков данных (SIMD).

Изобретение относится к области авиационной техники и предназначено для реализации на борту самолета функций аудио- и видеонаблюдения, автоматического сбора данных и регистрации.

Настоящее изобретение относится к компьютерным и сетевым технологиям, а именно к поисковым системам в Интернете. Технический результат - повышение эффективности обнаружения мультимедийных потоков реального времени и сокращение времени на сохранение и поддержание данных в актуальном состоянии.

Группа изобретений относится к вычислительной технике и может быть использована в арифметических процессорах. Техническим результатом является увеличение точности.

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано для перемножения многоразрядных десятичных чисел. Техническим результатом является повышение быстродействия.

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в КМДП интегральных схемах для реализации арифметических устройств. Техническим результатом является повышение надежности.

Изобретение относится к средствам информатики и вычислительной техники и может быть использовано для синтеза арифметико-логических устройств, для создания быстродействующих и производительных цифровых устройств суммирования и вычитания чисел в двоичной системе счисления в прямых кодах.

Группа изобретений относится к области микроэлектроники и вычислительной технике и может быть использована для построения высокопроизводительных вычислительных систем для обработки потоков данных в режиме реального времени.

Изобретение относится к области цифровой вычислительной техники и автоматики и может быть использовано для сложения двоичных кодов. Техническим результатом является повышение быстродействия. Устройство содержит в каждом разряде два RS-триггера, восемь элементов И, три элемента ИЛИ, три элемента НЕ. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение предназначено для реализации мажоритарной функции n аргументов - входных двоичных сигналов либо дизъюнкции тех же n аргументов, где n≠1 есть любое нечетное натуральное число, и может быть использовано в системах цифровой вычислительной техники как средство предварительной обработки информации. Техническим результатом является упрощение устройства. Устройство содержит 2×m мажоритарных элементов, N× элементов 2И и N-1 элементов 2ИЛИ, при этом Nn!m!×!−2, m0,5×. 1 ил.

Наверх