Логический модуль

Авторы патента:

G06F7/57 - Способы и устройства для обработки данных с воздействием на порядок их расположения или на содержание обрабатываемых данных (логические схемы H03K 19/00)

Владельцы патента RU 2621376:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" (RU)

Логический модуль предназначен для реализации любой из пяти простых симметричных булевых функций, зависящих от пяти аргументов - входных двоичных сигналов, и может быть использован в системах цифровой вычислительной техники как средство преобразования кодов. Технический результат заключается в уменьшении аппаратурных затрат и сокращении количества настроечных входов. Логический модуль содержит четыре элемента И (1₁,…,1₄), четыре элемента ИЛИ (2₁,…,2₄), четыре мажоритарных элемента (3₁,…,3₄) и три настроечных входа. 1 ил.

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

Известны логические модули (см., например, патент РФ 2286594, кл. G06F 7/57, 2006 г.), которые содержат элементы И, элементы ИЛИ, мажоритарные элементы и с помощью константной настройки реализуют любую из четырех простых симметричных булевых функций, зависящих от четырех аргументов - входных двоичных сигналов.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных логических модулей, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не выполняется реализация любой из пяти простых симметричных булевых функций, зависящих от пяти аргументов - входных двоичных сигналов.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятый за прототип логический модуль (патент РФ 2472209, кл. G06F 7/57, 2013 г.), который содержит элементы И, элементы ИЛИ, четыре мажоритарных элемента и с помощью константной настройки реализует любую из пяти простых симметричных булевых функций, зависящих от пяти аргументов - входных двоичных сигналов.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относятся большие аппаратурные затраты, обусловленные тем, что прототип содержит пять элементов И и пять элементов ИЛИ, и наличие четырех настроечных входов.

Техническим результатом изобретения является уменьшение аппаратурных затрат и сокращение количества настроечных входов при сохранении функциональных возможностей прототипа.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в логическом модуле, содержащем четыре элемента И, четыре элемента ИЛИ и четыре мажоритарных элемента, первые входы третьего, четвертого элементов ИЛИ и первый, второй входы i-го элемента И соединены соответственно с выходами первых элемента ИЛИ, элемента И и первым, вторым входами i-го элемента ИЛИ, второй вход и выход четвертого мажоритарного элемента подключены соответственно к выходу третьего мажоритарного элемента и выходу логического модуля, первый, второй и третий, четвертый информационные входы которого соединены соответственно с первым, вторым входами первого и первым, вторым входами второго элементов ИЛИ, особенность заключается в том, что третьи входы первого, второго и второй вход третьего мажоритарных элементов соединены соответственно с выходами вторых элемента ИЛИ, элемента И и выходом третьего элемента ИЛИ, второй вход и выход j-го мажоритарного элемента подключены соответственно к выходу (j+2)-го элемента И и третьему входу (5-j)-го мажоритарного элемента, а первые входы второго, четвертого мажоритарных элементов и объединенные первые входы первого, третьего мажоритарных элементов подключены соответственно к первому, третьему и второму настроечным входам логического модуля, пятый информационный вход которого соединен с вторым входом четвертого элемента ИЛИ, подключенного выходом к второму входу третьего элемента И.

На чертеже представлена схема предлагаемого логического модуля.

Логический модуль содержит элементы И 1₁,…,1₄, элементы ИЛИ 2₁,…,2₄ и мажоритарные элементы 3₁,…,3₄, причем второй вход элемента 2₃, первые входы элементов 2₃, 2₄ и первый, второй входы элемента 1_i, соединены соответственно с выходами элементов 2₄, 2₁, 1₁ и первым, вторым входами элемента 2_i, третьи входы элементов 3₁, 3₂ и вторые входы элементов 3₃, 3₄ подключены соответственно к выходам элементов 2₂, 1₂ и 2₃, 3₃, второй вход и выход элемента 3_j соединены соответственно с выходом элемента 1_j+2 и третьим входом элемента 3_5-j, а первые входы элементов 3₂, 3₄ и объединенные первые входы элементов 3₁, 3₃ подключены соответственно к первому, третьему и второму настроечным входам логического модуля, первый, второй, третий, четвертый, пятый информационные входы и выход которого соединены соответственно с первым, вторым входами элемента 2₁, первым, вторым входами элемента 2₂, вторым входом элемента 2₄ и выходом элемента 3₄.

Работа предлагаемого логического модуля осуществляется следующим образом. На его первый, …, пятый информационные и первый, второй, третий настроечные входы подаются соответственно двоичные сигналы x₁,…,x₅ ∈ {0,1} и y₁, y₂, y₃ ∈ {0,1}. Сигнал на выходе мажоритарного элемента 3_i равен «1» («0») только тогда, когда на двух или на всех входах этого элемента действуют сигналы, равные «1» («0»). Следовательно, если на первом входе элемента 3_i присутствует «1» («0»), то этот элемент будет выполнять операцию ИЛИ (И) над сигналами, действующими на его втором и третьем входах. Таким образом, на выходе предлагаемого модуля получим

где , есть символы операций ИЛИ, И; τ₁,…,τ₅ есть простые симметричные булевые функции пяти аргументов x₁,…,x₅ (см. стр. 126 в книге Поспелов Д.А. Логические методы анализа и синтеза схем. - М.: Энергия, 1974).

Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемый логический модуль с помощью константной настройки реализует любую из пяти простых симметричных булевых функций, зависящих от пяти аргументов - входных двоичных сигналов, и имеет меньшие по сравнению с прототипом аппаратурные затраты и меньшее количество настроечных входов.

Логический модуль, предназначенный для реализации любой из пяти простых симметричных булевых функций, зависящих от пяти аргументов - входных двоичных сигналов, содержащий четыре элемента И, четыре элемента ИЛИ и четыре мажоритарных элемента, причем первые входы третьего, четвертого элементов ИЛИ и первый, второй входы i-го элемента И соединены соответственно с выходами первых элемента ИЛИ, элемента И и первым, вторым входами i-го элемента ИЛИ, второй вход и выход четвертого мажоритарного элемента подключены соответственно к выходу третьего мажоритарного элемента и выходу логического модуля, первый, второй и третий, четвертый информационные входы которого соединены соответственно с первым, вторым входами первого и первым, вторым входами второго элементов ИЛИ, отличающийся тем, что третьи входы первого, второго и второй вход третьего мажоритарных элементов соединены соответственно с выходами вторых элемента ИЛИ, элемента И и выходом третьего элемента ИЛИ, второй вход и выход j-го мажоритарного элемента подключены соответственно к выходу (j+2)-го элемента И и третьему входу (5-j)-го мажоритарного элемента, а первые входы второго, четвертого мажоритарных элементов и объединенные первые входы первого, третьего мажоритарных элементов подключены соответственно к первому, третьему и второму настроечным входам логического модуля, пятый информационный вход которого соединен с вторым входом четвертого элемента ИЛИ, подключенного выходом к второму входу третьего элемента И.

Похожие патенты:

Логический преобразователь // 2621281

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат заключается в повышении быстродействия.

Определение длины группы символьных данных, содержащей символ окончания // 2621000

Группа изобретений относится к области обработки текста и может быть использована для определения длины символьных данных, в состав которых входит символ окончания.

Мажоритарный элемент "4 и более из 7" // 2619197

Мажоритарный модуль // 2618899

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат изобретения заключается в расширении функциональных возможностей мажоритарного модуля путем реализации бесповторных булевых функций от трех аргументов.

Способ передачи информации // 2618366

Изобретение относится к вычислительным комплексам и компьютерным сетям. Техническим результатом является обеспечение информационного взаимодействия в единой информационной среде объектов.

Мажоритарный элемент "8 и более из 15" // 2617588

Изобретение относится к области радиотехники и может найти применение в радиосредствах специальной радиосвязи для высоконадежной передачи данных по радиоканалу в условиях воздействия комплекса помех, а также может быть использовано как элемент более сложного устройства - блока логической обработки, реализующий заданный мажоритарный алгоритм повышения достоверности по совокупности правил мажоритирования.

Формирователь симметричных булевых функций // 2616890

Троичный полный последовательный сумматор (варианты) // 2616887

Группа изобретений относится к устройствам цифровой вычислительной техники, в частности к недвоичной схемотехнике, и предназначена для создания цифровых устройств троичной логики.

Команда векторного типа на поле галуа перемножения, суммирования и накопления // 2613726

Изобретение относится к компьютерной технике и, в частности, к векторной обработке в вычислительной среде. Технический результат заключается в повышении эффективности вычислений на поле Галуа.

Универсальный логический модуль // 2610678

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления и др. Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения реализации простых симметричных функций и бесповторных булевых функций, зависящих от четырех переменных.

Способ, устройство и сервер распознавания конфиденциальной фотографии // 2622874

Изобретение относится к области распознавания конфиденциальной фотографии. Технический результат – расширение арсенала технических средств для распознавания конфиденциальной фотографии. Способ распознавания конфиденциальной фотографии, содержащий этапы, на которых: получают библиотеку фотографий пользовательского терминала, причем библиотека фотографий содержит по меньшей мере одну фотографию, подлежащую обработке; получают набор обучающих выборок, причем набор обучающих выборок содержит первый класс обучающих фотографий и второй класс обучающих фотографий, при этом первый класс обучающих фотографий представляет собой конфиденциальные фотографии, содержащие приватные части, второй класс обучающих фотографий представляет собой не конфиденциальные фотографии, не содержащие приватных частей; вводят первый класс обучающих фотографий и второй класс обучающих фотографий в исходную модель распознавания конфиденциальной фотографии в произвольном порядке так, чтобы коэффициенты признаков между узлами скрытых слоев в каждом скрытом слое исходной модели распознавания конфиденциальной фотографии обучались для получения модели распознавания конфиденциальной фотографии; получают набор контрольных выборок, причем набор контрольных выборок содержит первый класс контрольных фотографий и второй класс контрольных фотографий, при этом первый класс контрольных фотографий представляет собой конфиденциальные фотографии, содержащие приватные части, а второй класс контрольных фотографий представляет собой не конфиденциальные фотографии, не содержащие приватные части; выполняют распознавание первого класса контрольных фотографий и второго класса контрольных фотографий в наборе контрольных выборок соответственно, посредством применения модели распознавания конфиденциальной фотографии, для получения результатов классификации, соответствующих каждой из контрольных фотографий; и определяют степень точности классификации модели распознавания конфиденциальной фотографии на основании результатов классификации, соответствующих каждой из контрольных фотографий; выполняют распознавание фотографии, подлежащей обработке, посредством применения модели распознавания конфиденциальной фотографии для определения, является ли фотография, подлежащая обработке, конфиденциальной фотографией; и сохраняют фотографию, подлежащую обработке, в приватном фотоальбоме в случае, когда фотография, подлежащая обработке, является конфиденциальной фотографией. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 13 ил.

Полностью параметризуемая система управления электронными предупреждениями и процедурами, предназначенная для летательного аппарата // 2623281

Группа изобретений относится к системе управления предупреждениями и процедурами для летательного аппарата, способам параметризации, разработки и технического обслуживания системы управления предупреждениями и процедурами. Система управления содержит ядро программного обеспечения, инструмент параметризации для ядра, содержащий модуль преобразования конфигурационного файла, четыре элементарные ячейки, содержащие программный механизм. Для параметризации системы управления проверяют область конфигурации конфигурационного файла, преобразуют конфигурационный файл в базу данных двоичных параметров определенным образом. Для разработки системы управления определяют область конфигурации для задач, программируют программные механизмы каждой из элементарных ячеек, осуществляют параметризацию логики для выполнения задач каждой из ячеек. Для технического обслуживания системы управления осуществляют преобразования конфигурационного файла определенным образом, осуществляют параметризацию системы управления с помощью базы данных двоичных параметров. Обеспечивается разработка и обновление системы управления предупреждениями и процедурами. 4 н. и 3 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.

Арифметическое устройство // 2625528

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может применяться в составе арифметических устройств цифровых вычислительных машин. Техническим результатом является повышение точности умножения. Устройство содержит три сдвиговых регистра, два коммутационных блока, три сумматора-вычитателя, три элемента И, комбинационный сумматор, логический элемент И, элемент временной задержки. 1 ил.

Настраиваемый логический модуль // 2626343

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления. Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения реализации простых симметричных функций и пороговых булевых функций, зависящих от трех аргументов. Настраиваемый логический модуль содержит пять входов модуля 1, 2, 3, 4, 5, выход модуля 6, мажоритарный элемент 7, четыре элемента И 8, 9, 10, 11, два элемента НЕ 12, 13, два элемента ИЛИ 14, 15, сумматор по модулю два 16. 1 ил., 4 табл.

Логический вычислитель // 2626345

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления. Техническим результатом изобретения является упрощение управления за счет обеспечения реализации n простых симметричных булевых функций, зависящих от n аргументов - входных двоичных сигналов, с помощью настройки на реализацию требуемой симметрической функции путем подачи на настроечные входы соответствующего двоичного кода, а также расширение функциональных возможностей за счет формирования сигнала готовности результата, что позволяет использовать логический вычислитель как в синхронных, так и в асинхронных схемах. Логический вычислитель содержит управляющий вход 1, входы значений аргументов 2, n двухвходовых коммутаторов 31…3n, выходы 4 и 5, два D-триггера 6 и 7, элемент И 8, две группы элементов задержки по n элементов в каждой 91…9n, 101…10n, формирователь фронта 11, настроечные входы 12, элемент НЕ 13, мультиплексор 14, формирователь спада 15, элемент ИЛИ 16. 1 ил., 1 табл.

Многофункциональный мажоритарный модуль // 2626346

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления и др. Техническим результатом изобретения является повышение быстродействия устройства и уменьшение его сложности при реализации мажоритарной функции, дизъюнкции, конъюнкции пяти аргументов. Многофункциональный мажоритарный модуль содержит пять информационных входов, два настроечных входа, выход модуля, мажоритарный элемент, три элемента ИЛИ, семь элементов И, два элемента НЕ. 1 ил., 1 табл.

Мажоритарный модуль для отказоустойчивых систем // 2626347

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения отказоустойчивых средств автоматики, функциональных узлов систем управления и др. Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей за счет возможности его использования как в синхронных, так и в асинхронных дискретных схемах, уменьшение сложности устройства и повышение его быстродействия. Мажоритарный модуль для отказоустойчивых систем содержит n информационных входов (n=2m+1, m=1, 2, …), n элементов И, вход запуска, n+1 элементов задержки, первый элемент ИЛИ, второй элемент ИЛИ, регистр сдвига, первый выход устройства, второй выход устройства. 1 ил., 1 табл.

Мажоритарный модуль "три из пяти" // 2628117

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения отказоустойчивых средств автоматики, функциональных узлов систем управления и др. Техническим результатом изобретения является повышение быстродействия устройства и уменьшение его сложности при реализации мажоритарной функции, дизъюнкции, конъюнкции пяти аргументов. Мажоритарный модуль «три из пяти» содержит пять информационных входов 1, 2, 3, 4, 5, два настроечных входа 6, 7, выход модуля 8, мажоритарный элемент 9, первый элемент ИЛИ 10, второй элемент ИЛИ 11, третий элемент ИЛИ 12, четвертый элемент ИЛИ 13, первый элемент И 14, второй элемент И 15, третий элемент И 16, четвертый элемент И 17, пятый элемент И 18, шестой элемент И 19. 1 ил., 1 табл.

Устройство для поиска минимального значения интенсивности размещения в тороидальных системах при направленной передаче информации // 2628329

Изобретение относится к устройствам поиска минимального значения интенсивности размещения. Технический результат заключается в расширении области применения устройства за счет введения средств для поиска минимального значения интенсивности размещения в тороидальных системах при направленной передаче информации по критерию минимизации интенсивности процессов и данных. Устройство содержит матрицу из m строк и n столбцов элементов однородной среды, n блоков подсчета единиц, блок нахождения максимума, сумматор, блок памяти, блок минимального значения, содержащий регистр координаты Z, регистр координаты Y, регистр координаты X, счетчик столбца, счетчик столбца, дешифратор уровня, дешифратор столбца, группу из i.j () триггеров выбора, группу из i.j () сумматоров, первая группа элементов И объединения, вторая группа элементов И, сумматор интенсивности. Входы установки матрицы элементов однородной среды соединены с входом установки устройства, информационные выходы элементов i-й строки (i = 1,2, …, m) матрицы элементов однородной среды соединены с i-м информационным входом блока памяти, выход которого соединен с информационным выходом устройства. 1 з.п. ф-лы, 9 ил.

Устройство для мажоритарного выбора сигналов // 2628890

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения отказоустойчивых средств автоматики, функциональных узлов систем управления и др. Техническим результатом изобретения является уменьшение сложности устройства и повышение его быстродействия. Устройство для мажоритарного выбора сигналов содержит n информационных входов 11 - 1n, первую и вторую группы элементов И 2 и 3, которые содержат по n элементов И 21 - 2n и 31 - 3n, группу элементов ИЛИ 4, которая содержит n+2 элемента 41 - 4n+2, n+1 элементов задержки 51 - 5n+1, n+2 элементов НЕ 61 - 6n+2, первый триггер 7, второй триггер 8, реверсивный двоичный счетчик 9, вход запуска 10, первый выход устройства 11, второй выход устройства 12, третий выход устройства 13, выход готовности результата 14, третий триггер 15. 1 ил., 1 табл.