Мажоритарный модуль

Изобретение относится к вычислительной технике. Мажоритарный модуль предназначен для реализации мажоритарной функции семи аргументов - входных двоичных сигналов и может быть использован в системах цифровой вычислительной техники как средство предварительной обработки информации. Технический результат заключается в упрощении схемы мажоритарного модуля при сохранении функциональных возможностей прототипа. Технический результат достигается за счет мажоритарного модуля, который содержит элемент 2И (1), элемент 2ИЛИ (2), элемент 3ИЛИ (3), элемент 3И (4), элемент НЕ (5) и пять мажоритарных элементов (6₁, …, 6₅). 1 ил.

 

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

Известны мажоритарные модули (патент РФ 2249844, кл. G06F 7/38, 2005 г.; патент РФ 2542920, кл. G06F 7/57, 2015 г.), которые содержат логические элементы и реализуют мажоритарную функцию Maj(x_l,x₂,x₃)=х₁х₂∨x₁x₃∨х₂х₃ трех аргументов - входных двоичных сигналов x₁,х₂,х₃∈{0,1}.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных мажоритарных модулей, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не обеспечивается реализация мажоритарной функции семи аргументов.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятый за прототип мажоритарный модуль (патент РФ 2619197, кл. G06F7/00, 2017 г.), который содержит логические элементы и реализует мажоритарную функцию семи аргументов - входных двоичных сигналов.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относится схемная сложность, обусловленная тем, что цена по Квайну схемы прототипа равна 50.

Техническим результатом изобретения является упрощение схемы мажоритарного модуля за счет уменьшения ее цены по Квайну при сохранении функциональных возможностей прототипа.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в мажоритарном модуле, содержащем элемент 2И, элемент 2ИЛИ, особенность заключается в том, что в него дополнительно введены элемент 3И, элемент 3ИЛИ, элемент НЕ и пять мажоритарных элементов, причем первый, второй входы элемента 2И и первый, второй входы элемента 2ИЛИ соединены соответственно с выходом элемента 3ИЛИ, выходом первого мажоритарного элемента и выходами элементов 2И, 3И, второй, третий входы четвертого и второй, третий входы пятого мажоритарных элементов подключены соответственно к выходам второго, третьего мажоритарных элементов и выходу элемента 2ИЛИ, выходу четвертого мажоритарного элемента, а выход элемента НЕ, i-й вход j-го первый вход и выход пятого мажоритарных элементов соединены соответственно с первым входом второго мажоритарного элемента, (i+4)-ым, первым входами и выходом мажоритарного модуля, k-й и пятый входы которого образованы соответственно объединенными (k-1)-ым входом третьего мажоритарного элемента, (k-1)-ми входами элементов 3ИЛИ, 3И и объединенными входом элемента НЕ, первыми входами первого, четвертого мажоритарных элементов.

На чертеже представлена схема предлагаемого мажоритарного модуля.

Мажоритарный модуль содержит элемент 2И 1, элемент 2ИЛИ 2, элемент 3ИЛИ 3, элемент 3И 4, элемент НЕ 5 и мажоритарные элементы 6₁, …, 6₅, причем первый, второй входы элемента 1 и первый, второй входы элемента 2 соединены соответственно с выходами элементов 3, 6₁ и 1, 4, второй, третий входы элемента 64 и второй, третий входы элемента 6₅ подключены соответственно к выходам элементов 6₂, 6₃ и 2, 6₄, а выход элемента 5, i-й вход элемента 6_j первый вход и выход элемента 65 соединены соответственно с первым входом элемента 6₂, (i+4)-ым, первым входами и выходом мажоритарного модуля, k-й и пятый входы которого образованы соответственно объединенными (k-1)-ми входами элементов 3, 4, 6₃ и объединенными входом элемента 5, первыми входами элементов 6₁, 6₄.

Работа предлагаемого мажоритарного модуля осуществляется следующим образом. На его первый, …, седьмой входы подаются соответственно двоичные сигналы x₁, …, x₇∈{0,1}. На выходе мажоритарного элемента имеем _{и #, ∨, есть соответственно сигналы на его первом, втором, третьем входах и символы операций Maj, ИЛИ, И. Таким образом, на выходе предлагаемого мажоритарного модуля получим}

где Maj(x₁, …, x₇) есть мажоритарная функция семи аргументов x₁, …, x₇. При этом цена по Квайну схемы указанного модуля равна 26.

Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемый мажоритарный модуль реализует мажоритарную функцию семи аргументов - входных двоичных сигналов и за счет меньшей цены по Квайну схема предлагаемого мажоритарного модуля проще схемы прототипа.

Мажоритарный модуль, содержащий элемент 2И, элемент 2ИЛИ и отличающийся тем, что в него дополнительно введены элемент 3И, элемент 3ИЛИ, элемент НЕ и пять мажоритарных элементов, причем первый, второй входы элемента 2И и первый, второй входы элемента 2ИЛИ соединены соответственно с выходом элемента 3ИЛИ, выходом первого мажоритарного элемента и выходами элементов 2И, 3И, второй, третий входы четвертого и второй, третий входы пятого мажоритарных элементов подключены соответственно к выходам второго, третьего мажоритарных элементов и выходу элемента 2ИЛИ, выходу четвертого мажоритарного элемента, а выход элемента НЕ, i-й вход j-го , первый вход и выход пятого мажоритарных элементов соединены соответственно с первым входом второго мажоритарного элемента, (i+4)-м, первым входами и выходом мажоритарного модуля, k-й и пятый входы которого образованы соответственно объединенными (k-1)-м входом третьего мажоритарного элемента, (k-1)-ми входами элементов 3ИЛИ, 3И и объединенными входом элемента НЕ, первыми входами первого, четвертого мажоритарных элементов.