Пороговый модуль
Владельцы патента RU 2714216:
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" (RU)
Изобретение предназначено для реализации пороговой функции с единичными весами аргументов и порогом n-2, зависящей от n аргументов - входных двоичных сигналов, и может быть использовано в системах цифровой вычислительной техники как восстанавливающий орган. Техническим результатом изобретения является обеспечение реализации пороговой функции с единичными весами аргументов и порогом n-2, зависящей от n аргументов - входных двоичных сигналов, где n=6, при сохранении элементного базиса прототипа. Для этого предложен пороговый модуль, который содержит семь элементов ИЛИ (11, …, 17) и семь элементов И (21, …, 27). 1 ил.
Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления и др.
Известны пороговые модули (см., например, патент РФ 2580801, кл. H03K 19/23, 2016 г.), которые реализуют пороговую функцию с единичными весами аргументов и порогом n-2, зависящую от n аргументов - входных двоичных сигналов, при n=5.
К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных пороговых модулей, относятся наличие в их аппаратурном составе мажоритарных элементов и ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не выполняется реализация пороговой функции с единичными весами аргументов и порогом n-2, зависящей от n аргументов - входных двоичных сигналов, при n=6.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятый за прототип пороговый модуль (патент РФ 52287, кл. H03K 19/23, 2006 г.), который содержит элементы И, элементы ИЛИ и реализует пороговую функцию с единичными весами аргументов и порогом n-2, зависящую от n аргументов - входных двоичных сигналов, при n=5.
К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не допускается обработка шести входных сигналов.
Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения реализации пороговой функции с единичными весами аргументов и порогом n-2, зависящей от n аргументов - входных двоичных сигналов, где n=6, при сохранении элементного базиса прототипа.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в пороговом модуле, содержащем пять элементов ИЛИ и шесть элементов И, особенность заключается в том, что в него дополнительно введены два элемента ИЛИ и элемент И, причем первый, второй входы пятого и первый, второй входы j-го элементов И соединены соответственно с выходами второго, третьего и первым, вторым входами j-го элементов ИЛИ, вторые входы четвертого, шестого и первый, второй входы первого элементов И подключены соответственно к выходам пятого, четвертого и второго, третьего элементов И, первые входы пятого, седьмого элементов ИЛИ и первые входы четвертого, шестого элементов И соединены соответственно с выходами первого, шестого элементов И и выходами первого, пятого элементов ИЛИ, первый, второй, третий входы седьмого и выход четвертого элементов И подключены соответственно к выходам шестого, четвертого, седьмого и второму входу шестого элементов ИЛИ, а первый, второй входы второго, первый, второй входы третьего элементов И и объединенные второй вход пятого, первый вход шестого элементов ИЛИ соединены соответственно с первым, вторым, третьим, четвертым и пятым входами порогового модуля, шестой вход и выход которого подключены соответственно к второму входу седьмого элемента ИЛИ и выходу седьмого элемента И.
На чертеже представлена схема предлагаемого порогового модуля.
Пороговый модуль содержит элементы ИЛИ 11, …, 17 и элементы И 21, …, 27, причем первый, второй входы элемента 25 и первый, второй входы элемента 2j 
соединены соответственно с выходами элементов 12, 13 и первым, вторым входами элемента 1j, вторые входы элементов 24, 26 и первый, второй входы элемента 21 подключены соответственно к выходам элементов 25, 24 и 22, 23, первые входы элементов 15, 17 и 24, 26 соединены соответственно с выходами элементов 21, 26 и 11, 15, первый, второй, третий входы элемента 27 и выход элемента 24 подключены соответственно к выходам элементов 16, 14, 17 и второму входу элемента 16, а первый, второй входы элемента 22, первый, второй входы элемента 23 и объединенные второй вход элемента 15, первый вход элемента 16 соединены соответственно с первым, вторым, третьим, четвертым и пятым входами порогового модуля, шестой вход и выход которого подключены соответственно к второму входу элемента 17 и выходу элемента 27.
Работа предлагаемого порогового модуля осуществляется следующим образом. На его первый, …, шестой входы подаются соответственно двоичные сигналы х1, …, х6 ∈ {0,l}. На выходе предлагаемого модуля получим
где ∨, ⋅ есть символы операций ИЛИ, И; 
есть пороговая функция с единичными весами аргументов х1, …, х6 и порогом 4.
Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемый пороговый модуль построен в элементном базисе прототипа и обладает более широкими по сравнению с прототипом функциональными возможностями, так как реализует пороговую функцию с единичными весами аргументов и порогом n-2, зависящую от n аргументов - входных двоичных сигналов, при n=6.
Пороговый модуль, содержащий пять элементов ИЛИ и шесть элементов И, отличающийся тем, что в него дополнительно введены два элемента ИЛИ и элемент И, причем первый, второй входы пятого и первый, второй входы j-го 
элементов И соединены соответственно с выходами второго, третьего и первым, вторым входами j-го элементов ИЛИ, вторые входы четвертого, шестого и первый, второй входы первого элементов И подключены соответственно к выходам пятого, четвертого и второго, третьего элементов И, первые входы пятого, седьмого элементов ИЛИ и первые входы четвертого, шестого элементов И соединены соответственно с выходами первого, шестого элементов И и выходами первого, пятого элементов ИЛИ, первый, второй, третий входы седьмого и выход четвертого элементов И подключены соответственно к выходам шестого, четвертого, седьмого и второму входу шестого элементов ИЛИ, а первый, второй входы второго, первый, второй входы третьего элементов И и объединенные второй вход пятого, первый вход шестого элементов ИЛИ соединены соответственно с первым, вторым, третьим, четвертым и пятым входами порогового модуля, шестой вход и выход которого подключены соответственно к второму входу седьмого элемента ИЛИ и выходу седьмого элемента И.
