Пороговый модуль

Изобретение относится к области вычислительной техники. Техническим результатом является обеспечение реализации пороговой функции с единичными весами аргументов и порогом три. Раскрыт пороговый модуль, содержащий восемь элементов ИЛИ и семь элементов И, причем первый, второй входы i-го элемента ИЛИ и первый, второй входы j-гo элемента И соединены соответственно с первым, вторым входами i-го элемента И и (2×j-1)-м, (2×j)-м входами порогового модуля, при этом в него дополнительно введены элемент ИЛИ и два элемента И, первый, второй входы четвертого, первый, второй входы шестого и первый, второй входы пятого элементов ИЛИ соединены соответственно с выходами первого, второго элементов ИЛИ, выходами первого, второго и первым, вторым входами пятого элементов И, первый, второй входы пятого и первый, второй, третий входы седьмого элементов ИЛИ подключены соответственно к выходу четвертого элемента И, выходу шестого элемента ИЛИ и выходам шестого, седьмого, пятого элементов И, выходы третьего и четвертого элементов ИЛИ соединены соответственно с объединенными вторыми входами седьмого, восьмого и объединенными первыми входами шестого, восьмого элементов И, выходы седьмого, восьмого и пятого элементов ИЛИ подключены соответственно к первым входам девятых элементов ИЛИ, И и объединенным первому входу седьмого элемента И, второму входу восьмого элемента ИЛИ, выходы девятого и третьего элементов И соединены соответственно со вторым входом девятого элемента ИЛИ и объединенными вторым входом шестого элемента И, третьим входом восьмого элемента ИЛИ, а выход восьмого, второй вход девятого элементов И и выход девятого элемента ИЛИ подключены соответственно к первому входу восьмого элемента ИЛИ, седьмому входу и выходу порогового модуля, пятый и шестой входы которого соединены соответственно с первым и вторым входами третьего элемента ИЛИ. 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 2701461, кл. G06F 7/57, 2019 г.), которые содержат элементы И, элементы ИЛИ и реализуют пороговую функцию с единичными весами аргументов и порогом три, зависящую от пяти аргументов - входных двоичных сигналов.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных пороговых модулей, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не допускается обработка семи входных сигналов.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятый за прототип пороговый модуль (патент РФ 2704735, кл. G06F 7/00, 2019 г.), который содержит элементы И, элементы ИЛИ и реализует пороговую функцию с единичными весами аргументов и порогом три, зависящую от шести аргументов - входных двоичных сигналов. При этом глубину схемы прототипа образуют шесть логических элементов.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не допускается обработка семи входных сигналов.

Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения реализации пороговой функции с единичными весами аргументов и порогом три, зависящей от семи аргументов - входных двоичных сигналов, и не большая чем у прототипа схемная глубина.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в пороговом модуле, содержащем восемь элементов ИЛИ и семь элементов И, первый, второй входы i-го элемента ИЛИ и первый, второй входы j-го элемента И соединены соответственно с первым, вторым входами i-го элемента И и (2×j-1)-м, (2×j)-м входами порогового модуля, особенность заключается в том, что в него дополнительно введены элемент ИЛИ и два элемента И, первый, второй входы четвертого, первый, второй входы шестого и первый, второй входы пятого элементов ИЛИ соединены соответственно с выходами первого, второго элементов ИЛИ, выходами первого, второго и первым, вторым входами пятого элементов И, первый, второй входы пятого и первый, второй, третий входы седьмого элементов ИЛИ подключены соответственно к выходу четвертого элемента И, выходу шестого элемента ИЛИ и выходам шестого, седьмого, пятого элементов И, выходы третьего и четвертого элементов ИЛИ соединены соответственно с объединенными вторыми входами седьмого, восьмого и объединенными первыми входами шестого, восьмого элементов И, выходы седьмого, восьмого и пятого элементов ИЛИ подключены соответственно к первым входам девятых элементов ИЛИ, И и объединенным первому входу седьмого элемента И, второму входу восьмого элемента ИЛИ, выходы девятого и третьего элементов И соединены соответственно с вторым входом девятого элемента ИЛИ и объединенными вторым входом шестого элемента И, третьим входом восьмого элемента ИЛИ, а выход восьмого, второй вход девятого элементов И и выход девятого элемента ИЛИ подключены соответственно к первому входу восьмого элемента ИЛИ, седьмому входу и выходу порогового модуля, пятый и шестой входы которого соединены соответственно с первым и вторым входами третьего элемента ИЛИ.

На чертеже представлена схема предлагаемого порогового модуля. Пороговый модуль содержит элементы ИЛИ 1₁, …, 1₉ и элементы И 2₁, …, 2₉, причем первый, второй входы элемента 1_k и первый, второй входы элемента 2j подключены соответственно к первому, второму входам элемента 2_k и (2×j-1)-му, (2×j)-му входам порогового модуля, первый, второй входы элемента 1₄ и первый, второй входы элемента 1₆ соединены соответственно с выходами элементов 1₁, 1₂ и 2₁, 2₂, первый, второй входы элемента 1₅ и первый, второй, третий входы элемента 1₇ подключены соответственно к выходам элементов 2₄, 1₆ и 2₆, 2₇, 2₅, выходы элементов 1₃ и 1₄ соединены соответственно с объединенными вторыми входами элементов 2₇, 2₈ и объединенными первыми входами элементов 2₆, 2₈, выходы элементов 1₇, 1₈ и 1₅ подключены соответственно к первым входам элементов 1₉, 2₉ и объединенным первому входу элемента 2₇, второму входу элемента 1₈, выходы элементов 2₉ и 2₃ соединены соответственно с вторым входом элемента 1₉ и объединенными вторым входом элемента 2₆, третьим входом элемента 1₈, а выход элемента 2₈, второй вход элемента 2₉ и выход элемента 1₉ подключены соответственно к первому входу элемента 1₈, седьмому входу и выходу порогового модуля, пятый и шестой входы которого соединены соответственно с первым и вторым входами элемента 1₃.

Работа предлагаемого порогового модуля осуществляется следующим образом. На его первый, …, седьмой входы подаются соответственно двоичные сигналы х₁, …, х₇ ∈{0,1}. Сигнал на выходе элемента 1₉ определяется выражением

в котором ∨, • есть символы операций ИЛИ, И. Следовательно, на выходе предлагаемого порогового модуля получим

где есть пороговая функция с единичными весами аргументов х_1, …, х₇ и порогом три.

Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемый пороговый модуль имеет не большую чем у прототипа схемную глубину и обладает более широкими по сравнению с прототипом функциональными возможностями, поскольку глубину схемы предлагаемого порогового модуля образуют шесть логических элементов и он реализует пороговую функцию с единичными весами аргументов и порогом три, зависящую от семи аргументов - входных двоичных сигналов.

Пороговый модуль, содержащий восемь элементов ИЛИ и семь элементов И, причем первый, второй входы i-го элемента ИЛИ и первый, второй входы j-гo элемента И соединены соответственно с первым, вторым входами i-го элемента И и (2×j-1)-м, (2×j)-м входами порогового модуля, отличающийся тем, что в него дополнительно введены элемент ИЛИ и два элемента И, первый, второй входы четвертого, первый, второй входы шестого и первый, второй входы пятого элементов ИЛИ соединены соответственно с выходами первого, второго элементов ИЛИ, выходами первого, второго и первым, вторым входами пятого элементов И, первый, второй входы пятого и первый, второй, третий входы седьмого элементов ИЛИ подключены соответственно к выходу четвертого элемента И, выходу шестого элемента ИЛИ и выходам шестого, седьмого, пятого элементов И, выходы третьего и четвертого элементов ИЛИ соединены соответственно с объединенными вторыми входами седьмого, восьмого и объединенными первыми входами шестого, восьмого элементов И, выходы седьмого, восьмого и пятого элементов ИЛИ подключены соответственно к первым входам девятых элементов ИЛИ, И и объединенным первому входу седьмого элемента И, второму входу восьмого элемента ИЛИ, выходы девятого и третьего элементов И соединены соответственно со вторым входом девятого элемента ИЛИ и объединенными вторым входом шестого элемента И, третьим входом восьмого элемента ИЛИ, а выход восьмого, второй вход девятого элементов И и выход девятого элемента ИЛИ подключены соответственно к первому входу восьмого элемента ИЛИ, седьмому входу и выходу порогового модуля, пятый и шестой входы которого соединены соответственно с первым и вторым входами третьего элемента ИЛИ.