Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
Патент на изобретение №2473954

(19)

RU

(11)

2473954

(13)

C1

(51) МПК G06F7/38 (2006.01)

H03K19/23 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ Статус: по данным на 17.01.2013 - нет данных Пошлина:

(21), (22) Заявка: 2012104446/08, 08.02.2012

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

08.02.2012

Приоритет(ы):

(22) Дата подачи заявки: 08.02.2012

(45) Опубликовано: 27.01.2013

(56) Список документов, цитированных в отчете о

поиске: RU 2242044 C1, 10.12.2004. RU 2300137 C1, 27.05.2007. JP 63171023 A, 14.07.1988. JP 62176217 A, 03.08.1987. JP 2005258911 A, 22.09.2005.

Адрес для переписки:

432063, г.Ульяновск, ул. Гончарова, 30, Закрытое акционерное общество "ИВЛА-ОПТ", И.П. Гринбергу

(72) Автор(ы):

Андреев Дмитрий Васильевич (RU),

Гринберг Исаак Павлович (RU),

Кузнецов Игорь Алексеевич (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Закрытое акционерное общество "ИВЛА-ОПТ" (RU)

(54) МАЖОРИТАРНЫЙ МОДУЛЬ

(57) Реферат:

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. Техническим результатом является уменьшение аппаратурных затрат. Устройство содержит m(А+В)-А мажоритарных элементов (1 11 , ,1 (А+В+1)(А+B) ), при этом

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 2300137, кл. G06F 7/38, 2007 г.), которые 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, относятся большие аппаратурные затраты, обусловленные тем, что известные мажоритарные модули содержат mN-1 логических элементов, где m=0,5(n+1),

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятый за прототип мажоритарный модуль (патент РФ 2242044, кл. G06F 7/38, 2004 г.), который содержит 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, относятся большие аппаратурные затраты, обусловленные тем, что прототип содержит mN-1 мажоритарных элементов, где m=0,5(n+1),

Техническим результатом изобретения является уменьшение аппаратурных затрат при сохранении функциональных возможностей прототипа.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в мажоритарном модуле, содержащем группы мажоритарных элементов, имеющих по три входа, в каждой из которых выход предыдущего мажоритарного элемента соединен с вторым входом последующего мажоритарного элемента, особенность заключается в том, что i-я , j-я и (A+B+1)-я группы содержат соответственно m-2, m-1 и А+В мажоритарных элементов, а выход (m-2)-го мажоритарного элемента первой и выходы (m-2)-х мажоритарных элементов второй, , A-й групп подключены соответственно к второму входу первого и третьим входам первого, , (A-1)-го мажоритарных элементов (А+В+1)-й группы, в которой третий вход j-го и выход (А+В)-го мажоритарных элементов соединены соответственно с выходом (m-1)-го мажоритарного элемента j-й группы и выходом мажоритарного модуля, подключенного первым и вторым настроечными входами соответственно к объединенным первому входу A-го мажоритарного элемента (А+В+1)-й группы, первым входам всех мажоритарных элементов i-й, j-й групп и объединенным первым входам всех кроме A-го мажоритарных элементов (А+В+1)-й группы, при этом

m=0,5(n+1), n 1 есть любое нечетное натуральное число.

На чертеже представлена схема предлагаемого мажоритарного модуля.

Мажоритарный модуль содержит имеющие по три входа мажоритарные элементы (1 11 , , 1 (A+B+1)(A+B) ), где

m=0,5(n+1), n 1 есть любое нечетное натуральное число. Все мажоритарные элементы сгруппированы так, что i-я , j-я и (A+B+1)-я группы содержат соответственно мажоритарные элементы 1 i1 , , 1 i(m-2) , 1 j1 , , 1 j(m-1) и 1 (A+B+1)1 , , 1 (A+B+1)(A+B) , причем в каждой группе выход предыдущего мажоритарного элемента соединен с вторым входом последующего мажоритарного элемента, выход элемента 1 1(m-2) и выходы элементов 1 2(m-2) , , 1 A(1m-2) подключены соответственно к второму входу элемента 1 (A+B+1)1 и третьим входам элементов 1 (A+B+1)1 , , 1 {A+B+1)(A-1) , а третий вход элемента 1 (A+B+1)j и выход элемента 1 (А+B+1)(A+B) соединены соответственно с выходом элемента 1 j(m-1) и выходом мажоритарного модуля, подключенного первым и вторым настроечными входами соответственно к объединенным первым входам элементов 1 (A+B+1)A , 1 i1 , , 1 i(m-2) , 1 j1 , , 1 j(m-1) и объединенным первым входам элементов 1 (A+B+1)1 , , 1 (A+B+1)(A-1 ), 1 (A+B+1)j .

Работа предлагаемого мажоритарного модуля осуществляется следующим образом. На его первом, втором настроечных входах фиксируются соответственно необходимые двоичные сигналы f 1 , f 2 . На второй вход элемента 1 j1 и третьи входы элементов 1 j1 , , 1 j(m-1) подаются соответственно входные двоичные сигналы x ji и x j2 , , x jm (x j1 , , x jm {х 1 , , x n-1 }, m=0,5(n+1), 1 j1<
x (A+1)1 , , x (A+1)m -x (A+B)1 , , x (A+B)m были неповторяющимися

На третий вход элемента 1 (A+B+1)A подается входной двоичный сигнал x n . На второй вход элемента 1 i1 и третьи входы элементов 1 i1 , , 1 i(m-2) подаются соответственно входные двоичные сигналы x i1 и x i2 , , x i(m-1) (x i1 , , x i(m-1) {x 1 , , x n-1 }, 1 i1< 3) так, чтобы наборы x 11 , , x 1(m-1) -x A1 , , x A(m-1) были неповторяющимися. Если n=3, то m=2, A=2, B=1 и неповторяющиеся входные двоичные сигналы x 11 , x 21 {x 1 , x 2 } подаются соответственно на второй, третий входы элемента 1 41 . 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

где и ·, есть символы операций ИЛИ и И;

есть число сочетаний из n-1 по m-1 (по m);

x k1 , , x km {x 1 , , x n }, 1 k1<
есть количество неповторяющихся конъюнкций x k1 x km , определяемое как число сочетаний из n по m.

Равенство получено на основе известного свойства сочетаний (см. рекуррентное соотношение на стр.30 в книге Сачков В.Н. Комбинаторные методы дискретной математики. - М.: Наука, 1977 г.).

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 содержит mN-A мажоритарных элементов, что на A-1 элементов меньше, чем в аппаратурном составе прототипа.

Формула изобретения

Мажоритарный модуль, содержащий группы мажоритарных элементов, имеющих по три входа, в каждой из которых выход предыдущего мажоритарного элемента соединен с вторым входом последующего мажоритарного элемента, отличающийся тем, что i-я , j-я и (А+В+1)-я группы содержат соответственно m-2, m-1 и А+В мажоритарных элементов, а выход (m-2)-го мажоритарного элемента первой и выходы (m-2)-х мажоритарных элементов второй, ..., А-й групп подключены соответственно к второму входу первого и третьим входам первого, , (A-1)-гo мажоритарных элементов (А+В+1)-й группы, в которой третий вход j-го и выход (А+В)-го мажоритарных элементов соединены соответственно с выходом (m-1)-гo мажоритарного элемента j-й группы и выходом мажоритарного модуля, подключенного первым и вторым настроечными входами соответственно к объединенным первому входу А-го мажоритарного элемента (А+В+1)-й группы, первым входам всех мажоритарных элементов i-й, j-й групп и объединенным первым входам всех кроме А-го мажоритарных элементов (А+В+1)-й группы, при этом , m=0,5(n+1), n 1 есть любое нечетное натуральное число.

РИСУНКИ