Накапливающий сумматор по модулю 3

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕН И ЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пц 448460 Союз Советских Социалистических Реслублии(51) М, Кл. б 061 7 с присоединением за32) Приоритетпубликовано 30.10.74. Бюата опубликования опи киГосударстаеннын комитет Совета Министров СССР ло делам изобретенийи откоытнй етень4 53) УДК 681.325.5(54) НАКАПЛИВАЮЩИЙ СУММАТОР ПО МОДУЛЮ 3 быть исполах автоматик ЛИ треИзобретение может ьзовано в дискретных устройств и и вычислительной техники.Известна схема накапливающего сумматора по модулю 3, построенная на двух триггерах со счетным входом, четырех элементах задержки и десяти логических элементахИ и И. На один разряд такого сумматора буется шесть формальных нейронов.Большое требуемое количество оборудования известного сумматора обуславливает высокую стоимость и низкое быстродействие его. Кроме того, в известном сумматоре используют элементы задержки, которые ненадежны и нетехнологичны при изготовлении.Цель изобретения - упрощение схемы и повышение быстродействия накапливающего сумматора по модулю 3.Цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве один разряд сумматора построен на четырех ИЛИ-нейронах, первые два из которых имеют порог +2 и один трехвходовый элемент ИЛИ, а вторые два - порог + 1 и по два двухвходовых элемента ИЛИ, причем пороговые элементы первого и второго нейропов имеют по четыре входа с весами - 1, - 1, +2, +1 соответственно, а пороговые элементы третьего ц четвертого нейронов имеют по шесть входов с весами - 1, +2, +2, - ,3, +2, - 1 соответственно, выходы эле. ментов ИЛИ первого и второго нейронов соединены с третьими входами соответствующих пороговых элементов, выходы элементов ИЛИ третьего и четвертого нейронов соединены с вторым и четвертым входами соответствующих пороговых элементов, первые входы пороговых элементов первого, второго и третьего нейронов и третий вход порогового элемента четвертого нейрона, а также первые входы элементов ИЛИ первого и второго нейронов, первый вход первого элемента ИЛИ третьего нейрона и первый вход второго элемента ИЛИ четвертого нейрона подключены к шине старшего члена разряда троичного слагаемого, вторые входы пороговых элементов первого и второго нейронов, третий вход порогового элемента третьего нейрона и первый вход порогового элемента четвертого нейрона, а также вторые входы элементов ИЛИ первого и второго нейронов, первый вход второго элемента ИЛИ третьего нейрона и первый вход первого элемента ИЛИ четвертого нейрона подключены к шине младшего члена разряда троичного слагаемого, последние входы пороговь 1 х элементов первого и третьего нейронов и пятый вход порогового элемента четвертого нейрона, а также второй вход второго элемента ИЛИ четвертого нейрона подключены к прямому выходу первого нейрона, последние входы поЛ Л, Л, О О О 1 О 1 2 1 О 3роговых элементов второго и четвертого нейронов и пятый вход порогового элемента третьего нейрона, а также второй вход второго элемента ИЛИ третьего нейрона подключены к прямому выходу второго нейрона, третий вход элемента ИЛИ первого нейрона и второй вход первого элемента ИЛИ третьего нейрона подключены к прямому выходу третьего нейрона, а третий вход элемента ИЛИ второго нейрона и второй вход первого элемента ИЛИ четвертого нейрона подключены к прямому выходу четвертого нейрона.На чертеже представлена схема одного разряда накапливающего сумматора по модулю 3,Этот разряд содержит нейрон 1 с порогом +2, трехвходовой элемент ИЛИ 2, нейрон 3 с порогом +2, трехвходовой элемент ИЛИ 4, нейрон 5 с порогом +1, двухвходовые элементы ИЛИ 6 и 7, нейрон 8 с порогом +1, двухвходовые элементы ИЛИ 9 и 10.Нейроны 1, 3, 5, 8 имеют соответственно выходы Рь Рз, Рз, Рстарший член разряда суммы хранится в нейронах 1 и 5, младший член - в нейронах 3 и 8.При поступлении очередного слагаемого через время, равное времени переключения нейрона, на выходах Рз и Р нейронов 5 и 8 устанавливается новое значение суммы по модулю 3. Нейроны 1 и 3 сохраняют первоначальное состояние и переключаются в новое состояние только по окончании входных сигналов.Накапливающий сумматор по модулю 3 в троичной системе счисления функционирует согласно следующей схеме, где Х - очередное сл агаемое, 5 (1) - содержимое сумматор а, 5(1+1) - результат сложения;Х О О О 1 1 1 2 2 2 5О 1 2 О 1 2 О 1 2 5(+1) О 1 2 1 2 О 2 О 1 Троичная цифра Л кодируется в виде двух двоичных цифр Л и Лз, где Л - младший член троичной цифры, а Лз - старший член, следующим образом: Пример работы накапливающего сумматора по модулю 3,Пусть текущее содержимое троичного сумматора 5(Ц=2. Это значит, что Р=Рз=1, а Р=Г =О. Обозначим суммы весов возбужденных входов (суммарные возбуждения) пороговых элементов нейронов 1, 3, 5 и 8 через аь оь оз, о 4 соответственно. Тогда суммарные возбуждения пороговых элементов нейронов равны о,=+3 (возбуждены третий и четвертый входы), о=О, оз =+1 (возбуж 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4дены второй и шестой входы) и о 4 --- 1 (возбуждены четвертый и пятый входы), т. е. нейроны находятся в устойчивом состоянии.11 усть в очередном такте сложения на вход данного разряда троичного сумматора поступает троичное слагаемое Х =-1, т. е. Х,=О, Х=1, где Х - младший разряд, Хз - старший разряд числа. При этом суммарные возбуждения нейронов становятся равными о=+2, о= +1, цз=О, о 4=0, так как сигнал, поступающии по шине Хь вызываетвозбуждение дополнительно второго входа порогового элемента нейрона 1, второго и третьего входов порогового элемента нейрона 3, третьего и четвертого входов порогового элемента нейрона 5 и первого и второго входов порогового элемента нейрона 8. Такое изменение суммарных возбуждений вызывает переключение нейрона 5 в состояние 0 (Рз=0) Сумматор переходит в новое устойчивое состояние, при котором на выходах нейронов 5 и 8 установилось новое значение троичной суммы 5(1)=0. (Рз=О, Р,=О), а на выходах нейронов 1 и 3 сохраняется предыдущее значение троичной суммы 5(1)=2, (Р,=1, Рз = 0). После прекращения сигнала сложения нейрон 1 переключается в состояние 0 и устанавливает аз=о,=О,1 аким образом, на выходах нейронов 1 и 3 устанавливается новое значение троичной суммы 5(1+1) = О. Предмет изобретенияНакапливающий сумматор по модулю 3, содержащий двоичные логические элементы ИЛИ - нейроны, отл и ч а ю щи йс я тем, что, с целью упрощения схемы и повышения ее быстродействия, один разряд сумматора построен на четырех ИЛИ-нейронах, первые два из которых имеют порог +2 и один трехвходовый элемент ИЛИ, а вторые два - порог +1 и по два двухвходовых элемента ИЛИ, причем пороговые элементы первого и второго нейронов имеют по четыре входа с весами - 1, - 1, +2, +1 соответственно, а пороговые элементы третьего и четвертого нейронов имеют по шесть входов с весами - 1, +2, +2, - 3, +2, - 1 соответственно, выходы элементов ИЛИ первого и второго нейронов соединены с третьими входами соответствующих пороговых элементов, выходы элементов ИЛИ третьего и четвертого нейронов соединены с вторым и четвертым входами соответствующих пороговых элементов, первые входы пороговых элементов первого, второго и третьего нейронов и третий вход порогового элемента четвертого нейрона, а также первые входы элементов ИЛИ первого и второго нейронов, первый вход первого элемента ИЛИ третьего нейрона и первый вход второго элемента ИЛИ четвертого нейрона подключены к шине старшего члена разряда троичного слагаемого, вторые входы пороговых элементов первого и второго нейронов, третий вход порогового элементаИзд.1457Государственного комите по делам изобретении Москва, Ж, Раушск каз 2301/2ЦНИИП ПодписноССР Тираж 648а Совета Министи открытийая наб., д. 45 ипография, пр. Сапунова третьего нейрона и первый вход порогового элемента четвертого нейрона, а также вторые входы элементов ИЛИ первого и второго нейронов, первый вход второго элемента ИЛИ третьего нейрона и первый вход первого элемента ИЛИ четвертого нейрона подключены к шине младшего члена разряда троичного слагаемого, последние входы пороговых элементов первого и третьего нейронов и пятый вход порогового элемента четвертого нейрона, а также второй вход второго элемента ИЛИ четвертого нейрона подключены к прямому выходу первого нейрона, последние входы пороговых элементов второго и четвертого нейронов и пятый вход порогового элемента третьего нейрона, а также второй вход второго элемента ИЛИ третьего нейрона подключены к прямому выходу второго нейрона, третий вход элемента ИЛИ первого нейрона и второй вход первого элемента ИЛИ третьего нейрона подключены к прямому выходу третьего нейрона, а третий вход элемента ИЛИ второго нейрона и второй вход первого элемента ИЛИ четвертого нейрона подключены к прямому выходу четвертого нейрона.