Пороговый логический элемент

(51)4 Н 03 К 19/23 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССР В 818016, кп. Н 03 К 19/23, 1981.Авторское свидетельство СССР Р 974588, кп. Н 03 К 19/23, 1982. (54) ПОРОГОВЬЙ ЛОПЯЕСКИ 11 ЭЛЕМЕНТ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано дпя построения устройств обработки дискретной информации н качестве порогового логического элемента. Цепь изобретения расширение функциональных возможностей за счет обеспечения пороговых функций с любым порогом и любыми весами входных переменных. Для реализации весов входов, отличных от едиИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано дпя построения различных устройств переработки дискретной информации.Цепь изобретения - расширение функциональных возможностей порогового логического "емецта за счет обеспечения реализации пороговых функций с любым порогом и любыми весами входных переменных,На чертеже изображен пороговый логический элемент ца семь входов с весами ы =1, ы=3, 014, дд 5, Ы=6, од=7, ю,=9 и порогом А = 13ЯО 1492469 А 1 2цицы, входы первого блока сложенияпо модулю два соединены с входами порогового логического элемента, вдвоичном представлении весон нходов которых имеется единица в первом разряде, дополнительные входы 1-го блока сложения по модули дна соединены с входами порогового логического элемента, н двоичных представлениях весакоторых имеется единица в д-м разряде, а пороговый блок выполнен наэлементах ИЛИ и И, Первый элементИЛИ выходом соединен с выходом порогового элемента, а входами - с еговходами, имеюцими вес, равный илибольший порога, и выходом первогоэлемента И, вхопы 1-го элемента Исоединены с 3-й группой входов порогового блока, соответствующих 3-йгруппе единичных разрядов в двоичномпредставлении порога. 1 ил. Пороговый логический элемент содержит Р=11 од (А+1) =4 блоков 11 1,4 сложения по модулю два и пороговый блок 2, которые соединены последовательно, входы 3 и выход 4, Пороговый блок содержит элемент ИПИ 5, элемент И 6 и элемент ИЛИ 7. Блоки сложения выполнены на сумматорах 8-.16.Поскольку двоичные представления весов входов порогового элемента равны со;-0001, ы =0011, о=0100, иУ 4- -0101, ьэ, о 3 -0111, о 3-1001, то с входами блока 1.1 сложения по модулю два соединены входы 1, Х Х 4 Хф, Х с входами блока 1,2 сло жения по модулю два - выходы череНо 1492469са сумматоров блока 1,1 и входы л, Х, ". , с входами блока 1.3 сложения по модулю два - выходы переноса сумматоров блока 1,2 сложения по модулю два и входы Хз, Х, Х ,Х, с входами,блока 1.4 сложения ио модулю два - выходы переноса сумматоров блока 1.3 и вход Х, Выходы переноса сумматоров блока 1.4 сложения ио модулю два, а также вспомогательные выходы блоков 1,1-1,4 (выходы суммы сумматоров 9, 11, 14 и 16 соответственно) соединены с входами порогового блока с соответствующим весом. 15 Выходы вспомогательные блоков 1.1 - 1.4 имеют веса 1,2,4 и 8, а выходы переноса сумматоров блока 1.4 - веса 16Укаэанные выходы соединяются с входами порогового блока 2 с ве сами 1,2,4,8,16 и 32 соответственно.Каждый блок сложения ио модулю два в общем случае выполняется в виде групп сумматоров, причем входы сумматоров первой группы соединены 25 с входами блока, входы сумматоров остальных групп соединены с выходами суммы сумматоров предыдущих групп или с выходами суммы сумматоров предыдущих групп и входами блока. Число 30 групп сумматоров может быть от 3(1 - 1)/2 Г до 11 одз 1 Г, где 1 - число входов блока сложения по модулю два.При наличии у порогового логического элемента входов с весом большим или равным порогу Л соответствующие входы соединяются непосредственно с входами блока 2 с последующими весами 2Пороговый блок 2 реализует, иороговую функцию с весами входов 2 и порогом А. Он может быть выполнен на элементах И, 1 ШИ следующим образом. Пусть двоичное представление порога А равноо45А= Еа 1,2 ,31где 1= 1, 2и.Пусть с(, = сс, =сО, а еу =1Входы порогового блока, начиная с1.-го и до -го, такие, что а= с 1=50==Ы =1, а Ы ,=О, соединены свходамй элемента И, выход которого,а также входы блока 2, начиная с= е, =с(,=0, а Ы; =1, соединеныс входами элемента ШБ 1, выход которого, а также входы порогового блока 2, начиная с (д+1) -го и кончая входом с номером С, такие, что с 1;щ Й;+="Ы"1; а Ы +, О, соединены с входами элемента И и так далее до объединения всех входов порогового блока 2. Если Ыв 1, последним является элемент И, если Ы и 0, последним является элемент 1 ШИ, выход которого является выходом блока 2, При А 2 блок формирования выполняетсяРв виде э емента ИЛИ, соединенного входами с входами с весами И 2 Р. При Ы,= Ы= ЫР, О, а о( а( РР=Ыв= пороговый блок 2 выполняется в виде элемента И, соединенного входами с входами блока с весами (,у 2 Р т.е. от р до и-го. При Л=2 фпороговый блок выполняется в виде линии связи с его и-го входа на выход. Элемент работает следующим образом.Каждый блок сложения по модулю два при подаче на его входы щ единичных логических сигналов формирует на своих выходах переноса сумматоров ровно ш/2единичных логических сигналов, а на вспомогательном выходе-выходе суммы сумматора последней группы - единичный логический сигнал, если (щ)шод 21 и нулевой сигнал, если (в)шос 12=0. В результате на вспомогательных выходах блоков 1.сложения ио модулю два Формируетсяьдвоичный код числа Е И;Х;)шос 12, а на выходах переноса сумматоров бловка 1. Р формируетсяХИ, Х;/2 3 едивничных логических сигналов, сигналы с выходов блоков 1 сложения ио модулю два поступают на входы блока 2.оЕсли Еь;Х Ъ Л, то на входы порого 1вого блока 2 поступает код числа, большего или равного Л, еслиЬ).Х сА, то на входы порогового блока 2 поступает код числа, меньыего А, в первом случае на выходе блока присутствует единичный сигнал, а во втором - нулевой.Пусть единичные логические сигналы поданы на входы Х, и Хпорогового логического элемента. При этомьЕы,Х, 147 А.1=При этом единичные логические сигналы находятся на выходе переноса5 14924 сумматора 8 блока 1,1, выходе суммы сумматора 11 блока 1.2, выходах суммысумматоров 12 и 14 блока 1,3 и выходах суммы сумматоров 15 и 16 блока 1.4. Укаэанные единичные логичес 5кие сигналы поступают на входы порогового блока 2, ири этом единичный логический сигнал устанавлинается на выходе элемента ИЛИ 5, всех входах и выходе элемента И 6 и выходе элемента ИЛИ 7, являющемся выходом 4 порогового логического элемента.Таким образом, единичный логический сигнал всегда имеет место на выходе порогового логического элемента, если6;Х;) А,1Предлагаемый пороговый логический элемент позволяет реализонать иорого вые функции с любыми весами входных переменных и любым значением порога А,Формула изобретенияПороговый логический элемент, содержащий пороговый блок и блоки сложения по модулю два, входы каждого иэ которых, кроме первого, соединены 30 с выходами предыдущего блока сложения по модулю два, входы первого блока сложения ио модулю два соединены с входами порогового логического элемента, а выходы последнего блока сло- З 5 жения ио модулю дна и вспомогательные выходы блоков сложения ио модулю два соединены с входами порогового блока, выход которого янляется выходом порогового логического элемента, 40 69о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей эа счет реализации пороговых функций любым порогом и любыми несами входных переменных, входы первого блока сложения ио модулю два соединены с входами порогового логичес кого элемента, в дноичном представлении весов которых в первом разряде имеется единица, а значение веса меньше порога, дополнительные входы -го блока сложения ио модулю два соединены с входами порогового логического элемента, в двоичном представлении весов которых в -м разряде имеется единица, а значение веса меньые порога, ири наличии входов с несом, большим или равным порогу, они соединены с дополнительными входами порогового блока, причем поро" говый блок выполнен в виде последовательно соединенных элементов ИЛИ и И, первый элемент ИЛИ соединен выходом с выходом блока, а входами - с его входами с весом, большим ипи равным порогу, и выходом первого элемента И, входы 1-го элемента И (1 =1,2. и) соединены с 3-й группой входов порогового блока, соответствующих 3-й группе единичных разрядон в двоичном представлении порога, считая со старшего разряда, и выходом (1+1)-го элемента ИЛИ, входы р-го элемента ИЛИ соединены с р-й группой входов порогового блока, соответствующей Я-й группе нулевых разрядов в двоичном представлении порога, считая состаршего разряда, и выходом (р+1)-гоэлемента И.1492469 оставитель О,Скворцов ехред А. Кравчук К Редактор Н.Рогулич ктор Т,М ГКНТ СССР 1 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Уагород, ул. Гагарина Заказ 3893/56 Тирам 884 ВНИИПИ Государственного комитета по 113035, Москва, Ж