Мажоритарный логический элемент

0 П И С А Н И Е77 т 876ИЗОБРЕТЕН ИЯ Саюз Советских Сацналкстическнх Республик(23) Приор,итет -Гасударственные камнт СССР па делам изобретений43) Опубликовано 15,10.80. Бюллетень Ъ 38 45) Дата опубликования описания Оэ.05.81(72) Авторы изобретени О,узыченко и В, П. Лукояно 71) Заявите дский ордена Красного Знамемеханический институт Ленинг(54) МАЖОРИТАРНЫЙ ЛОГИЧЕСКИЙ ЭЛЕМ Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может использоваться при построении различных устройств переработки дискретной информации,Известен пороговый логический элемент с порогом, равным трем, на восемь входов, выполненный на элементах И и ИЛИ, в котором каждая из четырех пар входов подключена к входам соответствующих первых элементов И и ИЛИ, выходы каж дых трех из четырех первых элементов ИЛИ подключены к входам соответствующих трехвходовых вторых элементов ИЛИ, выходы последних подключены к первым входам вторых элементов И, вторые входы которых соединены с выходами соответствующих первых элементов И, выходы вторых элементов И подключены к входам ьыходного элемента ИЛИ, выход которого является выходом порогового элемента, 20 выходы первых элементов ИЛИ подключены также к входам элемента с порогом, равным трем, на четыре входа, выход которого подключен к входу выходного элемента ИЛИ 11. 25Такой элемент реализует лишь функцию с порогом, равным трем.Известен мажоритарный логический элемент, содержащий четыре преобразователя весов двух входов, в каждом из кото- з 0 рых первьш вход подключен к одному входу элемента И и к одному входу элемента ИЛИ, а второй вход - к другому входу элемента И и к другому входу элемента ИЛИ, при этом выходы элементов ИЛИ и И являются одновременно выходами преобразователя соответственно с весами 1 и 2, два формирователя наборов весов первой ступени, каждый из которых содержит первый элемент ИЛИ, выход которого является выходом формирователя с весом 1, а к его входам подключены выходы двух преобразователей с весом 1, второй элемент ИЛИ, выход которого является выходом формирователя с весом 2, а к его входам подключены выходы тех же двух преобразователей с весом 2 и через элемент И выходы с весом 1, третий элемент ИЛИ, выход которого является выходом формп;,;ователя с весом 3, а к входам подключены вьходы двух элементов И, к входам которых подключены соответственно выход с весом 2 одного пз двух преобразователей и выход с весом 1 другого пз этих преобразователей, и элемент И, выход которого является выходом формирователя с весом 4, а входы подключены к выходам двух преобразователей с весом 2, причем взаимно дополняющие весовые выходы обоих формирователей наборов весов первой ступени попарно подключены к входам формирователя заданного порога второй ступени, выходы которого подключены попарно к входам элементов И с выходамиподключенными к входам выходного элемента ИЛИ 12.Недостаток данного мажоритарного логического элемента заключается в ограниченном числе его входов, что сужает функциональные возможности элемента.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей логического элемента. Для достижения цели в мажоритарный логический элемент, содержащий преобразователи весов двух входов, формирователи наборов весов первой ступени и выходной элемент ИЛИ, выход которого является выходом элемента, введены два лреи1 образователя весов "/, входов илн 2 входов при нечетном и (и - число входов мажоритарного элемента), имеющих выходы с весами от 1 до величины, равной числу входов преобразователя, подключенные попарно к входам элементов И, число которых на единицу меньше величины порога элемента, образуя все неповторяющиеся комбинации весов выходов этих преобразователей, сумма которых равна величине порога элемента, причем выходы элементови - , И и выход преобразователя весови+1входов с весом, -годключены к входам выходного элемента ИЛИ, а также преобразователи весов т; ц р; входов, имеющие выходы с весами от 1 до величины, равной числу входов преобразователя. При этом каждый из введенных преобразователей содержит два преобразователя весов т; и р; входов с равным и отличающимся на единицу числом входов, сумма которых равна числу входов данного преобразователя, выходы преобразователей весов т, и р; входов подключены попарно к входам групп элементов И, образуя в каждой группе все неповторяющиеся комбинации весов выходов преобразователей весов т, и р; входов, сумма которых одинакова и равна весу одного из выходов данного преобразователя в пределах от 2 до величины, на единицу меньшей числа его входов, выходы элементов И каждой группы и выходы преобразователей весов т; и р; входов, вес которых равен сумме весов выходов, подключенных к входам каждого элемента И данной группы, подключены к входам элемента ИЛИ, выход которого является одним из выходов данного преобразователя с соответствующим весом, выходы преобразователей весов т; и р, входов с единичными весами подключены к входам элемента ИЛИ, выход 5 10 15 20 25 Зо 35 40 45 50 55 60 65 которого является выходом данного преобразователя с единичным весом, а выходы с весами, равными числу входов, - к входам элемента И, выход которого является выходом данного преобразователя с весом, равным числу входов данного преобразователя.На фиг. 1 представлена структурная схема мажоритарного логического элемента для случая четного числа входов; на фиг. 2 - для случая нечетного числа входов; на фиг, 3 - схема его реализации для десяти входов.Мажоритарный логический элемент состоит из двух преобразователей 1 и 2и+1весов т, = "I, (илипри нечетном ив2число входов элемента) входов и р, = "/,2и - 1при нечетном п входов, имеющих выходы с весами от ы= 1 до ю .,(, -- т у прсобразователя 1 и От ю мни=- 1 до и макс = = р, у преобразователя 2. Выходы преобразователей 1 и 2 подключены попарно к входам элементов И 3, число которых т 1 - 1, где 1 - величина порога мажоритарного логического элемента, образуя все неповторяющиеся комбинации весов их выходов, сумма которых одинакова и равна 1 - величине порога. Выходы элементов 3, а также выход преобразователя 1 при нечети+1ном п с весом ю = т, = т 1 = - , подклю 2чены,к входам выходного элемента ИЛИ 4, выход которого является выходом мажоритарного логического элемента.Каждый из преобразователей весов т и р, входов и все последующие состоят из двух преобразователей 5 и б весов т; и р; входов с равным или отличающимся на единицу числом входов, сумма которых равна числу входов данного преобразователя, и с выходами с весами от 1 до величины, равной числу входов, Выходы преобразователей весов т, и р; входов попарно подключены к входам групп элементов И 7, число групп определяется числом выходов данного преобразователя (1) с весами от 2 до (т,+р. - 1), образуя в каждой группе все неповторяющиеся комбинации весов выходов преобразователей весов т; и р; входов (5 и б), сумма которых одинакова и равна весу одного из выходов данного преобразователя (1) в пределах от 2 до (т;+р; - 1). Выходы элементов И 7 каждой группы и выходы преобразователей весов т, и р; входов (5 и б) с весом, равным сумме весов выходов преобразователей, подключенных к входам каждого элемента И данной группы, подключены к входам элемента ИЛИ 8, выход которого является одним из выходов данного преобразователя (1) с соответствующим весом. Для образования выхода дан 771876ступени и выходной элемент ИЛИ, выход которого является выходом элемента, о тл и ч а ю щи й с я тем, что, с целью расширения его функциональных возможностей, в него введены два преобразователя весови - 1"/ входов плп входов при нечетном22и (и - число входов мажоритарного элемента), имеющих выходы с весами от 1 до величины, равной числу входов преобразователя, подключенные попарно к входам элементов И, число которых на единицу меньше величины порога элемента, образуя все неповторяющиеся комбинации весов выходов этих преобразователей, сумма которых равна величине порога элемента, причем выходы элементов И и выход преобраи+1 и+1зователя весоввходов с весом 2 аподключены к входам выходного элемента ИЛИ, а также преобразователи весов т; и р; входов, имеющие выходы с весами от 1 до величины, равной числу входов преобра зователя, при этом каждый из введенныхпреобразователей содержит два преобразователя весов т; и р; входов с равным или отличающимся на единицу числом входов, сумма которых равна числу входов данного преобразователя, выходы преобразователей весов т; и р; входов подключены попарно к входам групп элементов И, образуя в каждой группе все неповторяющиеся комбинации весов выходов преобразователей весов т; и р; входов, сумма которых одинакова и равна весу одного из выходов данного преобразователя в пределах от 2 до величины, на единицу меньшей числа его входов, выходы элементов И каждой группы и 40выходы преобразователей весов т; и р; входов, вес которых равен сумме весов выходов, подключенных к входам каждого элемента И данной группы, подключены к входам элемента ИЛИ, выход которого является одним из выходов данного преобразователя с соответствующим весом, выходы преобразователей весов т; и р; входов с единичными весами подключены к входам элемента ИЛИ, выход которого является выходом данного преобразователя с единичным весом, а выходы с весами, равными числу входов, - к входам элемента И, выход которого является выходом данного преобразователя с весом, равным числу входов данного преобразователя,еа ного преобразователя 1 с весом иг;+р; выходы преобразователей вссов т, и р; входов с весами т; и р; соответственно подключены к входам элемента И 9, выход которого и является выходом данного преобразователя (1) с весом т,+р;, а выходы преобразователей весов т; и р; входов (5 п б) с весами, равныыи 1, подключены к входам элемента ИЛИ 1 О, выход которого является выходом данного преобразователя (1) с единичным весом.Устройство работает следующим образом.При поступлении на его входы д единичных сигналов, из которых д, поступает на входы преобразователя 1 весов т, входов 1 и 4 - на входы преобразователя 2 весов р, входов, на всех выходах преобразователя 1 с весами, меньшими или равными А, и на всех выходах преобразователя 2 с весами, меньшими или равными 4, появляются единичные сигналы. Если величина порога мажоритарного элемента 4 то единичные сигналы появляются на обоих входах только одного элемента 3, подключенного к выходу преобразователя 1 с весом д, и к выходу преобразователя 2 с весом 4, что вызывает на его выходе и на выходе элемента ИЛИ 4 появление единичного сигнала. Если д больше величины порога мажоритарного элемента, то единичные сигналы появляются на обоих входах нескольких элементов И 3, что вызывает на их выходах и на выходе элемента ИЛИ 4 появление единичного сигнала, Если все единичные сигналы поступают на входы преобразова.и - 1теля 1 с числом входов (при нечетном и), то единичный сигнал появляется на выходе мажоритарного элемента только прп появлении единичного сигнала на его выходе с весом, равным числу входов. При этом число единичных сигналов равно порогу мажоритарного элемента. Таким образом, каждый раз, когда число единичных сигналов на входах мажоритарного логического элемента больше или равно величии - 1не его порога (1 =при нечетном и2и 1 = "I,+1 при четном и) на выходе элемента ИЛИ 4 появляется единичный сигнал. Таким образом, данный мажоритарный логический элемент имеет большие функциональные возможности по сравнению с прототипом за счет увеличения числа его входов. Формула изобретения Мажоритарный логический элемент, содержащий преобразователи весов двух входов, формирователи наборов весов первой Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Ф. Селлерс, Методы обнаружения ошибок в работе ЭЦВМ, пер. с англ., М., Мир, 1972, с. 85, фиг. 4.20.2. Заявка Мо 1945420/18-21, кл, Н ОЗ К 19/42, 1973, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.(Реоорк:о 1 пге;,ь .",еоое . - , о ПреобразЮат ео уе Раглегю есорФу+уГфеооо 1 Г рте,7 1 ееосРр = щ - ,7 ф оооо "гс 1 7771876 Х -оставитель Л. ПетроваТехред А. Камышииков актор Т. Юрчикова Ко аин Тираж 988 Подписноепо делам изобретений и открытий кая наб., д. 4/5 ип. Харьк. фил. пред, Патен ЪепфоЗа 5 агпепь Ген Х БейХ( ПрюбразоБате,ь фипаа аказ 420/358 Изд. ЛЪ 290ПО Поиск Государственного комитета СС113035, Москва, Ж, Рауш