МАЖОРИТАРНЫЙ МОДУЛЬ
MAJORITY MODULE

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении средств автоматики, функциональных узлов систем управления и др.
Известны мажоритарные модули (см., например, патент РФ 2619197, кл. G06F 7/00, 2017 г.), которые содержат элементы «2И», элементы «2ИЛИ» и реализуют мажоритарную функцию семи аргументов - входных двоичных сигналов.
К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных мажоритарных модулей, относятся большие схемная глубина и аппаратурные затраты, обусловленные тем, что схемная глубина, в частности, упомянутого аналога равна 7 и он содержит 12 элементов «2И» и 13 элементов «2ИЛИ».
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятый за прототип мажоритарный модуль (патент РФ 2700552, кл. G06F 7/57, 2019 г.), который содержит элементы «2И», элементы «2ИЛИ» и реализует мажоритарную функцию семи аргументов - входных двоичных сигналов.
К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относятся большие схемная глубина и аппаратурные затраты, обусловленные тем, что схемная глубина прототипа равна 7 и он содержит 12 элементов «2И» и 12 элементов «2ИЛИ».
Техническим результатом изобретения является уменьшение аппаратурных затрат и схемной глубины при сохранении функциональных возможностей прототипа.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в мажоритарном модуле, содержащем одиннадцать элементов «2И» и одиннадцать элементов «2ИЛИ», первый, второй входы i-го () и второй вход девятого элементов «2ИЛИ» соединены соответственно с первым, вторым входами i-го и выходом восьмого элементов «2И», а первый, второй входы k-го () элемента «2ИЛИ» подключены соответственно к (2×k-1)-му, (2×k)-му входам мажоритарного модуля, особенность заключается в том, что первый, второй входы одиннадцатого элемента «2И» соединены соответственно с выходами девятого, десятого элементов «2И», первый, второй входы третьего и первый, второй входы четвертого элементов «2И» подключены соответственно к выходам первого, второго элементов «2И» и выходам первого, второго элементов «2ИЛИ», первый, второй входы пятого и первый вход седьмого элементов «2И» соединены соответственно с выходами третьего элемента «2ИЛИ», четвертого элемента «2И» и выходом шестого элемента «2ИЛИ», первый, второй входы восьмого элемента «2И» и первый вход девятого элемента «2ИЛИ» подключены соответственно к выходам шестого, седьмого элементов «2И» и выходу пятого элемента «2ИЛИ», первый, второй входы j-го () элемента «2И» и первый, второй входы (j+1)-го элемента «2ИЛИ» соединены соответственно с выходами (29-2×j)-го, (64-6×j)-го элементов «2ИЛИ» и выходами (23-2×j)-го элемента «2И», (17-j)-го элемента «2ИЛИ», а первый, второй входы шестого и второй вход седьмого элементов «2ИЛИ» подключены соответственно к пятому, шестому и седьмому входам мажоритарного модуля, выход которого соединен с выходом одиннадцатого элемента «2И».
На чертеже представлена схема предлагаемого мажоритарного модуля.
1
11
1
11
i
11
i
9
10
3
4
1
2
1
2
5
7
3
4
6
8
9
6
7
5
8
j
j+1
29-2×j
64-6×j
23-2×j
17-j
j-8
6
7
11
Мажоритарный модуль содержит элементы «2И» 1, …, 1 и элементы «2ИЛИ» 2, …, 2, причем первый, второй входы элемента 1 () и первый, второй входы элемента 1 соединены соответственно с первым, вторым входами элемента 2 и выходами элементов 1, 1, первый, второй входы элемента 1 и первый, второй входы элемента 1 подключены соответственно к выходам элементов 1, 1 и 2, 2, первый, второй входы элемента 1и первый вход элемента 1 соединены соответственно с выходами элементов 2, 1 и 2, первый, второй входы элемента 1 и первый, второй входы элемента 2 подключены соответственно к выходам элементов 1, 1 и 2, 1, первый, второй входы элемента 1 () и первый, второй входы элемента 2 соединены соответственно с выходами элементов 2, 2 и 1, 2, а первый, второй входы элемента 2, первый, второй входы элемента 2 и второй вход элемента 2 подключены соответственно к (2× j-17)-му, (2×j-16)-му, пятому, шестому и седьмому входам мажоритарного модуля, выход которого соединен с выходом элемента 1.
1
7
Работа предлагаемого мажоритарного модуля осуществляется следующим образом. На его первый, …, седьмой входы подаются соответственно двоичные сигналы х, …, х ∈{0,1}. На выходе предлагаемого модуля получим
1
7
1
7
где, ∨ и Maj(x, …, х) есть соответственно символы операций И, ИЛИ и мажоритарная функция семи аргументов х, …, х. При этом схемная глубина предлагаемого модуля равна 6.
Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемый мажоритарный модуль реализует мажоритарную функцию семи аргументов - входных двоичных сигналов и обладает меньшими по сравнению с прототипом схемной глубиной и аппаратурными затратами.