Пороговый логический элемент

 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для построения устройств обработки дискретной информации в качестве порогового логического элемента. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения пороговых функций с любым порогом и любыми весами входных переменных. Для реализации весов входов, отличных от единицы, входы первого блока сложения по модулю два соединены с входами порогового логического элемента, в двоичном представлении весов входов которых имеется единица в первом разряде, дополнительные входы I-го блока сложения по модулю два соединены с входами порогового логического элемента, в двоичных представлениях веса которых имеется единица в I =м разряде, а пороговый блок выполнен на элементах ИЛИ и И. Первый элемент ИЛИ выходом соединен с выходом порогового элемента, а входами - с его входами, имеющими вес, равный или больший порога, и выходом первого элемента И, входы J -го элемента И соединены с J -й группой входов порогового блока, соответствующих J -й группе единичных разрядов в двоичном представлении порога. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Н 03 К 19/23

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4216767/24-21 (22) 25.03.87 (46) 07.07.89. Бюл. N 25 (72) О.Н,Музыченко (53) 681.325.65(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 818016, кл. Н 03 К 19/23, 1981.

Авторское свидетельство СССР

Р 974588, к i Н 03 К 19/23, 1982. (54) ПОРОГОВЬЙ ЛОПИЕСКИ11 ЭЛЕМЕНТ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для построения устройств обработки дискретной информации в качестве порогового логического элемента. Цель 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 для построения различных устройств переработки дискретной информации.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей порогового логического ":;емента за счет обеспечения реализации пороговых функций с любым порогом и любыми весами входных переменных.

На чертеже изображен пороговый логический элемент «а семь входов с весами tu,=1, ы1=3, M =4, ul+=5, Ы =6, ьо =7, (о =9 и порогом А = 13, „„SU„„1492469 А 1

2 ницы, входы первого блока сложения по модулю два соединены с входами порогового логического элемента, в двоичном представлении весов входов которых имеется единица в первом разряде, дополнительные входы 1 го блока сложения по модули два соединены с входами порогового логического элемента, в двоичных представлениях веса которых имеется единица в д-м разряде, а пороговый блок выполнен на элементах ИЛИ и И. Первый элемент

ИЛИ выходом соединен с выходом порогового элемента, а входами — с его входами, имеюцими вес, равный или больший порога, и выходом первого элемента И, вхопы 1-го элемента И соединены с 1-й группой входов порогового блока, соответствующих 1-й группе единичных разрядов в двоичном прецставлении порога. 1 ил.

Пороговый логический элемент содержит P=) I og <(A+1) (=4 блоков 1 ° 1

1,4 сложения по модулю два и пороговый блок 2, которые соединены последовательно, входы 3 и выход 4.

Пороговый блок содержит элемент HIIH 5, элемент И 6 и элемент ИЛИ 7. Блоки сложения выполнены на сумматорах 8-.16.

Поскольку двоичные представления весов входов порогового элемента рав(a 0001 cd =0011 =0100 <

-0101, 435-0110, З -0111, м> -1001, то с входами блока 1.1 сложения по модулю два соедине)ы входы Х,, Х

Х, Х, Х, с входами блока 1,2 сложения по модулю два — выходы череНо1492469 са сумматоров блока 1. 1 и входы Х, X "., с входами блока 1. 3 сложения по модулю два — выходы переноса сумматоров блока 1,2 сложения по модулю два и входы Хэ,Х4,X>,Х, с

1 входами,блока 1 ° 4 сложения по модулю два — выходы переноса сумматоров блока 1.3 и вход Х . Выходы переноса сумматоров блока 1.4 сложения по 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.

Выходы вспомогательные блоков 1.1—

1.4 имеют веса 1,2,4 и 8, а выходы переноса сумматоров блока 1.4 — веса 16 ° Укаэанные выходы соединяются с входами порогового блока 2 с ве- 20 сами 1,2,4,8,16 и 32 соответственно.

Каждый блок сложения по 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

7(1-1)/2 (до )1ogз1(, где 1 — число входов блока сложения по модулю два.

При наличии у порогового логического элемента входов с весом большим или равным порогу А соответствующие входы соединяются непосредственно с входами блока 2 с последующими веЬ сами 2

Пороговый блок 2 реализует порого-40

I вую функцию с весами входов 2 и порогом А. Он может быть выполнен на элементах И, 1ШИ следующим образом.

Пусть двоичное представление порога

А равно и

А= d,.2

l =-! где i=1,2,...,u.

Пусть 4, = e(...- i 0, а а(у =1.

Входы порогового блока, начиная с

i-го и до j-го, такие, что e.<= dg,i=

=Ы1=! а Ы1,(=О. Соедине ° с входамй элемента И, выход которого, а также входы блока 2, начиная с () +!) -го и до i-го, такие, что

= а(, ...= d,=0, а Ы;! =1, соединены с входами элемента ИПИ, выход которого, а также входы порогового блока 2, начиная с (i+1)-го и кончая входом с номером t такие, что ц ;,, + ° ° с 1э а с с+т 0 соединены с входами элемента И и так далее до объединения всех входов порогового блока 2. Если du 1, последним является элемент И, если Ы и 0, последним является элемент 1ШИ, выход которого является выходом блока 2. При

А2 блок формирования выполняется

Р в виде э емента ИЛИ, соединенного входами с входами с весами (d>2 Р.

При,= Й=... P- О, а о(а(pi ...

=Ыв=! пороговый блок 2 выполн в виде элемента И, соединенного входами с входами блока с весами (,у 2Р r.е. от р до u-ro. При A=2 пороговый блок выполняется в виде линии связи с его u-ro входа на выход.

Элемент работает следующим образом.

Каждый блок сложения по модулю два при подаче на его входы m единичных логических сигналов формирует на своих выходах переноса сумматоров ровно (n/2 g единичных логических сигналов, а на вспомогательном выходе-выходе суммы сумматора последней группы — единичный логический сигнал, если (m)mod2 1 и нулевой сигнал, если (m)nod2=0. В результате на вспомогательных выходах блоков 1. сложения по модулю два формируется и Р двоичный код числа 2 И;Х;) шос12, а ! ч на выходах переноса сумматоров блои ка 1. P формируется (Х сс); Х;/2 7 едиIs i ничных логических сигналов, сигналы с выходов блоков 1 сложения по модулю два поступают на входы блока 2. о

Если Ес ;Х; Ъ Л, то на входы порого1 вого блока 2 поступает код числа, большего или равного Л, если Ы.Х с ! А, 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 Х > порогового логического элемента. При этом и

7 ы,х, -147A.

1=!

При этом единичные логические сигналы находятся на выходе переноса

5 14924 сумматора 8 блока 1.1, выходе суммы сумматора 11 блока 1.2, выходах суммы ! сумматоров 12 и 14 блока 1,3 и выходах суммы сумматоров 15 и 16 блока 1.4. Укаэанные единичные логичес5 кие сигналы поступают на входы порогового блока 2, при этом единичный логический сигнал устанавливается 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 элемент та, если, 6);Х;3 А.

i a 1

Предлагаемый пороговый логический элемент позволяет реализовать порого- 20 вые функции с любыми весами входных переменных и любым значением порога А.

Формула изобретения

Пороговый 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 по модулю два соединены с входами порогового логического элемента, а выходы последнего блока сло- З5 жения по модулю два и вспомогательные выходы блоков сложения по модулю два соединены с входами порогового блока, выход которого является выходом порогового логического элемента, 4р

69 отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей эа счет реализации пороговых функций любым порогом и любыми весами входных переменных, входы первого блока сложения по модулю два соединены с входами порогового логичес кого элемента, в двоичном представлении весов которых в первом разряде имеется единица, а значение веса меньше порога, дополнительные входы

i-го блока сложения по модулю два соединены с входами порогового логического элемента, в двоичном представлении весов которых в i-м разряде имеется единица, а значение веса меньые порога, при наличии входов с весом, большим или равным порогу, они соединены с дополнительными входами порогового блока, причем пороговый 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 или равным порогу, и выходом первого элемента И, входы j-ro элемента И (j =1,2,...,n) соединены с 1-й группой входов порогового блока, соответствующих 1-й группе единичных разрядов в двоичном представлении порога, считая со старшего разряда, и выходом (j+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 со старшего разряда, и выходом (p+1)-ro элемента И.

1492469

Составитель О.Скворцов

Техред А. Кравчук Корректор Т..Малец

Редактор Н.Рогулич

Заказ 3893/56 Тирам 884 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101