Универсальная мажоритарная структура

Универсальная мажоритарная структура

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Реснубпик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ (ii) 8645?3 (61) Дополнительное к авт, сеид-ву (22) Заявлено131279 (21) 2852331/18-21 с присоединением заявки HP (23) Приоритет

Опубликовано 150981. Бюллетень NP 34 (51)М. Кл.

Н 03 К 19/23

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 821.387.. 4 (088. 8) >

Дата опубликования описания 150981

1 р »- т ф ф з у

Q » t 1 ° I ° т ;.=,g> f;4

Д. В. Анисимов и А. Ю. Вер утис " " «N « . ,(72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 ) УНИВЕРСАЛЬНАЯ МАЖОРИТАРНАЯ СТРУКТУРА

Изобретение относится к автоматике, вычислительной технике и технике связи и может быть использовано для

« построения комбинационных логических устройств на. основе мажоритарных элементов, надежных устройств систем автоматики, а также для декодирования низкополостных кодов Хэмминга.

Известно устройство, содержащее элементы И, ИЛИ регулирующую мажоритарную функцию от К аргументов (1).

Недостатком устройства является неоднородность структуры.

Наиболее близким техническим ре- i5 шением к предлагаемому является структура, содержащая два последовательно соединенных по выходу суммы сумматора, остальные входы которых являются входами устройства, полусумматор, 20 входы которого соедннены с выходами переносов сумматоров, и дешифратор, входы которого соединены с выходом суммы последнего сумматора и выходами суммы и переноса полусумматора, а выход является выходом структуры (2).

Недостатком данного устройства является сложность выходной структуры дешифратора, которая растет с ростом числа входных сигналов. 30

Цель изобретения — упрощение структуры.

Поставленная цель достигается тем„ что в универсальную мажоритарную струк— туру содержащую и уровней последова- / тельно соединенных по выходам суммы сумматоров, остальные входы сумматоров первого уровня являются входами структуры, а аналогичные входы сумматоров последующих уровней соединены с выходами переносов сумматоров, предыдущего уровня, на каждом, кроме первого, уровне введены дополнитель- . ные сумматоры, входы каждого из которых соединены с выходом суммы предыдущего сумматора своего уровня и выходами переноса и суммы последнего сумматора предыдущего уровня, выход переноса последнего сумматора последнего уровня является выходом структуры.

На фиг.1 показана мажоритарная структура на пять входов, на фиг.2 и

3 — то же, на семь и девять входов соответственно. Структура фиг.1 состоит из двух рядов сумматоров 1-1, .1-2, 2-1, первый ряд содержит два каскадно-соединенных сумматора 11, 1-2, второй ряд состоит из сумматора 2-1. Множество входных сиг864573 малов Х подано на входы сумматоров первого ряда, выход суммы сумматора

1-1 подан на оставшийся вход сумматора 1-2, выход суммы которого и выход переноса, а также выход переноса -сум" матора 1-1 поданы на входы сумматора 2-1, выход переноса которого дает искомую мажоритарную функцию.

Структура фиг.2 включает в себя сумматоры 1-1, 1-2, 1-3 первого ряда и сумматор 2-1 второго ряда.

Структура фиг.З состоит из сумматоров 1-1, 1-2, 1-3, 1-4 первого ряда, сумматоров 2-1, 2-2 второго ряда и сумматора 3-1 третьего ряда. Выходы переносов сумматоров 1-1, 1 — 2, 1-3.поданына вход сумматора 2-1, а выходы суммы 15 и переноса сумматора 1-4 и выход суммы сумматора 2-1 поданы на вход сумматора 2-2, выход суммы и переноса которого совместно с выходом переноса сумматора 2-1 подан на входы сумматора ()

3-1. Выход переноса сумматора 3-1 есть искомая мажоритарная функция.

Для структуры фиг.1 при разомкнутой связи выхода суммы сумматора 1-2 на вход сумматора 2-1 и подаче на оборван-5 ный вход сигнала логического нуля имеем

5-г=54АБ {Х)

52-1 5 2,3

Pi -4 54,9- (Х) > где S Р - выходы суммы и переноса сумматоров при соответствующих индексах.

При замыкании входа сумматора 2-1 на выход суммы сумматора 1-2 имеем

+5 2= 5,2,9 (X )

Рг- = Рг + (Р - + Р7-г) 52 4= г- +5И5 59,4p(X ); где (+) — знак сложения по модулю.2.

Для структуры фиг.2, в которой все входы сумматора 2-1 заняты, имеем

2-4 4у5,ь,7 (Х7) i 40 где Х= Х1, Хг, . . .,Х ;

Р „ — мажоритарйая функция от семи аргументов.

Для структуры фиг.3.при разомкнутых связях выход суммы сумматора 1-4 разомкнут со входом сумматора 2-2 и выход суммы сумматора 2-2 - соответственно со входом сумматора 3-1, разомкнутые входы сумматоров 2-2 и

3-1 связаны с логическим нулем имеем

S < 4 5 7,Ъ%,79 (X9);

= 523 7 (X9);

5 = 549Ь7 (Х9);

Р ъ- = S II,9 (Х9), где Х9 = Х, Хг,... Х97

4, г г, 53, Р3-, - выходы сумм и переноса соответствующих индексу при и Р сумматоров (штрих при S и Р указывает, что на перечисленные выше

-входы сумматоров поданы сигналы логического нуля ).

При замкнутых связях имеем

522= 52 г 4 4 54 2969 (Х9) з ,4 4 г-4 "-4(7 4 2 ") 2 2+ < 4

" 5г-г Р г 2+537 (Х9

S3-$ Рг- Рг-г 52-г = Рг- Рг-г + 537(X9)+

4 5г-g Sъ-g t S 37 (Хф 52 2 5429,4 (9 (X9);

3-4 2-4 2- г г-< 2-4 +

Рг- g Pà- + S3i7 (Х71+ Sг-г ГРа- +Ра-г+ 537 (Х9) mP 3 м+ Рг „53,7 (Х9) + 52 г", "(5 3-y w 53,7 (Х9) (59;7,,@9(X9) + Рг „537(Х9).

Для получения результата необходимо найти произведение.

Из фиг.2 видно, что функция Р симметрическая от аргументов множества

Х. = (Х4, Х,..., Х7) в то время как

S>7(Х9) — симметрическая функция от аргументов множества Х. При ра:зложении функции S (Х9) по аргументам Х з и Х получим

5 9,7 (Х9) = Х В Х 9 5 9 (Х7) Ч Хь Х 7 56 (Х7) ч ч Х8%9 5ь (Х7)ч Х 79 57 (Х7) 57 (Х9)

P 3 4 59;Ь,Е 9 (Xg)+ S7 (Х9) 59,e,7,8,9 мажоритарная функция.

Построение мажоритарных структур на основе комбинационных сумматоров .

:выгодно при интегральной схематике.

Структура обладает большой универсальностью и позволяет получить мажоритарные функции от 3 до п (n - нечет,но) аргументов.

Формула изобретения универсальная мажоритарная структура, содержащая и уровней последовательно соединенных по выходам суммы сумматоров, остальные входы сумматоров первого уровня являются входами структуры, а аналогичные входы сумматоров последующих уровней соединены с выходами переносов сумматоров предыдущего уровня о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью упрощения структуры, на каждом кроме первого, уровне введены дополнительные сумматоры, входы каждого из которых соединены с выходом суммы предыдущего сумматора своего уровня и выходами переноса и суммы последнего сумматора предыдущего уровня, выход переноса последнего сумматора последнего уровня является выходом структуры.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 629640, кл. Н 03 К 19/42, 25.10.78.

2„ Максимов В.И. Определение уровня работоспособности структуры с мажоритарным резервированием. Технические средства управления и вопросы их надежности. М., "Наука", 1974.

864573 ,а Б(Х) Ф,3,6,7 (С)

ВНИИПИ Заказ 7832/86 Тираж 991 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4"