МАЖОРИТАРНЫЙ МОДУЛЬ ДЛЯ СИСТЕМ С РЕКОНФИГУРАЦИЕЙ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления с реконфигурацией.

Известны мажоритарные модули (см., например, патент РФ 2242044, кл. G06F 7/38, 2004 г.), которые содержат трехвходовые мажоритарные элементы и реализуют мажоритарную функцию n аргументов.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известного мажоритарного модуля для реализации мажоритарной функции, зависящих от трех аргументов, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что он реализует только одну мажоритарную функцию, зависящую от трех аргументов.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятый за прототип мажоритарный модуль (патент РФ 2533079, МПК H03K 19/23, G06F 7/57, 2014 г.), который содержит элементы 2И, трехвходовые мажоритарные элементы и реализует мажоритарную функцию n аргументов - входных двоичных сигналов либо дизъюнкцию (конъюнкцию) тех же n аргументов.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известного мажоритарного модуля для реализации мажоритарной функции, зависящих от трех аргументов, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что он реализует только одну мажоритарную функцию, зависящую от трех аргументов.

Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей мажоритарного модуля за счет обеспечения реализации всех мажоритарных функций, зависящих от трех аргументов, при четырех информационных входах модуля.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что мажоритарный модуль для систем с реконфигурацией, предназначенный для реализации мажоритарных функций от трех аргументов при четырех информационных входах модуля, содержащий три информационных входа модуля, два настроечных входа модуля, выход модуля, мажоритарный элемент, первый элемент И, причем первый информационный вход модуля соединен с первым входом первого элемента И, выход мажоритарного элемента соединен с выходом модуля, дополнительно содержит четвертый информационный вход модуля, второй, третий, четвертый, пятый и шестой элементы И, пять элементов ИЛИ, два элемента НЕ, причем второй информационный вход модуля соединен с первым входом второго элемента И и с первым входом третьего элемента И, третий информационный вход модуля соединен с первым входом четвертого элемента И и первым входом пятого элемента И, четвертый информационный вход модуля соединен с первым входом шестого элемента И, первый настроечный вход модуля соединен со вторым входом второго элемента И, со вторым входом четвертого элемента И и первым входом первого элемента ИЛИ и через первый элемент НЕ соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, вторым входом третьего элемента И и вторым входом пятого элемента И, второй настроечный вход модуля соединен с третьим входом второго элемента И и вторым входом первого элемента ИЛИ и через второй элемент НЕ соединен со вторым входом второго элемента ИЛИ и третьим входом пятого элемента И, выход второго элемента ИЛИ соединен со вторым входом первого элемента И, выход третьего элемента И соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, выход четвертого элемента И соединен со вторым входом третьего элемента ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ соединен со вторым входом шестого элемента И, выход первого элемента И соединен с первым входом четвертого элемента ИЛИ, выход второго элемента И соединен со вторым входом четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом мажоритарного элемента, выход третьего элемента ИЛИ соединен со вторым входом мажоритарного элемента, выход пятого элемента И соединен с первым входом пятого элемента ИЛИ, выход шестого элемента И соединен со вторым входом пятого элемента ИЛИ, выход которого соединен с третьим входом мажоритарного элемента.

На чертеже представлена схема мажоритарного модуля для систем с реконфигурацией, предназначенного для реализации мажоритарных функций от трех аргументов при четырех входах модуля, который содержит четыре информационных входа модуля 1, 2, 3, 4, два настроечных входа модуля 5, 6, выход модуля 7, мажоритарный элемент 8, элементы И 9, 10, 11, 12, 13, 14, элементы ИЛИ 15, 16, 17, 18, 19, два элемента НЕ 20, 21, причем первый информационный вход модуля 1 соединен с первым входом первого элемента И 9, выход мажоритарного элемента 8 соединен с выходом модуля 7, второй информационный вход модуля 2 соединен с первым входом второго элемента И 10 и с первым входом третьего элемента И 11, третий информационный вход модуля 3 соединен с первым входом четвертого элемента И 12 и первым входом пятого элемента И 13, четвертый информационный вход модуля 4 соединен с первым входом шестого элемента И 14, первый настроечный вход модуля 5 соединен со вторым входом второго элемента И 10, со вторым входом четвертого элемента И 12 и первым входом первого элемента ИЛИ 18 и через первый элемент НЕ 20 соединен с первым входом второго элемента ИЛИ 15, вторым входом третьего элемента И 11 и вторым входом пятого элемента И 13, второй настроечный вход модуля 6 соединен с третьим входом второго элемента И 10 и вторым входом первого элемента ИЛИ 18 и через второй элемент НЕ 21 соединен со вторым входом второго элемента ИЛИ 15 и третьим входом пятого элемента И 13, выход второго элемента ИЛИ 15 соединен со вторым входом первого элемента И 9, выход третьего элемента И 11 соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ 17, выход четвертого элемента И 12 соединен со вторым входом третьего элемента ИЛИ 17, выход первого элемента ИЛИ 18 соединен со вторым входом шестого элемента И 14, выход первого элемента И 9 соединен с первым входом четвертого элемента ИЛИ 16, выход второго элемента И 10 соединен со вторым входом четвертого элемента ИЛИ 16, выход которого соединен с первым входом мажоритарного элемента 8, выход третьего элемента ИЛИ 17 соединен со вторым входом мажоритарного элемента 8, выход пятого элемента И 13 соединен с первым входом пятого элемента ИЛИ 19, выход шестого элемента И 14 соединен со вторым входом пятого элемента ИЛИ 19, выход которого соединен с третьим входом мажоритарного элемента 8.

Работа мажоритарного модуля для систем с реконфигурацией осуществляется следующим образом.

В зависимости от значений входных сигналов X₁, Х₂, Х₃, Х₄ на входах 1, 2, 3, 4 и настроечных сигналов (5 и 6) на выходе 7 реализуются мажоритарные функции, приведенные в табл. 1.

В исходном состоянии на входы 5 и 6 подаются сигналы «0, 0», при этом на выходе 7 реализуется мажоритарная функция Maj(X₁, Х₂, Х₃). Сигналы X₁, Х₂, Х₃ являются основными, а сигнал Х₄ является резервным. При отказе какого-то из основных сигналов происходит соответствующая настройка схемы и на выходе 7 реализуется мажоритарная функция с подключенным резервным сигналом и отключенным неисправным.

Сравнение характеристик прототипа и заявляемого устройства показывает, что заявленное устройство имеет более широкие функциональные возможности, т.к. реализует все мажоритарные функции, зависящие от трех аргументов при четырех входах модуля, и позволяет в зависимости от отказа входных источников перестраивать работу с подключением резервного источника.