'Рассмотрены условия реализуемости переключательной функции одним пороговым элементом. Изложены методы синтеза логических схем и автоматов на пороговых элементах. Описаны разновидности пороговых элементов. Рассмотрен ряд типовых узлов и схем дискретного действия на пороговых элементах. Изложены методы синтеза схем на пороговых элементах. Изложены методы синтеза схем на пороговых элементах с учетом требований надежности. Имеется таблица пороговых функций шести переменных.
Методы синтеза доведены до алгоритмов, удобных для применения в инженерной практике, и иллюстрируются примерами.
Таблиц 116, илл. 92, библ. 29 назв.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Совершенствование различных устройств дискретного действия достигается как за счет улучшения способов обработки информации, так и за счет применения для их построения новых элементов. В последнее время усилился интерес к применению в устройствах дискретной обработки информации элементов, работающих по принципу нейронов мозга. Такие элементы в технике получили название пороговых, а вопросы, связанные с построением логических схем на их основе, составляют предмет изучения пороговой логики. Пороговые элементы обладают рядом достоинств, которые делают их весьма перспективными для построения различных устройств вычислительной техники.
Вопросам пороговой логики посвящено большое количество журнальных статей, наиболее интересные из них принадлежат Бутакову Е. А., Варшавскому В. И., Гендлеру М. Б. и др. В последнее время как в Советском Союзе, так и за рубежом появилось несколько монографий, среди которых можно отметить работы: Ху С-Т «Пороговая логика», М. Дертоузоса «Пороговая логика», А. А. Степаняна и С. В. Архангельского «Построение логических схем на пороговых элементах».
Подавляющее большинство работ посвящено математическим аспектам пороговой логики. В предлагаемой книге основное внимание уделяется инженерным вопросам проектирования устройств дискретного действия на пороговых элементах. Авторы стремились довести методы синтеза до алгоритмов, удобных для применения в инженерной практике.
В первой главе изложены основные понятия алгебры логики и теории дискретных автоматов, которые используются в дальней" шем при синтезе схем на пороговых элементах.
Во второй и третьей главах рассмотрены методы синтеза логических схем и автоматов на пороговых элементах; критерием качества является количество nnnnrnm-tv ~-----
... - —vxm«.uD на пороговых элементах; крите] чества является количество пороговых элементов в схеме.
3
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие Глава I.
К«-Я, . .
Некоторые свойства п«?° Латвия .......
Функционально полн
Разновидности пороговых элементов ......... 75
Мажоритарные элементы............... 78
2.2. Свойства пороговых функций............ 80
Реализуемость переключательных функций одним ПЭ . 80
Однородные переключательные функции....... 81
k — монотонные переключательные функции..... 87
Табличный метод распознавания пороговых функций . 94
Типы переключательных функций.......... 99
2.3. Схемы пороговых элементов............. 102
ПЭ на ферритовом сердечнике............ 102
ПЭ на транзисторах................. 106
ПЭ на параметронах................ 110
ПЭ на туннельных диодах .............. 114
Глава 3.
СИНТЕЗ СХЕМ ДИСКРЕТНОГО ДЕЙСТВИЯ НА ПОРОГОВЫХ ЭЛЕМЕНТАХ
3.1. Синтез порогового элемента ............. 121
Постановка задачи.................. 121
Алгоритм синтеза порогового элемента ........ 123
Усовершенствование алгоритма синтеза ПЭ...... 134
3.2. Синтез пороговых элементов, реализующих неполностью определенные переключательные функции. Таблица пороговых функций................... 143
Синтез ПЭ, реализующего функцию, доопределимую до
положительной................... 143
Синтез ПЭ, реализующего произвольную неполностью определенную функцию................. 153
.Таблица представителей типов пороговых функций . . 156
3.3. Синтез логических сетей из пороговых элементов . . 161
Постановка задачи.................. 161
Синтез сетей, построенных по минимальным нормальным
формам.......................162
Синтез порогово-дизъюнктивных и порогово-конъюнктив-
ных сетей......................164
Синтез сетей, реализующих симметрические функции . 173 Синтез сетей, реализующих характеристические переключательные функции...................181
3.4. Синтез автоматов на пороговых элементах......186
Типовые элементарные автоматы на пороговых элементах 186 Элементарные автоматы на одиночных пороговых элементах.........................189
Структурный синтез автоматов на пороговых элементах 195
Глава 4.
ТИПОВЫЕ УЗЛЫ И СХЕМЫ НА ПОРОГОВЫХ ЭЛЕМЕНТАХ
4.1. Двоичные сумматоры на пороговых элементах .... 207 Одноразрядные сумматоры..............207
Многоразрядные сумматоры.............. 214
4.2. Дешифраторы на пороговых элементах........ 223
Дешифраторы первого рода............. 223
Дешифраторы второго рода.............. 224
4.3. Преобразователи на пороговых элементах........ 230
Преобразователь кода................ 230
Функциональные преобразователи......... . 235
4.4. Специальные схемы на пороговых элементах...... 247
Схема подсчета единиц................ 247
Схемы логической обработки типа «ft» из «я»..... 250
367
Глава 5.
СИНТЕЗ НАДЕЖНЫХ СХЕМ НА ПОРОГОВЫХ ЭЛЕМЕНТАХ
5.1. Постановка задачи синтеза надежных логических схем
на пороговых элементах...............260
Факторы, влияющие на надежность схем на ПЭ .... 260 Анализ воздействия ДФ на параметры ПЭ, выполненного
на магнитном сердечнике.........'.....262
Синтез ПЭ, устойчивого к изменениям его параметров . 266
5.2. Синтез пороговых элементов, устойчивых к воздействиям
дестабилизирующих факторов.............267
Допустимые изменения параметров ПЭ........267
Расширение пределов допустимых изменений параметров ПЭ .. .....................272
Синтез ПЭ, обладающих максимальной устойчивостью к
изменениям параметров................276
Синтез ПЭ, допускающих изменения параметров в заданных диапазонах...................279
5.3. Синтез избыточных сетей последовательно-параллельного типа на пороговых элементах...........284
Простейшая избыточная сеть............284
Избыточная сеть произвольной сложности.......294
Устойчивость сети произвольной сложности.....295
Учет требования целочисленности параметров ПЭ сети 302 Алгоритмы синтеза избыточных сетей........ . 305
5.4. Синтез на пороговых элементах избыточных сетей параллельного типа...................315
Принцип построения избыточной сети параллельного типа 315 Расчет параметров объединяющего порогового элемента
ПЭоб(т).......................318
Устойчивость сети произвольной сложности......323
Алгоритм синтеза избыточных сетей. Абсолютные изменения модулей порогов не зависят от их номинальных значений........................325
Алгоритм синтеза избыточных сетей. Относительные изменения модулей порогов не зависят от их номинальных значений....................329
Сравнительная оценка параллельных и последовательно-параллельных избыточных сетей ПЭ.........332
5.5. Синтез на ПЭ логических сетей, устойчивых к разбросу параметров и старению деталей схем ПЭ........333
Анализ влияния разброса параметров и старения деталей схем ПЭ на параметры ПЭ............333
Принцип построения сети ПЭ............336
• Алгоритм синтеза сети ПЭ.............341
Приложение......•...............345
Литература......................363
Цена: 150руб.
