Устройство для контроля @ -кодов фибоначчи

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ Р-КОДОВ ФИБОНАЧЧИ, содержащее п-разрядный регистр, где п - количество разрядов в контролируемом коде, элемент ИЛИ, блок формирования переноса и (п-р-1) блоков фиксации сбоев , каждый из которых содержит элемент И и р-входовой элемент ИЛИ, причем в каждом блоке фиксации сбоев выход р-входового элемента ШШ соединен с первьм входом элемента И, установочный вход устройства соединен с нулевьми входами разрядов регистра, единичные выходы разрядов регистра являются группой информационных выходов устройства, единичные выходы р-младших разрядов регистра соединены с соответствующими входами элемента ШШ, единичный выход каждого i-ro разряда регистра (где i (р+1), п) соединен с вторьм входом элемента И (i-p-l)-ro блока фиксации сбоев и К-м входом (где К 1, р),р-входового элемента ИЛИ (i-p-1+K)-ro блока фиксации сбоев, выход элемента И казкдого блока фиксации сбоев соединен с соответствующим входом элемента ИЛИ, выход которого Является выходом неисправности устройства, блок формирования переноса содержит одновибратор , элемент И и первый элемент ИЛИ, причем в блоке формирования переноса выход одновибратора соединен с первьм входом элемента И, выход которого соединен с первьЫ входом первого элемента ИЛИ, вход задания режима устройства соедийен с-вторым входом элемента И, младший разряд U) группы информационных входов устройства соединен с вторьм входом первого элемента ИЛИ блока формирования переноса, выход которого соединен с единичным входсм младшего разряда регистра, единичный вход п-го разряда регистра является п-входом группы информационных входов устройства, отличающееся тем что, с целью упрощения устройства, в блок формирования переноса введен второй элемент ИЛИ, выход которого соединен с входом одновибратора, единичвые выходы (п-р) старших разрядов регистра соединены с соответствующими входами второго элемента ИЛИ блока формирования переноса, единичные входы каждого j-ro разряда регистра (где j -г if (n-t)) образуют группу информационных входов устройства.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 1(51) G F I1 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ(Ф (21) 3561077/24-24 (22) 09.03.83 (46) 07.04.85. Бюл. ))- 13 (72) В.И.Ключко и А.В.Ткаченко (53) 681.3 (088.8) (56) 1. Стахов A.Ï. Введение в алгоритмическую теорию измерения. М., "Советское радио", 1977, с. 148, рис. 38.

2. Авторское свидетельство СССР

М- 817718, кл. С 06 Р 11/00, 1979 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

Р-КОДОВ ФИБОНАЧЧИ, содержащее и-разрядный регистр, где и †количество разрядов в контролируемом коде, элемент ИЛИ, блок формирования переноса и (n-p-1) блоков фиксации сбоев, каждый из которых содержит элемент И и р-входовой элемент ИЛИ, причем в каждом блоке фиксации сбоев выход р-входового элемента ИЛИ соединен с первым входом элемента

И, установочный вход устройства соединен с нулевыми входами разрядов регистра, единичные выходы разрядов регистра являются группой информационных выходов устройства, .единичные выходы р-младших разрядов регистра соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, единичный выход каждого i-ro разряда регистра (где i †. (р+1), n) соединен с вторым входом элемента И (i-p-1)-го блока фиксации сбоев и К-м входом (где К вЂ”: 1, р),р-входового элемента

ИЛИ (i-р-1+К)-го блока фиксации сбоев, выход элемента И каждого блока фиксации сбоев соединен с соответствующим входом элемента ИЛИ, выход которого является выходом неисправности устройства, блок формирования переноса содержит одновибратор, элемент И и первый элемент

HJIH, причем в блоке формирования переноса выход одновибратора соединен с первьм входом элемента И, выход которого соединен с первь1м входом первого элемента ИЛИ, вход задания режима устройства соединен с"вторым входом элемента И, младший разряд группы информационных входов устройства соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ блока формирования переноса, выход которого соединен с единичным входом младшего разряда регистра, единичный вход и-го разряда регистра является () -входом группы информационных входов устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, в блок формирования переноса введен второй элемент HJIH, выход которого соединен с входом одновибратора, единичвые выходы (n-p) стар)яих разрядов регистра соединены с соответствующими: входами второго элемента ИЛИ блока формирования переноса, единичные входы каждого j-ro разряда регистра (где j -. n-3 ) образуют групп информационных входов устройства.

1149262

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для контроля р-кодов Фибоначчи и оптимальных р-кодов.

Известно устройство для контроля 5 р-го кода Фибоначчи, содержащее и-разрядный регистр, элемент ИЛИ и (и-р) блоков фиксации сбоев fi) .

Недостаток этого устройства — невозможность обнаружения ошибок, вы- 10 зывающих переход триггера из единичного состояния в нулевое (типа «1« в «0«) .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является 15 устройство для контроля р-кодов Фибоначчи, содержащее и-разрядный триггерный регистр, элемент ИЛИ, группу из (и-р+1) элементов ИЛИ>(п-р) блоков фиксации сбоев, каждьй из кото- 20 рых содержит первый и второй элементы И, одновибратор и р-входовой элемент ИЛИ, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, первый вход блока фиксации сбоев со- 25 единен с входом одновибратора и вторым входом первого элемента И, выход которого является первым выходом блока фиксации сбоев, выход одновибратора соединен с первым входом 30 второго элемента И, выход которого является вторым выходом блока фиксации сбоев, управляющий вход блока фиксации сбоев подключен к второму входу второго элемента И, а осталь- 35 ные р-входов блока фиксации сбоев связаны с соответствующими входами элемента ИЛИ, первые выходы всех блоков фиксации сбоев совместно с выходами триггеров р-младших разрядов регистра соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, выход которого является контрольным выходом устройства, а выход каждого i-го триггера регистра является информационным выходом устройства и соединен с первым входом соответствующего (i-p)-го блока фиксации сбоев, каждый g-й вход которого соединен с (J+1)-м входом соответствующего

50 (i-p+i)-ro блока фиксации сбоев, управляющие входы всех блоков фиксации сбоев соединены с управляющим входом устройства, установочный вход которого соединен с первым вхо- 55 дом всех триггеров регистра, информационный вход триггера старшего разряда регистра соединен с информационным входом устройства, остальные информационные входы устройства соединены с соответствующими первыми входами каждого элемента ИЛИ группы, второй выход каждого 1-ro блока фиксации сбоев соединен с вторым входом (i-1)-го и третьим входом (i-2)-ro элементов ИЛИ группы, выход каждого элемента ИЛИ группы соединен с информационным входом соответствующего триггера регистра j2)..

Однако наличие (n-p) одновибраторов обуславливает высокую сложность устройства .

Цель изобретения — упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для контроля р-кодов Фибоначчи, содержащее и-разрядный регистр, где n — - количество разрядов в контролируемом коде, элемент ИЛИ, блок формирования переноса,(n-p-i) блоков фиксации сбоев, каждый из которых содержит элемент

И и р-входовой элемент ИЛИ, причем в каждом блоке фиксации сбоев выход р-входового элемента ИЛИ соединен с первым входом элемента И, установочный вход устройства соединен с нулевыми входами разрядов регистра, единичные выходы разрядов регистра являются группой информационных выходов устройства, единичные выходы р-младших разрядов регистра соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, единичный выход каждого i ro разряда регистра (где т —; р-1), о) соединен с старым входом элемента И (i — p-i)-ro блока фиксации сбоев и К-м входом (где

К вЂ, 1,р) р-входового элемента ИЛИ (i-p- 1+К)-ro блока фиксации сбоев, выход элемента И каждого блока фиксации соединен с соответствующим входом элемента ИЛИ, выход которого .является выходом неисправности устройства, блок формирования переноса содержит одновибратор, элемент И и первый элемент ИЛИ, причем в блоке формирования переноса выход одновибратора соединен с первым входом элемента И, выход которого соединен с первым входом первого элемента

ИЛИ, вход задания режима устройства соединен с вторым входом элемента

И, информационный вход младшего разряда устройства соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ блока

11492 и

30 формирования переноса, выход которого соединен с единичным входом младшего разряда регистра, единичный вход и-го разряда регистра является и-вхо; дм группы информационных входов устройства, блок формирования переноса дополнительно содержит второй элемент ИЛИ, выход которого соединен с входом рдновибратора, единичные выходы триггеров (и-р) старших раз- 10 рядов регистра соединены с соответствующими входами второго элемента

ИЛИ блока формирования переноса, единичные входы каждого j-го разряда регистра (гие j - . 2, Те-If обрисуют группу информационных входов устройства.

В двоичной оптимальной P-системе счисление для заданного целого

Р > О и любого натурального С суще- 20 ствует представление С в виде гдеС = 1 при

5 и

Р (1)- C- - C(y,) 4 Рр(6) к*з 1

С = О при

6 и

С (р(<) > 9 () ае

< аз+1 где Р (и) — мощность оптимального

1 р-кода;

g„(n) — мощность оптимального 35 р-кода Фибоначчи.

Число В, представляемое в оптимальном р-коде Фнбоначчи, и число С, представляемое в оптимальном р-коде, связаны зависимостью 40

С = В + Ф (и-р-1) ° (1)

Р

Оптимальные р-коды обобщают оптиальные совершенные (n,1)-коды и унарную систему счисления. 45

На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого устройства для р=2 и n=7, на фиг. 2 — функциональная схема блока фиксации сбоев; на фиг. 3 - функциональная схема блока 50 формирования переноса.

Устройство (фиг.1) содержит триггеры 1.1-1.7 регистра, четыре блока 2 фиксации сбоев, блок 3 формирования переноса, элемент ИЛИ 4, ин- 55 формационные входы 5 устройства, установочный вход 6 устройства, вход

7 контроля устройства, входы 8; 9

62 4 и 10 блока 2 фиксации сбоев, дополнительные входы 11-15 блока 3 формирования переноса, вход 16 контроля блока 3 формирования переноса и информационный вход 17 блока 3 формирования переноса.

В состав блока 2 фиксации сбоев (фиг.2) входят элементы ИЛИ 18 и элемент., И 19.

В состав блока 3 формирования переноса (фиг.3) входят пятивходовой элемент ИЛИ 20, элемент И 21, формирователь 22 импульсов и элемент

ИЛИ 23.

Выходы элементов И 19 каждого блока фиксации сбоев совместно о выходами триггеров 1.1 и 1.2 триггерного регистра соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ 4, выход которого является выходом неисправности устройства. Единичные выходы триггеров триггерного регистра являются выходами группы информационных выходов устройства. Единичный выход каждого -го триггера регистра, где i â€, (р+1), и, соединен с вторым входом элемента И 19 (i-p-1)-го блока фиксации сбоев и

К-м входои, где К вЂ : 1, р, элемента

ИЛИ 13 (i-p-1+К)-ro блока фиксации сбоев. Установочный вход б устройства соединен с нулевыми входами триггеров регистра. Вход 7 Контроля устройства соединен с вторым входом элемента И 2 1, информационный вход

5 младшего разряда устройства соединен с вторым входом элемента ИЛИ 23, выход которого соединен с единичныи входом триггера 1.1. Единичные входы. триггеров 1.2-1.7 образуют грунпу информационных входов 5 устройства.

Единичные выходы триггеров 1.3-1.7 регистра соединены с соответствунщими входами элемента ИЛИ 20.

Каждый блок фиксации сбоев содер-. жит элемент И 19 и р-входовой элемент

ИЛИ 18, выход которого соединен с первым входои элемента И 19. Блок формирования переноса содержит элементы ИЛИ 20 и 23, элемент И 21 и одновибратор 22, вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ 20, выход одновибратора 22 соединен с первым входом элемента И 21, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ 23 ° Триггеры 1. 1-1.7 регистра предназначены для хранения исходного кода.

1!49262

Четыре блока 2 фиксации сбоев, начиная со старших разрядов, предназначены для выборки сигналов, свидетельствующих о том, что для группы из (р+!) разрядов нарушено условие 5 минимальности. При поступлении на управляющий вход 16 .блока 3 формирования переноса единичного сигнала блок 3 устанавливает режим хранения исходного кода, а при поступлении хотя бы на один из дополнительных входов 11-15 блока 3 перепада потенциалов, блок 3 формирует единичный импульс переноса, который устанавливает триггер 1.1 в единичное состоя- 15 ние. Элемент ИЛИ 4 необходим для объединения выходов блоков 2 фиксации сбоев совместно с выходами триггеров 1.1 и 1.2 регистра. Информационные входы 5 устройства предназначены для записи параллельным образом в триггеры 1.1-1.7 регистра изображения кода. Установочный вход 6 устройства необходим для установки триггеров 1.1-1.7 регистра в нулевое состояние. Вход 7 контроля устройства служит для установления режима хранения исходного кода.

Элемент ИЛИ 20 работает только в импульсном режиме и предназначен для объединения выходов триггеров

1.3-1.7 регистра. Одновибратор 22 импульсов служит для преобразования перепада потенциалов, который образуется в результате перехода тига 35

"1" в "О" в короткий единичный импульс.

Время срабатывания блока формирования переноса в основном определяется временем срабатывания одно- 40 вибратора 22 импульсов. Будем считаь, что время срабатывания триггера и одновибратора одинаково и равно

Т, когда после сбоя типа перехода

" 1" в "О" в каком-либо триггере 4S регистра триггер 1,1 устанавливается в единичное состояние через время, равное 2 Т.

Устройство работает следующим образом. 50

В исходном состоянии, после подачи на установочный вход 6 устройства единичного сигнала, триггеры

1.1-1.7 переходят в нулевое состояние. Предположим, что в регистре 55 необходимо хранить код числа 3, представленного в оптимальной форме оптимального 2-го кода Фибоначчи.

Из соотношения (1) определяем, что оптимальное изображение даного числа имеет вид 1001000.

Этот код параллельным образом заносится в триггеры 1.1-1.7 регистра, причем значение младшего разряда кода поступает в триггер 1. 1 через элемент ИЛИ 23, а значения остальных разрядов кода записываются в триггеры 1.2-1.7 непосредственно. На вход 7 контроля устройства подается единичный сигнал, который через вход

16 блока 3 формирования переноса подается на второй вход элемента

И 21, открывая его для прохояфения импульсов переноса. Таким образом, сигнал контроля с входа 7 устройства переводит устройство в режим хранения кода.

Предположим, что под действием помехи триггер 1.7 переходит в нулевое состояние, тогда на его выходе появляется перепад потенциалов, который через вход 12 блока 3 формирования переноса подается на элемент ИЛИ 20, работающий в импульсном режиме. Элемент ИЛИ 20 срабатывает и перепад потенциалов поступает на одновнбратор 22, на выходе которого появляется короткий единичный импульс, который через открытый элемент И 21 подается на первый вход элемента ИЛИ 23, с выхода которого поступает на вход блока 3 формирования переноса. С выхода блока 3 формирования переноса импульс устанавливает триггер 1.1 в единичное состояние. Исходная комбинация 1001000 принимает вид 0001001 и единичный сигнал с выхода триггера 1.1 регистра через элемент ИЛИ 4 устанавливается на контрольном выходе устройства, сигнализируя об искажении оптимального 2-ro кода Фибоначчи.

При переходе в нулевое состояние триггера 1.4 регистра устройство работает аналогичным образом (в этом случае перепад потенциалов с выхода триггера 1.4 поступает на вход 15 блока 3 формирования переноса). При переходе в нулевое состояние одновременно триггеров 1.4 и 1.7 элемент ИЛИ 20 срабатывает по перепадам потенциалов, поступающим на дополнительные входы !1. и 15 блока 3 формирования переноса. Одновибратор 22 преобразует перепад потенциалов, поступающий с выхода элемента ИЛИ 20, в короткий единичный импульс, который через последовательно соединенные элементы И 21 и ИЛИ 23 устанавливает триггер 1.1 в единичное состояние. Единичный сигнал с выхода триггера 1.1 регистра через элемент

ИЛИ 4 поступает на контрольный вход устройства, сигнализируя о сбое исходного кода.

Аналогичным образом устройство обнаруживает все сбои типа перехода " 1" в "0". Кроме того, устройство обеспечивает обнаружение всех сбоев типа переход "0" и " 1" в оптимальном р-коде Фибоначчи. Предположим, что в регистре хранится код числа 1, представленного в оптимальной форме оптимального 2-ro кода

Фибоначчи. Из соотношения (1) определяем оптимальное изображение данного числа 1= 0010000.

Если под действием помехи триггер 1.7 переходит в единичное состояние и код принимает вид 1010000 то на выходе триггера 1.7 появляется единичный потенциал, который через вход 8 четвертого блока 2 фиксации сбоев поступает на второй вход элемента И 19. Вместе с единичным потенциалом, поступающим с выхода триг гера 1.5 на вход tO четвертого блока

2 фиксации сбоев и далее через соответствующий вход элемента ИЛИ 18— на первый вход элемента И 19, он вызывает появление единичного потенциала на выходе элемента И 19 данного блока 2 фиксации сбоев. Этот потенциал через элемент ИЛИ 4 появляется на контрольном выходе устройства, что свидетельствует о нарушении минимальной формы представления хранимого числа. Если в рассмотренном коде числа 1 под действием помехи

149262 8 в единичное состояние переходиттриггер 1.6, то срабатывает третий блок 2 фиксации сбоев по входам

8 и 9, если в единичное состояние

5 переходит триггер 1.4, срабатывает второй блок 2 фиксации сбоев по входам 8 и 9, если в единичное состояние переходит триггер 1.3, срабатывает второй блок 2 фиксации сбоев по входам 8 и 10. Если в единичное состсяние переходят триггеры 1.1 или

1.2, то единичные потенциалы с их выходов, сигнализирующие о нарушении условия минимальности представления

I5 чисел, поступают на соответствующие входы элемента ИЛИ 4 непосредственно.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет обнаружить все

20 сбои типа переход ™О" в "t" а также все сбои типа переход "1" в "0".

Следовательно, коэффициент обнаружения ошибок при контроле. оптимального

"фибоначчиевого" р-кода равен 1007

25 при любой длине оптимальных изображений.

При rl =8 коэффициент обнаружения ошибок при контроле "фибоначчиевого"

1-кода в известном устройстве состав-30 .ляет приблизительно 98,4Х, а при контроле оптимального 1-кода — 99,37..

Упрощение устройства достигается в Е раз, что повышает условную вероятность обнаружения ошибок в 2 раза.

Предложенное устройство может быть использовано для построения высоконадежных электронных запоминающих устройств (например, оперативных) в системах с высокими требованиями по

4g достоверности хранения информации (например, в АСУ, ЗВМ), а также может быть установлено в системах с высоким уровнем помех.

1149262

1149262

11

1Г

Ж

7f

17

ВНИИА Заказ 1895/35 Ти аж 710 По свое

Филиал ППП Петеат, г. Уагород,уи.йроектвал, 4