Счетчик импульсов в р-кодах фибоначчи

 

Изобретение относится к вычислительной, информационно-измерительной технике и автоматике и может использоваться для счета импульсов с представлением их количества в р-кодах Фибоначчи. Цель - обеспечение контроля достоверности счета. Счетчик содержит элементы ИЛИ, счетные триггеры, элементы И, триггеры, D-триггер, элемент НЕ, элемент задержки. Повышение достоверности счета достигается реализацией операции свертки с записью информации в D-триггере, выходной сигнал которого позволяет контролировать наличие отказа. 2 табл., 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 Н 03 К 23/40

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬП ИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (2l) 4312913/24-21 (22) 05.10.87 (46) 15.05.89. Вюл, 11 18 (72) А,II,Стахов, В.А,Лех ецкий, А,.И.Черняк, A.Å.Aíäðååâ и В.П.Малиночка (53) 621.374.322(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

- 577682, кл. Н 03 К 23/00, 1976.

ABc орское свидетельство СССР

tb 1172006, кл. Н 03 К 23/48, 1983. (54) СЧЕТЧИК ИМПУЛЬСОВ В р-КОДАХ ФИБОНАЧЧИ (57) Изобретение относится к вычисИзобретение относится к вычислительной, информационно-измерительной технике и автоматике и может использоваться для счета импульсов с представлением их количества в р-кодах

Фибоначчи.

Цель изобретения — обеспечение контроля достоверности счета.

На фиг.l и 2 приведены функциональные схемы счетчика импульсов в р-кодах Фибоначчи (р=l и р=2); на фиг.3 и 4 — временные диаграммы, поясняющие работу счетчика, Счетчик импульсов содержит первые элементы ИЛИ 1-6, которые соединены со счетными входами счетных тригге-. ров 7-12, первые элементы И 13-18, вторые элементы И 19-24, триггеры

25-30, третьи элементы И 31-36, второй элемент ИЛИ 37, D-триггер 38, элемент НЕ 39 и элемент 40 задержки.

„„SU„, 1480121 лительной, информационно-измерительной технике и автоматике и может использоваться для счета импульсов с представлением их количества в р-кодах Фибоначчи, Цель — обеспечение контроля достоверности света. Счетчик содержит элементы ИЛИ, счетнь.е триггеры, элементы И, триггеры, Dтриггер, элемент HE элемент задержки, Повышение достоверности счета достигается реализацией операции свертки с записью информации в D-триггере, выходной сигнал которого позволяет контролировать наличие отказа.

2 табл., 4 ил.

Триггер 7 соответствует младшему разряду счетчика,-а триггер 12 старшему.

В каждом i-м разряде (i=1,2,...,n) содержится счетный триггер, первый элемент ИЛИ, первый элемент И, первый вход которого соединен с инверсным выходом счетного триггера, прямой выхбд которого является информационным выходом счетчика и соединен с (К+2)-м входом (K=1,2,..., Р+2) первого элемента И (i+K)-го разряда. В каждом разряде содержится также второй элемент И, триггер, третий элемент И, первый вход которого соединен с прямым выходом триггера, а второй вход соединен со счетным входом 41 устройства, входом элемента HE 39, входом элемента 40 задержки, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого соеди1480121

f0 операции свертки.

20 . Рассмотрим работу счетчика импульсон в р-кодах Фибоначчи (p=1)-. Пусть

35

S0 неп с прямым выходом счетного триггера, инверсный выход которого соединен с третьим входом второго элемента И (i+1)-ro разряда и четвертым входом

5 второго элемента И (i+P+1)-ro разряда, кроме (Р+2)-го и (Р+3)-го разрядов, четвертый вход второго элемента И (Р+3)-ro разряда соединен с инверсным выходом счетного триггера 7 первого разряда, выход второго элемента И соединен с вторым входом триггера, первый вход которого соединен с выходом первого элемента И, выход третьего элемента И i-ro раз- 1 ряда соединен С первым входом первого элемента ИЛИ i-го разряда, вторым входом первого элемента ИЛИ (i-1)-го ,разряда и третьим входом первого элемента ИЛИ (i-Р-1)-ro разряда, кроме первого и второго разрядов, выход третьего элемента И (Р+3)-го разряда соединен с третьим входом первого элемента ИЛИ 1 первого разряда, выход триггера i-го разряда соединен с 1.-м входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом второго элемента И и входом

D-триггера 38, синхровход которого соединен с выходом элемента НЕ 39 и вторым входом первого элемента И.

Вход начальной (на схеме не показан) установки соединен с входом начальной установки счетного триггера и

D-триггера, выход которого является выходом отказа устройства.

Любое натуральное число можно представить формулой

И=а„ р(п)+а„,ц (и-1)+...+а, чр(0), (1) где a, — значения двоичной цифры

i-ro разряда;

W (i) -обобщенное число Фибоначчи, которое определяется следующим образом: 4

Опри i(0; (р(i) 1 npv i 0

qр(i-J )+ q<(i-р-1) при i) О.

Представление чисел в. ниде выражения (1) называется фибоначчиевой избыточной системой счисления ., Элемент НЕ 39, на вход которого поступает счетный импульс, формирует на выходе инверсный счетный импульс, который поступает на вход первого и второго элементов И разрядов. Сигнал с выхода первого элемента И поступает на вход триггера выходной сигнал которого определяет переключение счетных триггеров. Второй элемент И, на входы которого поступают сигналы с выходов счетных триггеров, контролирует переключение счетных триггеров и управляет рабо-той триггеров. Третий элемент И, на вход которого поступает счетный импульс, формирует выходной сигнал, ко— торый определяет функцию возбуждения счетных триггеров ° D-триггер, на один вход которого поступает сигнал с выхода второго элемента И, а на второй — инверсный счетный импульс, формирует выходной сигнал, который определяет отказ устройства. Контроль функционирования осуществляется

IIo причинно †следственно признаку например, н исходном состоянии н счетных триггерах 7, 8, 9, 10, 11 и

13 записан код 000000, Единичный сигнал с выхода элемента НЕ 39 поступает на вторые входы первых элементов И

13-18. Единичный сигнал с инверсного выхода счетного триггера 7 поступает на первый вход первого элемен— та И 13 на третий вход второго элемента И 20, и на четвертый вход элемента И 22, Единичный сигнал с инверсного выхода счетного триггера 8 поступает на первый вход первого элемента И 14 и на третий вход второго элемента И 21. Единичный сигнал с инверсного выхода счетного триггера 9 поступает на первый вход первого элемента И 15 на третий вход второго элемента И 22 и на четвертый вход второго элемента И 23. Единичный сигнал с инверсного выхода счетного триггера 10 поступает на первый вход первого элемента И 16,на третий вход второго элемента И 23 и на четвертый вход второго элемента И 24. Единичный сигнал с инверсного выхода счетного триггера 11 поступает на первый вход первого элемента И 17 и на третий вход второго элемента И 24. Нулевые сигналы с прямых выходов счетных триггеров 7-12 поступают на второй вход вторых элементов И 19-24, на первые входы которьх поступает нулевой сигнал с выхода элемента 40 задержки, На прямом выходе триггера 25 находится сигнал логической единицы, который поступает через второй элемент ИЛИ 37 на вход В-триггера. С при148012 ходом счетного импульса на выходе третьего элемента И 31 формируется сигнал логической единицы, который через первый элемент ИЛИ 1 поступает на счетный вход счетного тригге—

5 ра состояние 100000. В дальнейшем производится контролирование полученной кодовой комбинации. На первый вход второго элемента И 19 приходит задержанный счетный импульс, а на второй вход — единичный сигнал с прямого выхода счетного триггера 7, На выходе второго элемента И 19 формируется единичный сигнал, который переключа"ет в нулевое состояние триггер 25.

Нулевой сигнал с выхода триггера 25 поступает через второй элемент ИЛИ 37 на вход D-триггера 38, на выходе которого формируется нулевой сигнал. По окончании счетного импульса на выходе D-триггера формируется нулевой сигнал, характеризующий правильную работу устройства, 25

Дальнейшая работа устройства иллюстрируется в табл,! и на фиг.3

Счетчик импульсов при р=2 работает аналогичным образом. его функционирование происходит в соответствии д0 с табл.2.

Рассмотрим работу счетчика импульсов в р-кодах Фибоначчи (р=l) при неправильном срабатывании счетного триггера четвертого разряда, т.е.

35 триггер 28 не переходит в единичное состояние. Триггер 28 должен срабатывать первый раз при поступлении на счетный вход устройства седьмого счетного импульса. Следовательно, 40 счетчик импульсов при подсчете первых шести импульсов работает в соответствии с алгоритмом функционирования устройства. Таким образом, в данном случае за исходное состояние 45 счетчика можно взять состояние устройства после подсчета первых шести импульсов. Следовательно, по окончании действия шестого счетного импульса счетные триггеры 7, 8 и 9 находят- 5р ся в единичном состоянии, счетный триггер 10, триггеры 25, 26 и 27 — в нулевом состоянии. На выходе D-триггера 38 находится сигнал логического нуля. По заднему фронту шестого счет- 55 ного импульса триггер 28 перебрасыва= ется в единичное состояние. Единичный сигнал с прямого триггера 28 поступает на первый вход третьего эле1 6 мента И 34. !1ри поступлении на счетный вход устройства седьмого счетного импульса на выходе третьего элемента И 34 формируется единичный сигнал, который проходит через первые элементы ИЛИ 1, 3 и 4 и поступает на счетный вход счетных триггеров 7, 9 и IO. Счетные триггеры 7 и 9 установятся в нулевое состояние, а счетный триггер 10 останется в нулевом состоянии из-за условной неисправности в работе. Таким образом, по окончании седьмого счетного импульса на выходе второго элемента И 22 остается нулевой сигнал, вследствие которого триггер 28 остается в единичном состоянии. Единичный сигнал с триггера 28 поступает через второй элемент

ИЛИ 37 на вход D-триггера, на выходе которого формируется единичный сигнал, свидетельствующий о наличии отказа в устройстве, Временная диаграмма работы устройства при обнаружении отказа в четвертом разряде представлена на фиг.4. .Таким образом контролируется отказ на постоянный ноль и постоянную единицу всех элементов, за исключением контроля отказа на постоянный ноль первого элемента И и триггера, что и определяет положительный эффект.

Формула изобретения

Счетчик импульсов в р-кодах Фибоначчи, содержащий в каждом -м разряде (i=,l,2,...,n) счетный триггер, первый элемент И, первый элемент ИЛИ выход которого соединен со счетным входом триггера, инверсный выход которого соединен с первым входом первого элемента И, прямой выход триггера соединен с (К+2)-м входом (К=

=1,2,...,Р+2) первого элемента И (i+K)-ro разряда, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью обеспечения контроля достоверности счета, дополнительно содержит элемент задержки, элемент НЕ, второй элемент

ИЛИ, D-триггер и в каждом разряде второго элемента И триггер, третий элемент И, первый вход которого соединен с прямым выходом триггера, а второй вход соединен со счетным входом устройства, входом элемента НЕ, входом элемента задержки, выход которого соединен с первым входом вто"

1480) 21 рого элемента И, второй вход которого соединен с первым выходом счетного триггера, инверсный выход которого соединен с третьим входом второго элемента И (i+I)-ro разряда и четверI тым входом второго элемента И (+

+1 ) го разряда, кроме (P+2) -ro u (Р+3) го разрядов, четвертый вход второго элемента И (P+3)-ro разряда соединен с инверснь1м .выходом счетноro триггера первого разряда, выход

BTopor элемента И соединен с вторым входом триггера, первый вход которого соединен с выходом первого элемента И, выход третьего элемента

И 1-го разряда соединен с первым входом первого элемента ИЛИ i-ro разТаблица 1

?ИР имСостояние триггера

Состояние триггера

?й импульса

1 О

1 1

1 1

О 1

I О

1 I

1 О

1 1

О 1

1 О

1 1

О 1

), 1 1 0

1 1 1 1

О ) 1 О

О

О

18 1

19 1

20 1

50 О 1 1 1

1 0 О 1

1 1 О 1

2l 1

22 1

23 1

О О О

1 О О

2 О О

3 О 0

4 О О

5 О, О

6 О О

7 О О

8 О О

9 О О

10 О О

11 О 1

12 О 1

13 О 1

14 О 1

15 0 l

16 О l

17 О 1

18 1 О

19 1 О

20 1 О

21 1 О

22 1 О

23 1 . О

24 1 1

25 1 1

26 1 1

27 1 1

28 1 - l

О 0 О

О О О

О О

О О 1

О 1 0

О 1 I

О 1 1

1 О 1

1 О 1

1 1 О

1 1 1

О О 1

О 1 О

О 1 1

О 1

1 О 1

1 О 1

1 1 О

О 1 1

О 1 1

1 О I

I О 1

1 1 О

1 1 1

О О

О 1 О

О 1 1

О 1 1

1 О 1

1

О

l

О

О

1

О

1

О

О

1

О

О

1

О

1

О

О ряда, вторым входом первого элемента

ИЛИ (i-1)-го разряда и третьим входом первого элемента ИЛИ (i-P-1)-го разряда, кроме первого и второго разрядов, выход третьего элемента И (Р+3)-ro разряда соединен с третьим входом первого элемента ИЛИ первого разряда, выход триггера i-ro разряда соединен с i-м входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом Э-триггера, синхровход которого соединен с выходом элемента НЕ и вторым входом первого элемента И вход начальной установки соединен с входом начальной установки счетного триггера и D-триггера, выход которого является выходом отказа., Таблица 2

12 11 10 9 8 7

О О О . О О О О

1 О О О О О 1

2 О О О О 1 О

30 3 О О -О О I 1

4 О О О 1 О 1

5 О О О 1

6 О О О 1

7 О О 1 О

8 О О 1 1

9 О О 1 1

10 О 0 1 1

ll О 1 О 1

40 )2 0 1 О 1

13 О 1 1,0

14 0 1 1 1

l5 О 1 . 1 1

16 1 О 1 О

17 1 О 1 1

1480121

1480121

С//

CH

CN

Т25

Т7 ти т —

ТВ

TZ7

79

ТЛ

ПО

Т29

ТИ

" У 7 1-

738 дЗ си

TЖ

Т8

Т27

ТУ

Составитель О.Скворцов

Редактор А.Лежнина ТехредM.Äèäûê Корректор N,Áàíäóðà

Заказ 2558/56 Тираж 885 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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