Счетчик импульсов в максимальных р-кодах фибоначчи

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для кольцевого пересчета импульсов в максимальных Р-кодах Фибоначчи. Цель изобретения - повышение точности пересчета в максимальных Р-кодах Фибоначчи, увеличение коэффициента пересчета и повышение информационной надежности путем обеспечения кольцевого режима пересчета в этих кодах. Устройство содержит в каждом I - м разряде (I=1,2,...,N) элемент памяти, элемент ИЛИ, первый элемент И и общую шину тактирования. Для достижения цели в первом разряде дополнительно содержит P(L+1)-1 элементов И, где L - целая часть дроби N-I-2/P+1, в каждом J - м разряде со 2-го по (N-2)- й - P(L+1)+J-1 элементов И, в каждом к-м разряде с (N-1) - го по N - й-(K-1) элементов И, а элемент памяти каждого I - го разряда выполнен в виде синхронного Д-триггера, синхронизирующий вход которого соединен с общей шиной тактирования, а информационный вход - с выходом элемента ИЛИ данного разряда, подключенного своими входами к выходам всех элементов И данного разряда, а в первом разряде - также к инверсному выходу Д-триггера первого разряда. 6 ил., 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1511 4 Н 03 К 23/40

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21 ) 4385409/24-21 (22) 29,02.88 (46) 30.09.89, Ьн л . М ЗЬ (72) В.Ш.Арутюнян, А.A.Êîñòàíäÿí и С,Г.Арутюнян (53} 621.374.322(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 577682, кл. Н 03 К 23/00, 1976.

Авторское свидетельство СССР

11- 1172006, кл, Н 03 К 23/48, 1985. (54) СЧЕТЧИК ИМПУЛЬСОВ В МАКСИМАЛЬНЫХ P-КОДАХ ФИ!1ОНАЧЧИ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для кольцевого пересчета импульсов в максимальных P-кодах

Фибоначчи. Цель изобретения — повышение точности пересчета в максимальных P-кодах фибоначчи, увеличение коэффициента пересчета и повышение ..информационной надежности путем обес-. печения кольцевого режима пересчета. Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для кольцевого пересчета им.— пульсов в максимальных Р-кодах Фибоначчи при любых значениях P = 0,1, 2,3,....

Цель изобретения — повышение точности пересчета в максимальных P-кодах Фибоначчи и увеличение коэффициента пересчета, а также повышение информационной надежности эа счет

„„SU„, 1511861 А1

2 в этих кодах. Устройство содержит в каждом i-м разряде (i = 1,2...,,п) элемент памяти, элемент ИЛИ, первый элемент И и общую шину тактирования.

Для достижения целй в первом разряде дополнительно содержит р(1 + 1)-! элементов И, где 1 — целая часть и-i-2 дроби ††вЂ, в каждом 1-м разряде с

Ф

2-го по (n-2)-й — р(1+1)+)-1 элементов И, в каждом И-м разряде с (n-1)-го по и-й — (k-I) элементов И, а элемент памяти каждого i-го разряда выполнен в виде синхронного Dтриггера, синхронизирующий вход которого соединен с общей шиной такти" рования, а информационный вход — с выходом элемента ИЛИ данного разряда, подключенного своими входами к выходам всех элементов И данного разряда, а в первом разряде — также к инверсному выходу D-триггера перво" го разряда, 6 ил., 3 табл. обеспечения кольцевого режима пересчета в этих кодах.

На фиг. 1-3 представлены функци- ональные схемы соответственно первого разряда, с второго по (п-2)-й разрядов и с (n-1)-го по и-й разря- дов предлагаемого п-разрядного коль.— цевого счетчика импульсов в максимальных P-кодах Фибоначчи, на фиг. 46 — функциональные схемы шестиразряд1511861 .ных счетчиков соответственно при

P = 1, Р = 2, P = 3.

Коды пересчета шестиразрядных счетчиков сведены в соответствующие табл, 1-3.

Предлагаемый счетчик импульсов в максимальных, Р-кодах Фибоначчи содержит в каждом i-м разряде (фиг. 16) D-триггер I.,i, элемент ИЛИ 2.i, выход которого подключен к информационному входу D-триггера I.i элементы И З.i выходы которых соединены с входами элемента ИЛИ 2.i. Синхронизирующие входы всех D-тригге- 15 ров 1 подключены к шине 4 тактирования.

В первом разряде (фиг.,1) общее число элементов И 3 равно р(1+1).

Первый вход элемента ИЛИ 2.1 соеди- 20 нен с инверсным выходом D-триггера

1.1, 1-е и ?-е входы р элементов первой из (1+1) групп элементов И 3 первого разряда соединены .с прямыми выходами триггеров Dl 1 и Dl 2, а . 25

3-и входы — соответственно с инверс" ными выходами триггеров DI.Ç, Dl,4, °...D1° . (р+2), l-e, 2-е и 3-и .. входы р элементов И 3 второй группы соединены с прямыми выходами тригге- 30 ров Dl.l, Dl.2 и Dl, Г2+р (p+I)3, а

4"е входы — соответственно с инверсными выходами триггеров Dl. .C 3+

+ (p+1)), Dl° . (4+(p+I)3, ° ° °, Dl°.

1 р+2+(р+1) I-e, 2-е, 3-и и 4-е вхо 35 ды р элементов И 3 третьей группы соединены с прямыми выходами триггеров Dl..l, Dl.2, Dl. (2+(p+I)f. и

Dl. Г 2+2(р+1) 3, а 5-.е входы — соответственно с инверсными выходами 40 триггеров Ш. (3+2 (p+I )j, Dl ..(4+

+2(р+1)),..., Ш.(р+2+2(р+1)) и т.д.

A в общем случае l-е, 2-е, З-.и,..., (1+2)-е входы р элементов И 3 (1+1)-й группы первого разряда соединены с, 45 прямыми выходами триггеров Рl.l, Dl.2, Н . C 2+(p+l)3, Dl, (2+2(р+1)), Рl, l 2+1(р+1)), а (1+3)-и входы — соответственно с инверсными выходами триггеров Dl. $3+1(p+I))

И . (4+1(р+1)) ...,,Р1.(р+2+1(р+1)).

В разрядах с второго по (n-2)-й (фиг. 2) 1-е и 2-е входы р элементов первой из (1+1) групп элементов И 3 каждого J-ro разряда соединены с пря-. мыми выходами триггеров Dl,g u

Dl ()+1), а 3-и входы — соответственно с инверсными выходами триггеров Dl.()+2), Dl ()+3), Dl (J+

+р+1), I-е, 2-е и 3-и входы р элементов И 3 второй группы соединены с прямыми выходами триггеров DI.J

Dl.()+1) и DlÄ(J+I+(p+I)3, а 4-е нходы — соответственно с инверсными выходами триггеров Р1,(,)+2(р+!)), И .(,)+3(р+1)3,...,DI.(J+p+I+(p+1)), l-е, 2-е, 3-е и 4-е входы р элементов И 3 третьей группы соединены с прямыми, выходами триггеров Dl.g, И .(+1), Dl.f)+I+(p+I)) и Dl.(+

+1+2(р+1)), à S-e входы — соответственно с инверсными выходами триггеров Dl .()+2+2(р+1)), Dl .f +3+

+2(p+I )j,...,D1.f J+p+ I+2(p+ I ))и т.д.

А в общем случае I-е, 2-е, З-и,..., (1+2)-е входы р элементов И (1+1)-й группы соединены с прямыми выходами триггеров Dl..g, Dl.()+1), Dl.g+I+

+(р+1)3, Dl f +1+2(р+1)3, ° ° °,D!.Q+

+1+1(р+1)), а (1+3)-и входы -. соответственно с иннерсными выходами триггеров Dl . /)+2+1(p+I )3, Р1.Ц+3+

+1(р+1 ) 3, Р1 ()+4+1(p+1) j,Ь! f)+

+р+1+1(р+1 )) .

Входы (р(1+1)+1)-ro элемента И 3 соединены с прямыми выходами триггеров DI.I-D1.1()-1) и с инверсным выходом триггера DI.J. Первые входы с (p(1+I)+2 ) -ro по (p(1+I)+))-й элементов И 3 соединены соответственно с инверсными выходами триггеров Р!.1-Dl (g-l), а вторые входы " с прямым выходом триггера Dl,.,!.

Входы первых элементов И 3 каждого к-ro разряда из (n-1)-ro и п-го разрядов (фиг. 3) соединены соответственно с прямыми выходами D-триггеоов I с первого по (k-1)-ti разрядов и с инверсным выходом D-триггера 1

k-ro разряда, Первые входы с второго no k-й элементон И 3 соединены соответственно с инверсными выходами Р-триггеров 1 с первого по (k-l)-го разрядов, а вторые входы -. с прямым выходом D-триггера k-ro разряда.

В процессе составления логической структуры предлагаемого счетчика при некоторых конкретных случаях, с определенными значениями параметров

Р, 1 и и, возможна минимизация чис" ла логических элементов.

Так, например, при Р 0 из первого ряда счетчика (фиг. 1) с любым числом разрядов и исключаются все элементы И 3 и элемент ИЛИ 2, а иэ . разрядов с 2-ro по (и-2)-й исключаl 511861 ются первые (1+1) группы элементов

И 3 (-о всеми р элементами И в каждой группе). При определении параметра 1 по указанному выражению, если оказывается, что 1 — О, то из разрядов с 1-го по (n 2)-й исключаются все те элементы И 3, в выражениях входных связей которых содержится параметр Р, Если числа, соответствующие выражениям входных связей определенных элементов И 3, оказываются больше, чем данное число разрядов и то из разрядов с l-го по (n-2)-й эти элементы И 3 исключаются, Представленные на фиг. 4 — 6 полные схемы счетчиков при п=6 и. P = 1, 2,3 составлены в результате описанной минимизации их логических структур °

Счетчик, например, при n=6 и P=l

2,3 работает следующим образом (фиг. 4 — 6, табл. 1 — 3).

При нулевых исходных состояниях. 25

D-триггеров 1 счетчиков (000000), когда к шинам 4 тактирования поступает первый импульс, независимо от P

D-триггеры 1 первых разрядов устанавливаются в единичные состояния 30 (000001). Это соответствует десятичному числу 1. .Второй тактовый импульс переключает D-триггеры 1 пер вых разрядов в нулевое состояние, а

D-триггеры 1 вторых разрядов — в

35 единичные состояния (000010) . Это соответствует десятичному числу 2.

Последующие тактирующие импульсы при" водят к формированию в счетчиках определенных кодов, соответствующих 40 последующим десятичным числам ряда натуральных чисел (3,4,5,...). Однако каждому из этих десятичных чисел в счетчиках в зависимости от P соответствуют различные кодовые комбина45 ции. Это связано с тем, что при Р=О разряды шестиразрядного счетчика имеют веса, соответствующие двоичным числам (1,2,4,8,16,32), при P=l (фиг. 4, табл. 1) — числам 1 -кодов

Фибоначчи (1,2,3,5,8,13), при Р=2 (фиг. 5, табл. 2) — числам 2-кодов

Фибоначчи (1,2,3,4,6,9), при Р=З (фиг. 6, табл. 3) — числам 3-кодов

Фибоначчи (1,2,3,4,5,7) и т.д. В соответствии с этими весами коэффициент пересчета счетчика при Р=О равен 64, при P=l равен 33, при Р 2 равен 26, при Р=З равен 23 и т,д.

Каждый из представленных на фиг. 4 — 6 конкретных счетчиков, а также любой п-разрядный предлагаемый счетчик, после заполнения всех разрядов единицами в следующем такте автоматически устанавливается в нулевое исходное состояние (000000).

Этим обеспечивается их кольцевой режим работы в максимальных Р-кодах

Фибоначчи.

Как видно из табл. 1-3, счетчик обеспечивает увеличенный коэффициент пересчета. Так, счетчик при P=l обеспечивает коэффициент пересчета

К „ = 33, при Р=2 обеспечивает К„=26 и т.д.

Кроме того, счетчик характеризуется способностью довольно быстро (в течение нескольких тактов) восстанавливать нормальный цикл пересчета после сбоя (т.е. после возникновения нерабочих кодовых комбинаций), что обеспечивает повышение информационной надежности.

Формула изобретения

Счетчик импульсов в максимальных

Р-кодах Фибоначчи (P 0 1, 2, 3...), содержащий в каждом i-м разряде (i

1,2,. ° .,n) элемент памяти, элемент

ИЛИ и первый элемент И, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, а прямой выход элемента памяти является i-м информационным выходом счетчика, и общую шину тактирования, отличающийся тем, что, с целью повьппения точности пересчета и информационной надежности, а также увеличения коэффициента пересчета, в первом разряде дополнительно содержит р (1+1)-1 элементов И, где 1 — целая часть дроп-i-2 би ††вЂ, в каждом 1-м разряде с

Р+1 Ф второго по (и-2)-ой разряды дополнительно содержит по р.-(1+1)+,)-1 элементов И, в каждом k-м разряде с (n-1)-го по п-й разряды дополнительно содержит. соответственно по. (k-l) элементов И, а элемент памяти каждо-. го i-ro разряда выполнен в виде синхронного D-триггера, синхронизирующий вход которого соединен с общейшиной тактирования, а информационный вход — с выходом элемента ИЛИ данного разряда, входы которого соединены с выходами всех элементов И дан1511861 ного разряда, а в первом разряде также с инверсным выходом D-триггера первого разряда, первые и вторые входы р элементов первой из (1+1) групп элементов И первого разряда

5 соединены с прямыми выходами D-триггеров первого и второго разрядов, а третьи входы " соответственно с инверсными выходами D-триггеров тре- Ip тьеге, четвертого,..., (р+2)-ro разрядов, первые — третьи входы р элементов И второй группы соединены с прямыми выходами D-триггеров первого, второго и (2+р(р+1)3-ro. разря- 15 дов, а четвертые вхсды соответственно с инверсными выходами D-триггеров (3+(p+1)1-ro,(4+(р+1 Д-го,..., (р+2+(р+1))-го разрядов, первые— четвертые входы р элементов И треть- 20 ей группы соединены с прямыми выходами D-триггеров первого, второго, (2+(р+1))-ro, (2+2(р+1))-го разрядов, а пятые входы — соответственно с инверсными выходами D-триггеров 3+ 25

+2(р+1 Ц "ro, (4+2(р+1))-ro,...,(р+2+

+2(р+1)3 -го разрядов и т.д., a в общем случае первые,...,(1+2) — е входы р элементов И (1+1)-й группы первого разряда соединены с прямыми 30 выходами D-триггеров первого, второго, (2+(р+1)) -го, (2+2(р+1)j-ro,..., (2+1(p+I)j -ro разрядов, а (1+3)-и входы — соответственно с инверсными выходами D-триггеров 3+1(р+1)-го, (4+1(р+1))- го,...,(р+2+1(р+1))-го разрядов, первые и вторые входы р элементов первой из (1+i) групп элементов И каждого g"ro разряда с второго по (n-2)-й разряды соединены 40 с прямыми выходами D"òðèããåðîâ J-ro и (1+1)-ro разрядов, а третьи входы — соответственно с инверсны- ми выходами D-триггеров (1+2)-го, +3) о ° (+р+! первые - третьи входы р элементов И второй группы соединены с прямыми выходами D-триггеров J-го, (1+1 ) -го и (+1+(р+1))-ro разрядов, а четвертые входы — соответственно с инверсными выходами D-триггеров (+2(р+1))-го,0 ()+3+(р+1))-го,...,(+р+Н(р+1))-го разрядов, первые — четвертые входы р элементов И третьей группы соединены с прямыми выходами D-триггеров -го, ()+1)--, ()+1+(р+1)) -- и (Ц+1+2(р+1 ) )-ro разрядов, а пятые входы - соответственно с инверсными выходами Ь-триггеров 11+2+2(р+1))-rî

Таблица 1 IP l) Состояние разрядов и их веса

Импульс

Ц Qg

3 2

0 0 0

0 0 1

0 l 0

0 1

l 0 1

1 1 0

1 I 1

0 1 0

0 1

1 0 l

1 1 0

1 1 1

0 0 0

0 0 О

0 0 0

0 0 0

0 0 0

О 0 0

0 0 0

О 0 1

0 0 1

О 0 1

0 0

0 0 1

I

3

5

7

8 .9

11 (j+3+2(p+I)1-го,...,(,)+р+1+2(р+1) -го разрядов и т.д., а в общем случае первые, вторые. ..(1+2)-е входы р элеме!!тов И (1+1)-й группы разрядов с второго rro(n-2 )-й соединены с прямыми выходами D-триггеров )-го, (Д+1 ) -го, t(>+ I+(р+1 ) ) -го, t Д+1+

+2(p+l ))-го,...,г )+1+1(р+1))-го разрядов, а (1+3)-и входы — соответственно с инверсными выходами D-триггеров ()+2+1(p+I)) -го, ()+3+1(p+I))ro, ()+4+1(р+1)j -го,...,()+р+1+

+1(р+1))-го разрядов, входы (р(1+1)+

+Ij-го элемента И соединены с прямы" ми выходами D-триггеров с первого по (1-1)-й разрядов и с инверсным выходом D-триггера J-го разряда, первые входы c(р(1+1)+2 )-ro no (р(1+1)+,) )-й элементов И соединены соответ"твенно с инверсными выхода.ми D-триггеров с первого по (g-1 )-й разрядов, а вторые входы — с прямыми выходами D-триггера J-ro разряда, входы первых элементов И каждого

k-ro из (n-1)-го и и-го разрядов соединены соответственно с прямыми выходами D"òðèããåðîâ с первого по (k-1)-й разрядов и с инверсным выходом D-триггера k-го разряда, первые входы с второго по k-й элементов И соединены соответственно с инверсны.ми выходами D-триггеров с перв!1го по (k-I)-й разрядов, а вторые входыс прямым выходом D-триггера k-ro pasряда °

)О! 5I!86I

Продолжение табл.2

11родолжение табл.) Состояние разрядов их веса

Состояние разрядов и их веса

ОС 5 )4 )3 )2

9 6 4 3 2! импульс

Импульс!

О

О

Т а б л и ц а 3 (P3) 25

Состояние разрядов и их веса

30 Импульс

3 2 1

Та 6

Импульс 6 5

9 6 ц а 2 (Р2) л и

Состояние разрядов и

1 их веса;

О О

О О

О

О

О

О

О

12

13

14

16

17

18

19

21

22

23

24

26

27

28

29

31

32

О

2

4

6

8

11

12

13

1

1

О

О

1

О

О

1

1

1

О

О

I

О

О

О

1

О

1

О

1

1

О

О

О

1

О

0

1

О

О

0

1

О

1

О

О

1

)6

17

)8

19 !

5 20

2)

22

23

24

20 25

35 0

) 2

40 5

9

45 )0

12

14

50.16

18

55 20

22

О )

О 1

I 0

1 О

1 О

1

) )

1 1

1 I

0 О

О О

О О

О 0

О О

О О

О О

О О

О О

О О

О О

О О

О

О 1

О 1

О 1

О 1

1 О

1 О

1 1

1 1

1 1

1 I

1 I

О О

1 1

1! 1

1 1

1 1

О 1

О !

1 0

1 ) ) ) 1

О ..О

О О

О О

О О

О 0

О 1

О 1

О 1

) О

1 1

1 1

1 1

О 1

1 О

1 1

1 1

1 1

1 1

О .1

I О

1 1

1 1

О .О

1 О

I 1

О 1

) О

1 1

1 О

1 1

1 1

О )

О

1 1

A. О

О О

О 1

1 О

1 1

О 1

1 0

1 1

I 1

О 1

1 О

1 1

1 1

О 1

1 О

) 1

1 0

1 1

1 1

1 1

О 1

1 0

1 1

О 0 Ю+( 4+(Р 2+2

g+zfpe1) 2+2 1 t.2 (pent) Qz+z( Р+2+2/р+

Огг

0Z+S(pit) g) g 2+8

t/2+0(P+t/ а+

Рг+г г+з(р+ )

Op+2+ 2(ЙМгЛ

1 511861

Р lit(p

0) 1.у(Р4

Ф

Ц.Щр

Pg.r+z((Ifg ig+((p i )

jj f+t(p+1

Ц в5 ° C(pi

Ц- (р.

О t I f((Фиг.Ю

15) l86)

И

%

151 )86 !

Составитель О. Скворцов

Техред Л.Сердокова . Корректор Э. Лончакова

Редактор А. Огар

Заказ 5911/57

Тираж 884

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, !О1