Пересчетное устройство в @ -кодах фибоначчи

 

Изобретение относится к вычислительной технике. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет работы устройства в двух кодовых модификациях P-кодов Фибоначчи. Пересчетная схема содержит триггеры, элементы И, элементы ИЛИ, элементы НЕ, элементы И-НЕ. При внешнем сигнале "Логический ноль" по входу управления пересчетное устройство работает в 1-коде Фибоначчи. При внешнем сигнале "Логическая единица" по входу управления пересчетная схема работает в 2-коде Фибоначчи. В исходное состояние триггеры пересчетного устройства устанавливаются подачей низкого потенциала на вход установки. Счетный сигнал, поступающий на счетный вход, изменяет состояние триггеров пересчетной схемы в соответствии с сигналами присутствующими на его и K-входах в предыдущий момент времени. 4 ил., 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5!) 4 Н 03 К 23 00

1 !

,ф,, " ;, Г, . .. д

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ пО иэОБРетениям и ОчнРытиям

flPH ГННТ СССР (21) 4335819/24-21 (22) 18.!1.87 (46) 30.07.89. Бюл. У 28 (71) Научно-производственное объединение космических исследований (72) Ф.А.Мамедов и И.Ç.Животовский (53) 621.374.322(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 577682, кл. Н 03 К 23/00, 1976.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1322467, кл. Н 03 К 23/00, !986. (54) ПЕРЕСЧЕТНОЕ УСТРОЙСТВО В р-КОДЕ

ФИБОНАЧЧИ (57) Изобретение относится к вычислительной технике, Цель изобретения расширение функциональных возможностей за счет работы устройства в двух кодовых модификациях р-кодов ФибоИзобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении пересчетных узлов цифровых вычислительных устройств.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей,пу-. тем обеспечения управления видом кода.

На фиг.l приведена принципиальная электрическая схема пересчетного устройства; на фиг.2 — функцион льная схема соединения двух пересчетных устройств в р-коде Фибоначчи; на фиг.3 — временная диаграмма работы устройства при р=2; на фиг.4 — то же, при p=l.

Пересчетное устройство в р-коде

Фибоначчи (фиг.l) содержит IK-триг„„SU„„1497743 А1 наччи, Пересчетная схема содержит триггеры, элементы И, элементы ИЛИ, элементы НЕ, элементы И-НЕ. При внешнем сигнале "Логический нуль" по входу управления пересчетное устройство работает в l-коде Фибоначчи, При внешнем сигнале 1Логическая единица" по входу управления пересчетная схема работает в 2-коде,Фибоначчи. В исходное состояние триггеры пересчетного устройства устанавливаются подачей низкого потенциала на вход установки.

Счетный сигнал, поступающий на счетный вход, изменяет состояние триггеров пересчетной схемы в соответствии с сигналами, присутствующими на его а е и К-входах в предыдущий момент времени. 4 ил., 2 табл. геры 1-3, элементь. И 4-7, элемент

Ьаа

ИЛИ 8, элементы НЕ 9-12, элеМенты

И-НЕ !3-15, элементы И 16 и 17, эле- CO мент ИЛИ 18, элементы И 19, 20 и эле- 3 мент И-НЕ 21. «4

Прямые выходы триггеров являются ф .информационными выходами 22-24 пере- ф, счетного устройства (фиг.2), инверсный выход триггера 1 — выходом 25 управления, выход элемента НЕ 9 выходом 26 .переноса, вход 27 — счетным входом пересчетного устройства и подключен к входам синхронизации вйь триггеров 1-3 и первым входам элементов И 4-7. Вход 28 является входом сброса и соединен с R-входами триггеров 1-3. Вход 29, являющийся первым входом управления, соединен с

149774

3 входом элемента HF, 10, с первым и вторым входами соответственно элементов И 19 и 20 и с третьим входом элемента И 4. Вход 30 является вторым входом управления, подключен к входу элемента НЕ 11, первому входу эле мента И-НЕ 15 и второму нходу элемента И 7. Вход 31 янляется входом режима и соединен с входом элемента

HF. 12, первыми входами элементов

И-НЕ 13 и 14, вторым входом элемента И-HF 15 и первым, вторым и третьим входами элементов И 17, 6 и 7 соответственно. Прямой выход триггера 1 15 соединен с первым I-входом триггера 2, вторым входом элемента И 16 и четнертым входом элемента И 6. Инверсный выход триггера 1 соединен с третьим К-входом триггера 2, третьим 20 входом элемента И 17 и первыми входами .элементов И 20 и И-НЕ 21, Прямой выход триггера 2 подключен к первому

I-входу триггера 3, четвертому и третьему входам элементов И 7 и 5 со†25 ответственно. Инверсный выход триггера 2 соединен с вторым выходом К триггера 3, вторым входом элемента

И 19 и объединенными вторыми и третьими Т- и К-входами триггера 1. Пря- 30 мой выход триггера 3 соединен с вторыми входами элементов И 4 и И-НЕ 13.

Инверсный выход триггера 3 подключен к третьему I и первому К-входам триггера 2. Выходы элементов И 4-7 сое- 35 динены с соответствующими входами элемента ИЛИ 8, выход которого подключен к входу элемента HF. 9. Выход элемента НЕ 10 подключен к второму входу элемента И-НЕ 14, второму и . 40 третьему входам элементов И 5,6 соответственно, Выход элемента НЕ 1 1 соединен с вторым входом элемента

И 17. Вьгход элемента НЕ 12 соединен с первым и четвертым входами элемен- 45 тон И 16, 5 соответственно, а также с вторым входом элемента И-HF. 21.

Выход элемента И-НЕ 13 подключен к первым I- и К-входам триггера 1, выход элемента И-НЕ 1 4 — к вторым Ти К-входам триггера 2. Выход элемента И-HF. 15 подключен к третьему

I-входч триггера 3. Выходы элементов

И 16 и 17 подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ 18, выход которого подключен к первому входу К триггера 3, второй I-вход которого соединен с выходом элемента

И 20, а третий К-вход соединен с выгде А, — сигналы управления на входах 29 и 30 соответственно, R — сигнал режима на нходе 31.

Сигнал переноса на нь|ходе 26 пересчетно о устройства определяется на основании следующего логического уравнения:

G = ((BQ<+ AQ,)R + АЯ К +

+ Q,AQ„R) Х, (2) где Х вЂ” сигнал на входе 27.

При подаче сигнала логической "1" на вход элемента НЕ 1 2 по входу 31 пересчетное устройство работает в

2-коде Фибоначчи (р=2). В.этом случае уравнения (1) и (2) принимают вид: 1= K„= ЮДз1 = Q„QaA; 3 Я10 Вэ (3)

С = (BQ + AQ„+ Q А)Х ° (4)

Сигнал логического "0" с выхода элемента НЕ 12 блокирует элементы

И 16, 5, На выходе элемента И-НЕ 21 при этом присутствует сигнал логической "1", поступающий на четвертый вход элемента И 4, Перед приходом первого счетного сигнала на входах I и К триггеров, а также на управляющих входах 29 и 30 имеем следующие сигналы: на входе 29 —, сигнал логической "1", на входе 30— сигнал логического "0"; на первом

3 4 ходом элемента И 19. Выход элемента

И-НЕ 21 соединен с четвертым входом элемента И 4.

Работу устройства покажем на примере организации шестиразрядной пе ресчетной схемы (фиг.l и 2) с весами разрядов 1,2,3,5,8,13 при р=1 и 1,2, 3,4,6,9 при р=2.

В исходном состоянии подачей сигнала низкого потенциала по входу 28 триггеры 1-3 пересчетных устройств устананливаются н нулевое состояние по их R-входам. На выходах пересчетных устройств состояние 000 000. В каждый последующий момент времени состояния триггеров определяются сигналами, присутствующими на их 1- и

К-входах в предыдущий момент времени.

Э общем случае сигналы на I- и К-входах определяются на основании следующих логических уравнений:

,= К1 ЧА R; I = QiQ AR;

Iý= 9Я, В ()

Q Q зAR; K з= Q A(Q )BR+Q R) 5 l49

I- и К-входах триггера 1 — сигнал и 1I логической с выхода элемента

И-HE 3, так как на em втором входе присутствует сигнал логического 0 с прямого выхода триггера 3; на втором и третьих I- и К-входах триггера I — сигнал логической "I с инверсного выхода триггера 2 . Таким образом, триггер 1 находится в счетном режиме.

На первом I-входе триггера 2 присутствует сигнал логического "0" с прямого выхода триггера 1, на первом К-входе - сигнал логической "1 " с инверсного выхода триггера 3, на втором К-вхоце — сигнал логической "1 с выхода элемента И-HE 14, так как на его втором входе — сигнал логического "0" с выхода элемента НЕ 10, на третьем К-входе тригг ра 2 — сигнал логической "I" с инверсного выхода триггера 1, Таким образом, триггер 2 находится в режиме записи нуля.

На первом I-входе триггера 3 присутствует сигнал логического "0" с прямого выхода триггера 2, на первом К-входе триггера 3 — сигнал логической "I " с выхода элемента

ИЛИ 18, так как на er втором входе— сигнал логической "! " с выхода элемента И 17.

Первый счетный сигнал, поступающий по входу 27, изменяет состояние только первого триггера. На выходах пересчетных устройств устанавливается код 000 001 (см.таблицу 2 и фиг.3, Q ).

Перед приходом втоporо счетного сигнала на I-входах триггера 2 имеем сигналы логической "I" с выходов триггера 1,. элемента И-НЕ 14 и инверсного выхода триггера 3. Таким образом, триггер 2 находится в счетном режиме. Триггер 1 также находится в счетном режиме, так как на его Iи К-входах сигналы не изменились.

Второй счетный сигнал записывает в пересчетные устройства код 000 010 (см.таблицу 2 и фиг.3, Q <) .

Перед приходом третьего счетного сигнала триггер 1 находится в режиме хранения, обусловленном сигналом логического "0 с инверсного выхода триггера 2, триггер 2 — в режиме за-, писи нуля, поскольку на его первом

I-входе сигнал .логического "0", а на К"входах сигналы логической "1"; триггер 3 находится в режиме записи

7743 едини цы, обусловленном присутствием !! 11 л о гич е с к оп 1 н а е г о I - вход а х с прямого выхода триггера 2 с ых ода элемента И - III I 5 и выхода элемента о

И 20, поскольку па его входах присутствуют сигI .à.÷û логической 1 с вхо1 да 29 и инверсного выхода триггера а на втором К-входе триггера 3 прп-!

0 сутствует логический "0" с ш.:версного выхода триггера 2.

Третий счетный сигнал записывает в пересчетные устройства код 000 100 (таблица 2, фиг.З,Q ). !

5 !теред приходом четвертого счетного сигнала формируются условия для образования сигнала переноса по уравнению (4): на втором входе элемента И 4сигнал логической "1 с выхода триг-.

20 гера 3, а на третьем — сигнал логической "1" с входа 29. На четвертом входе также присутствует логическая "!" с выхода элемента И-НЕ 2!.Перед приходом четвертого счетного сигнала триг25,геры и 2 находятся в режиме хранения нуля с наличием логического "0" на их I- и К-входах, триггер 3 — в режиме записи нуля, обусловленном наличием сигналов ло30 гической "1" на его К-входах (на первом К-входе — с выхода элемента

ИЛИ 18, на втором — с инверсного выхода триггера 2, а на третьем - с выхода элемента И 19) ° На входах эле35 мента И 17 присутствуют сигналы логической "1" с выхода элемента HE II входа 31 и инверсного ьыхода триггера 1, следовательно, на выходе элемента И 17 — также сигнал логичес40 кой "!", который по второму входу элемента ИЛИ 18 поступает на первый

К-вход триггера 3.

Четвертый счетный сигнал устанав451ливает первое пересчетное устройство в исходное состояние, Этот же сигнал через элементы И 4, !!ЛИ 8 и НЕ 9 поступает на счетный вход следующего пересчетного устройства (фиг.! и 2), при этом состояния триггеров этого пересчетного устройства аналогичны состоянию триггеров в первом такте.

Таким образом, на пересчетных устройствах устанавливается код 001 000 (см.таблицу 2, фиг.3, Q ) ° На выходе 25, соединенном с инверсным выходом триггера второго пересчетного устройства, устанавливается сигнал логического "0", который по входу 29

1497743 поступает в первое пересчетное устройство (фиг.2).

В следующем такте состояния триггеров соответствуют описанным вытпе.

Пятый счетный сигнал устанавливает код 001 001. Перед приходом шестого счетного сигнала создается условие для переноса счетного сигнала с элемента И 6, на втором, третьем и четвертом входах которого присутствуют сигналы логической с входа 31, выхода элемента HF. 10 и пряттого выхода триггера 1 соответственно. Триггеры 2 и 3 первого пересчетного уст- 15 ройства находятся в режимах хранения, обусловленных сигналами логического

"0" с выходов элементов И-HE 14, И 19 и И 20 соответственно. Триггер 1 первого пересчетного устройст- 2р ва ттаходится в счетном режиме, обусловленном сигналами логической "1" на его I- и К-входах с выходов элемента И-HE 13 » инверсного вьн1ода триггера 2. 25

Шестой счетный сигнал записывает в первое счетное устройство код 000, т.е. приводит его в исходное состояние. Одновременно этот же сигнал, пройдя через элементы И 6, ИЛИ 8 и 3р

НЕ 9, постут ает на счетный вход второго пересчетного устройства по входу 27. Триггеры второго пересчетного устройства находятся в . 1

;зежимах аналогичных второму такЭ

35 ту работы первого пересчетного устройства.

Шестой счетный сигнал записывает и пересчегттые устройства код 010 000.

В да"; нейшем работа пересчетных 40 устройегв аналогична предыдущим тактам с тсй лишь разницей, что сигнал переноса в девятом такте на первый вход элемента ИЛИ 8 поступает с выхода элемента И 7, на втором и чет- 45 вертом в>:.одах которого присутствуют сигналы логическои "1" с выхода триггера 2 и входа 30 первого иересчетного устройства.

Перед приходом последнего (тринадцатого) счетного сигнала в пересчетных устройствах оказывается код

100 100, т.е. триггеры пересчетных устройств находятся в режимах, аналогичных режимам третьего такта работы

55 первого пересчетного устройства, Таким образом, тринадцатый счетньп. сигнал переводит пересчетные устройства в исходное состояние 000 000.

При подаче сигнала логического "0" на вход 31 пересчетные .устройства переводятся в режим счета в 1-коде

Фибоначчи, при этом сигнал логического "0" с входа 31 блокирует элемент И-HF, 13. После этого состояния триггеров определяются сигналом с инверсного выхода триггера 2. Аналогично блокируется элемент И-НЕ 14 и состояние триггера 2 определяется сигналом с прямого выхода триггера 1 и сигналом с инверсного выхода триггера Э. Сигналом с входа 31 блокируются также элементы И 17, И-HE 15, И 7 и И 6.

Состояние триггеров пересчетных устройств и условие возникновений сигнала переноса определяются на основании уравнений (1) и (2) для случая R= О.

I1,= =K„= Яг Тт Q Рэ I3= QqQ)A;

KL=00 КЗ=Q,QА сигнал переноса

О = (М + Ч0Ф) °

В этом режиме работа устройства поясняется табл.! и временной диаграммой на фиг.4.

Таким образом осуществляется счет в двух кодовых модификациях р-кодов

Фибоначчи, т.е. расширяется область .птименения у тройства.

Формула изобретения

Пересчетное устройство в р-коде

Фибоначчи, содержащее первый, второй и третий триггеры, входы сброса которых объединены и подключены к входу сброса пересчетного устройства, прямые выходы триггеров являются информационными выходами пересчетного устройства, счетный вход которого соединен с входами синхронизации всех триггеров и первыми входами первого и второго элементов И, выходы которых соответственно подключены к первомуи второму входам элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом первого элемента HE выход которого является выходом переноса пересчетного устройства, первый вход управления которого подключен к третьему входу первого элемента И и входу второго элемента НЕ, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, третий вход которого подключен к первому

1-входу третьего триггера и прямому

1497743

)o выходу второго триггера, инверсный вы ход которого соединен с вторым К-входом третьего триггера и с объединенными вторыми и третьими I- и К-входами первого триггера, прямой выход которого подключен к первому I-входу второго триггера, третий К-вход которого подключен к инверсному выходу первого триггера, который является выходом управления пересчетного устройства, третий Т-вход и первый

К-вход второго триггера объединены и подключены к инверсному выходу третьего триггера, прямой выход которого подключен к второму входу первого элемеп,а И, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечевенно к третьему и четвертому входам первого элемента ИЛИ, инверсный выход второго триггера подключен к

5 второму входу седьмог0 элемент» И, выход которого подключен к третьему

К-входу третьего триггера, первый

К-вход которого подключен к выходу второго элемента ИЛИ, входы которого подключены соответственно к выходам пятого и шестого элементов И, пря мой выход третьего триггера подключен к второму в соду первого элемента И-НЕ, выход которого подключен к

)5 первым I- и К-входам первого триггера, выход второго элемента И-НЕ подключен к вторым I- и К-входам второго триггера, выход третьего элемента НЕ подключен к второму входу

20 шестого элемента И, выход четвертого элемента НЕ подключен к первому входу пятого элемента И, к четвертому входу второго элемента И, к второму входу четвертого элемента И-НЕ, вы25 ход которого подключен к четвертому входу первого элемента И, выход восьмого элемента И подключен к второму I-входу третьего триггера, третий I-вход которого подключен к выхо"

30 ду третьего элемента И-НЕ.

Таблица 1

9N- Beca ) -кода Фибоначчи

13 8 5 3 2 1

1

40 2

4

6

45 7

9

ll

50 12

13

14

16

55 l 7

18

19

20 ния управления видом кода, в него введен третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой элементы И, третий и четвертый элементы НЕ, первый, второй, третий и четвертый элементы И-НЕ и второй элемент ИЛИ, причем прямой выход первого триггера подключен к второму входу пятого элемента И и четвертому входу третьего элемента И, третий вход которого соединен с вторым входом второго элемента И, с выходом второго элемента НЕ и вторым входом второго элемента И-НЕ, первый вход которого подключен к входу режима пересчетного устройства, к первому входу первого элемента И-HE второму входу третьего элемента И-НЕ, входу четвертого элемента НЕ, к второму входу третьего элемента И, к третьему входу чет-. вертого элемента И и к первому входу шестого элемента И, третий вход которого соединен с первым входом восьмого элемента И, с первым входом четвертого элемента И-НЕ, с инверсным выходом цервого триггера, первый вход управления пересчетного устройства подключен к первому и второму входам соответственно седьмого и восьмого элементов И, прямой выход второго триггера соединен с четвертым входом четвертого элемента И, второй вход которого подключен к первому входу третьего элемента И-НЕ, к входу третьего элемента НЕ и является вторым входом управления пересчетного устройства, счетный вход которого соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И, выходы которых подключены соответст0 0 0

0 0 0

0 0 О

0 0 0

0 0 0

0 0 1

0 0 1

0 0 1

0 1 0

0 1 0

0 1 0

0 1 0

0 1 0

1 0 0

1 0 0

l 0 . 0

1 0 0

1 0 0

1 0 )

1 0 )

1 0 1

0 р

1

0

0

0

1

0

1

0

0 0

0 1

1 0

0 0

0 )

0 0

0 1

1 0

0 0

0 1

1 0

0 0

0 1

0 0

1 0

0 0

0 1

0 0

0 1

1 0

1497743

Веса 2-кода Фибоначчи пп

1 1 1

0 0 0

1 0 0

2 0 0

3 0 0

4 0 0

5 0 0

6 0 1

7 0 1

8 0 1

9 1 О

10 1 0

11 1 0

12 1 0

Т а блица 2

0

0

0

0

0

1497743

&оР Ze

Редактор А.Маковская

Заказ 4456/55

Тирал 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", г.ужгород, ул. Гагарина,301

8>< 78

&nd у7

Составитель О.Скворцов

Техред А. Кравчук Корректор И.Горная