Счетчик импульсов в р-кодах Фибоначчи Советский патент 1989 года по МПК H03K23/40 

Изобретение 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.

ha фьг. 1 и 2 приведены функциональные схемы счетчика импульсов в р-кодах Фибоначчи ( и ); на фиг.З и 4 - временные диаграммы, поясняющие работу счетчика.

Счетчик импульсов содержит первые элементы ИЛИ 1-6, которые соединены со счетными входами счетных триггеров 7-12, первые элементы И 13-18, вторые элементы И 19-24, триггеры 25-30, третьи элементы Г 31-36, второй элемент ИЛИ 37, D-триггер 38, элемент НЕ 39 и элемент 40 задержки.

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

В каждом i-м разряде (,2,,..,п) содержится счетный триггер, первый элемент ИЛИ, первый элемент И, первый вход которого соединен с инверсным выходом счетного триггера, прямой выход которого является информационным выходом счетчика и соединен с (К+2)-м входом (,2,,.., Р+2) первого элемента И (i+K)-ro 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 НЕ 39, входом элемента 40 задержки, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого соеди Ј

00

to

314

пен с прямым выходом счетного триггера, инверсный выход которого соедине с третьим входом второго элемента И (i+l)-ro разряда и четвертым входом второго элемента И (i+P+l)-ro разряда, кроме (Р+2)-го и (Р+3)-го разрядов, четвертый вход второго элемента И (Р+3)-го 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 1-го раз- ряда соединен с первым входом первого элемента ИЛИ 1-го разряда, вторым входом первого элемента ИЛИ (i-l)-ro разряда и третьим входом первого элемента ИЛИ (1-Г-1)-го разряда, кроме первого и второго разрядов, выход третьего элемента И ()-го разряда соединен с третьим входом первого элемента ИЛИ 1 первого разряда, выход триггера 1-го разряда соединен с i-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

,,cfp(n)+a,,(n-l) + ...+a04 P(0)1

(О где а, - значения двоичной цифры

1-го разряда;

ifp(i) -обобщенное число Фибоначчи, которое определяется следующим образом: Г 0 при i 0;

tCp(i){ 1 при i 0;

{ ifpO -O + M pCi-p-O при i 0

Представление чисел в виде 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

1«

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, который определяет функдию 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 по причинно-следственному признаку операции свертки.

Рассмотрим работу счетчика импульсов в р-кодах Фибоначчи (). Пусть например, в исходном состоянии в счетных триггерах 7, 8, 9, 10, 11 и 13 записан код 000000. Единичный сигнал с выхода элемента НЕ 39 поступае на вторые входы первых элементов И 13-18, Единичный сигнал с инверсного выхода счетного триггера 7 поступает на первый вход первого элемента 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 четвертьй вход второго элемента И 23. Единичный сигнал с инверсного выхода «счетного триггера 10 поступает на первьй вход первого элемента И 1б,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 поступают на второй вход вторых элементов И 19-24, на первые входы которь-х 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 D-триггера. С при5148

ходом счетного импульса на выходе третьего элемента И 31 формируется сигнал логической единицы, который через первый элемент ИЛИ I поступает на счетный вход счетного триггера 7. Счетчик устанавливается в 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 переключает в нулевое состояние триггер 25. Нулевой сигнал с выхода триггера 25 поступает через второй элемент ИЛИ 37 на вход D-триггера 38, на выходе ко- торого формируется нулевой сигнал. По окончании счетного импульса на выходе D-триггера формируется нулевой сигнал, характеризующий правильную работу устройства.

Дальнейшая работа устройства иллюстрируется в табл,1 и на фиг.З.

Счетчик импульсов при работает аналогичным образом. Его функционирование происходит в соответствии с табл.2.

Рассмотрим работу счетчика импульсов в р-кодах Фибоначчи () при неправильном срабатьюании счетного триггера четвертого разряда, т.е. триггер 28 не переходит в единичное состояние, Триггер 28 должен срабатывать первый раз при поступлении на счетный вход устройства седьмого счетного импульса. Следовательно, счетчик импульсов при подсчете первых шести импульсов работает в соответствии с алгоритмом функционирования устройства. Таким образом, в данном случае за исходное состояние счетчика можно взять состояние устройства после подсчета первых шести импульсов. Следовательно, по окончании действия шестого счетного импульса счетные триггеры 7, 8 и 9 находят- 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- ного импульса триггер 28 перебрасыва- ется в единичное состояние. Единичный сигнал с прямого триггера 28 поступает на первый вход третьего эле16

мента И 34. При поступлении на счетный вход устройства седьмого счетного импульса на выходе третьего элемента И 34 формируется единичный сигнал, который проходит через первы элементы ИЛИ 1, 3 и 4 и поступает на счетный вход счетных триггеров 7, 9 и 10. 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 остаетс нулейой 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 элементо в, 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 i-м разряде (,2,..,,п) 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 К (i+K)-ro разряда, отличающийся 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 второго элемента И, второй вход которого соединен с первым выходом счетного триггера, инверсный выход которого соединен с третьим входом второго элемента И (i+l)-ro разряда и четвертым ВХ.РДОМ второго элемента И (},+ + )-го разряда, кроме (Р+2)-го и (Р+3)-Фр разрядов, четвертый вход второго элемента И (Р+3)-го разряда соединен с инверсным выходом счетного триггера 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 разряда соединен с первым входом первого элемента ИЛИ i-ro разТаблица 1

ряда, вторым входом первого элемента ИЛИ (i-l)-ro разряда и третьим входом первого элемента ИЛИ (i-P-l)-ro

разряда, кроме первого и второго

разрядов, выход третьего элемента И (Р+3)-го 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 Б-трз1ггера, синхровход которого соединен с выходом элемента НЕ и вторым входом первого элемента Иу вход начальной установки соединен с входом начальной установки счетного триггера и D-триггера, выход которого является выходом отказа,

Таблица 2

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.

Фиг 2.

CIL СИ3

т

Т25

1480121

i jji™jyL jb-jyi JJi -JTL-W17П--

M%-LJ-L

ш

Фиг.З

Т7

Г 26.

Тв

Т27.

ТЗ