Пересчетное устройство в @ -кодах Фибоначчи Советский патент 1989 года по МПК H03K23/00 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении пересчетных узлов цифровых вычислительных устройств.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей .пуг тем обеспечения управления видом кода.

На фиг.1 приведена принципиальная электрическая схема пересчетного устройства; на фиг.2 - фуккцион.- льная схема соединения двух пересчетных устройств в р-коде Фибоначчи; на фиг.З - временная диаграмма работы устройства при на фиг.4 - то же, при .

Пересчетное устройство в р-коде Фибоначчи (фиг.1) содержит 1К-триггеры 1-3, элементы И 4-7, элемент ИЛИ 8, элементы НЕ 9-12, элементы И-НЕ 13-15, элементы И 16 и 17, элемент ИЛИ 18, элементы И 19, 20 и элемент И-НЕ 21.

Прямые выходы триггеров являются .информационными выходами 22-24 пересчетного 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 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

NU

)

4

СО

3

входом злемент.ч НЕ 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 1 1 , первому входу эл-з - мента И-НЕ 15 и второму входу элемента И 7 . Вход 31 является входом режима и соединен с входом элемента НЕ 12, первыми входами элементов И-НЕ 13 и 14, вторым входом элемента И-НЕ 15 и первым, и третьим входами элементов И 17, 6 и 7 соответственно. Прямой выход триггера соединен с первым 1-входом триггера 2 , вторым входом элемента И 16 и четвертым входом элемента И 6, Инверсный выход триггера 1 соединен с третьим К-входом триггера 2, третьим входом элемента И 17 и первьми входами .элементов И 20 и И-НЕ 21. Прямой выход триггера 2 подключен к первому 1-входу триггера 3, четвертому и третьему входам элементов И 7 и 5 соответственно. Инверсный выход триггера 2 соединен с вторьм выходом К триггера 3, вторым входом элемента И 19 и объединенными вторь|ми и третьими I- и К-в;;одами триггера 1 . Пря- 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- динены с соответствующими входами элемента ИЛИ 8, выход которого подключен к входу элемента НЕ 9. Выход элемента НЕ 10 подключен к второму входу элемента И-НЕ 14, второму и третьему входам элементов И 5,6 соответственно. Выход элемента НЕ П соединен с вторым входом элемента И 17. Выход элемента НЕ 12 соединен с первым и четвертым входами элементов И 16, 5 с оответственно, а также с вторым входом элемента И-НЕ 21. Выход элемента И-НЕ 13 подключен к первым I- и К-входам триггера 1, выход элемента И-НЕ 1 4 - к в торым I- и К-входам триггера 2. Выход элемента И-НЕ 15 подключен к третьему 1-входу тииггера 3. Выходы элементов И 16 и 17 подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ 18, выход которого подключен к первому входу К триггера 3, второй 1-вход ко торого соединен с выходом элемента И 20, а третий К-вход соединен с вы

I4977A3

ходом элемента И 19. Выход элемента И-НЕ 21 соединен с четвертым входом элемента И 4.

Работу устройства покажем на примере организации шестиразрядной пересчетной схемы (фиг.1 и 2) с разрядов 1,2,3,5,8,13 при и 1,2, 3,4,6,9 при ,

В исходном состоянии подачей сигнала низкого потенциала по входу 28 триггеры 1-3 пересчетных устройств устанавливаются в 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 I- и К-входах в предыдущий момент врег;ени. & общем случае сигналы на I- и К-входах определяются на основании следующих логических уравнений:

7 QiQjAR;

(1)

it KI QiQjR; I

, Q,Q,R;

K Q.QjAR; К j Q A(Q ,BP-t-Q,R) ,

(2)

где A,В - сигналы управления на входах 29 и 30 соответственно; R - сигнал режима на входе Сигнал переноса на выходе 26 пересчетного устройства определяется на основании следующего логического уравнения:

G ( AQ,)R + AQtR + + Q,AQ,R X,

где X - сигнал на входе 27.

При подаче сигнала логической 1 на вход элемента НЕ 12 по входу 31 пересчетное устройство работает в 2-коде Фибоначчи (). В.этом случае уравнения (1) и (2) принимают вид:

1 К, QiQj; Ii

1з

Ка QiQjA; Кз Q,AQ,B.;

G ( AQ,+ QjA)X

Сигнал логического О 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 на первом

(3)

(4) с выхода

I- и К-входах триггера 1 - сигнал логической 1 с выхода элемента И-НЕ 3, так кяк на его втором пходе присутствует сигнал логического О с прямого выхода триггера 3; на втором и третьих I- и К-входах триггера I - сигнал логической 1 с инверсного выхода триггера 2. Таким образом, триггер I находится в счетном режиме.

На первом 1-входе триггера 2 присутствует сигнал логического О с прямого выхода триггера 1 , на пер- вом К-входе - сигнал логической 1 с инверсного выхода триггера 3, на Втором К-входе - сигнал логической с вьгхода элемента И-НЕ 14, так как на его втором входе - сигнал логи20

ческого О с вьгхода элемента НЕ 10, на третьем К-входе триггера 2 - сигнал логической 1 с инверсного выхода триггера 1. Таким образом, триггер 2 находится в режиме записи нуля.

На первом 1-входе триггера 3 при- 25,геры 1 сутствует сигнал логического О с прямого вьгхода триггера 2, на первом К-входе триггера 3 - сигнал логической I с выхода элемента

15 Перед приходом четвертого счетного сигнала формируются условия для образования сигнала переноса по уравнению (4): на втором входе элемента И А- сигнал логической 1 с выхода тригг гера 3, а на третьем - сигнал логической I с входа 29. На четвертом входе также присутствует логическая I с выхода элемента И-НЕ 21,Перед приходом четвертого счетного сигнала триги 2 находятся в режиме хранения нуля с наличием логического о на их I- и К-входах, триггер 3 - в режиме записи нуля.

обусловленном наличием сигналов ло- ИПИ 18, так как на его втором входе- зо гической 1 на его К-входах (на пер- логической 1 с выхода эле- вом К-входе - с выхода элемента

ИЛИ 18, на втором - с инверсного выхода триггера 2, а на третьем - с выхода элемента И 19). На входах эле- 35 мента И 17 присутствуют сигналы логической 1 с выхода элемента НЕ I1, входа 31 и инверсного выхода триггера 1, следовательно, на выходе элемента И 17 - также сигнал логичессигнапмеита И 17,

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

Перед приходом второго счетного сигнала на 1-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 I- и К-входах сигналы не изме1гились.

Второй счетный сигнал записьгоает в пересчетные устройства код 000 010 (см,таблицу 2 и фиг.З, Q),

Перед приходом третьего счетного сигнала триггер 1 находится в режиме хранения, обусловленном сигналом логического О с инверсного выхода

40 кой |, который по второму входу элемента ИЛИ 18 поступает на первый К-вход триггера 3,

Четвертый счетный сигнал устанав- 45 ливает первое пересчетное устройство в исходное состояние. Этот же сигнал через элементы И 4, ИЛИ 8 и НЕ 9 поступает на счетный вход следующего пересчетного устройства (фиг.1 и 2), cQ при этом состояния триггеров этого пересчетного устройства аналогичны состоянию триггеров в первом такте. Таким образом, на пересчетньгх устройствах устанавливается код 001 000

0

5,геры 1

едини 1Ы, обусловленном присутствием логической 1 нп его 1-входлх с прямого выхода триггера 2 с выхода элемента И-ИГ 15 i пыходл э. Н 20, поскольку (л его входах присут- сигналы логичсскоГт 1 с входа 29 и инверсного выхода триггера 1, а на втором K-Bxo;ie триггера 3 при0 сутствует логический О с иньерсно- го вьгхода триггера 2.

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

5 Перед приходом четвертого счетного сигнала формируются условия для образования сигнала переноса по уравнению (4): на втором входе элемента И А- сигнал логической 1 с выхода тригг гера 3, а на третьем - сигнал логической I с входа 29. На четвертом входе также присутствует логическая I с выхода элемента И-НЕ 21,Перед приходом четвертого счетного сигнала триги 2 находятся в режиме хранения нуля с наличием логического о на их I- и К-входах, триггер 3 - в режиме записи нуля.

40 кой |, который по второму входу элемента ИЛИ 18 поступает на первый К-вход триггера 3,

Четвертый счетный сигнал устанав- 45 ливает первое пересчетное устройство в исходное состояние. Этот же сигнал через элементы И 4, ИЛИ 8 и НЕ 9 поступает на счетный вход следующего пересчетного устройства (фиг.1 и 2), cQ при этом состояния триггеров этого пересчетного устройства аналогичны состоянию триггеров в первом такте. Таким образом, на пересчетньгх устройствах устанавливается код 001 000

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.

триггера 2, триггер 2 - в режиме за-,-с (см,таблицу 2, фиг.З, Q4). На выхописи нуля, поскольку на его первомде 25, соединенном с инверсным выхо1-входе сигнал логического О, адом триггера 1 второго пересчетного

на К-входах сигналы логической 1 ;устройства, устанавливается сигнал

триггер 3 находится в режиме записилогического О, который по входу 29

поступает в первое пересчетиое устройство (фиг.2).

В следующем такте состояния триггеров соответствуют описанным выше. 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 чет- вертом входах которого присутствуют сигналы логической 1 с входа 31, выхода элемента НЕ 10 и прямого выхода триггера 1 соответственно„ Триггеры 2 и 3 первого пересчетного уст- ройства находятся в режимах хранения обусловленных сигналами логического О с выходов элементов И-НЕ 14, И 19 и И 20 соответственно. Триггер 1 первого пересчетного устройст- ва находится в счетном режиме, обусловленном сигналами логической I на его I- и К-входах с выходов элемета И-НЕ 13 и инверсного вывода триггера 2 о

Шестой счетньй сигнал записьюает в первое счетное устройство код 000, т.е. приводит его в исходное состояние . Одновременно этот же сигнал, проуодя через элементы И 6, 11ПИ 8 и НЕ 9, поступает на счетный вход второго пересчетного устройства по входу 27. Триггеры второго пересчетного устройства находятся в режимах, аналогичных второму такту работы первого пересчетного устройства .

Шестой счетный сигнал записывает л перссчетпые устройства код 010 000

В да ьнейшем работа пересчетных устройств аналогична предыдущим тактам с тсн лишь разницей, что сигнал переноса в девятом такте на первый вход элемента ИЛИ 8 поступает с выхода элемента И 7, на втором и чет- вертом вуодах которого присутствуют сигналы логической 1 с выхода триггера 2 и входа 30 первого пересчетного устройства.

Перед пp rxoдoм последнего (тринад цатого) счетного сигнала в пересчет- ных устройствах оказьтается код 100 100, т.е. триггеры пересчетных устройств находятся в режимах, аналогичных режимам третьего такта работы первого пересчетного устройства. Таким образом, тринадцатый счетный сигнал переводит пересчетные устройства в исходное состояние 000 ООП.

5 0 5

О

,Q д

Q

5

При подаче сигнала логического О на вход 31 пересчетные устройства переводятся в режим счета в 1-коде Фибоначчи, при этом сигнал логического О с входа 31 блокирует элемент И-НЕ 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 3. Сигналом с входа 31 блокируются также элементы И 17, И-НЕ 15, И 7 и И 6.

Состояние триггеров пересчетных устройств и условие возн икновений сигнала переноса определяются на основании уравнений (1) и (2) для случая R 0.

ii Ki I,- Q.Oj; 1з

Кг Q,Qj; Kj , сигнал переноса

G (AQa+ QiQ,A)X. 1

В этом режиме работа устройства

поясняется табл.1 и временной диаграммой на фиг.4.

Таким образом осуществляется счет в двух кодовых модификациях р-кодов Фибоначчи, т.е. расширяется область М);именения устройства.

Формула изобретения

Пересчетное устройство в р-коде Фибоначчи, содержащее первый, второй и третий триггеры, входы сброса которых объединет1ы и подключены к входу сброса пересчетного устройства, пря-- мыв выходы тригтеров являются информационными выходами пересчетного устройства, счетньш вход которого соединен с входами синхронизации всех триггеров и первыми входами первого и второго элементов И, выходы которых соответственно подключены к первому и второму входам элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом первого элемента НЕ, 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

выходу второго триггера, инверсный выход которого соединен с вторым К-вхо- дом третьего триггера и с объединенными вторыми и третьими I- и К-вхо дани первого триггера, прямой выход которого подключен к первому 1-входу второго триггера, третий К-вход которого подключен к инверсному выходу первого триггера, который является выходом управления пересчетного устройства, третий 1-вход и первый К-вход второго триггера объединены и подключены к инверсному выходу третьего триггера, прямой выход которого подключен к второму входу первого элемента И, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения 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, при- 25 ход которого подключен к четвертому

чем 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-НЕ, второму входу третьего элемента И-НЕ, входу четвертого элемента НЕ, к второму входу третьего элемента И, к третьему входу четвертого элемента Инк 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 дервого 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 соответственно к третьему и четвертому пходам первого элемента ИЛИ, инверсный выход второго триггера подключен к второму входу седьмого элемента И, выход которого подключен к третьему К-входу трет7 сго триггера, первый К-вход которого подключен к выходу второго элемента , входы которого подключены соответственно к вьосодам пятого и шестого элементов И, пряп мой выход третьего триггера подключен к второму входу первого элемента И-НЕ, выход которого подключен к первым I- и К-иходам первого триггера, выход второго элемента И-НЕ подключен к вторьм I- и К-входам второго триггера, выход третьего элемента НЕ подключен к второму входу 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, вы

входу первого элемента И, выход восьмого элемента И подключен к второму 1-входу третьего триггера, третий 1-вход которого подключен к вьгхо- ду третьего элемента И-НЕ.

Таблица 1

Таблица 2

Sifod 28 вжод 27

ри&Л

Составитель О.Скворцов

Редактор А.Маковская Техред А.Кравчук Корректор И.Горная

Заказ 4456/55

Тираж 884

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное