Пересчетное устройство в коде Фибоначчи Советский патент 1992 года по МПК H03K23/40 

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для пересчета импульсов в минимальном коде Фибоначчи при Р 1 и Р.-.2.

Известно пересчетное устройство в коде Фибоначчи, содержащее в каждом разряде счетный триггер, элементы И и элементы ИЛИ.

Недостатками этого устройства являются сложность и низкое быстродействие.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является пересчетное устройство в коде Фибоначчи, содержащее вход сброса, счетный вход, управляющий вход, управляющий выход, вход переноса, элементы И, первый и второй триггеры, выполненные на шести элементах И-НЕ и третий триггер, выполненный на пяти элементах И-НЕ и элементе И-ИЛИ- .

Недостатком этого устройства являются узкие функциональные возможности, заключающиеся в пересчете импульсов только в Р 1 коде Фибоначчи.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и области применения за счет обеспечения пересчета при р 2. ... . ..... ... , ;;.

Поставленная цель достигается тем, что пересчетное устройство в коде Фибоначчи, содержащее вход сброса, счетный вход, управляющий вход, управляющий выход, выход переноса, перывй и второй элементы И, элемент ИЛИ, элемент НЕ, первый и второй триггеры, которые выполнены на тяти элементах И-НЕ, и третий триггер, который выполнен на пяти элементах И-НЕ и элементе И-ИЛИ-НЕ, в каждом из триггеров выход первого элемента И-НЕ соединен с первым входом второго элемента И-НЕ, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И-НЕ и с первыми входами третьего и четвертого элементов И-НЕ, первый вход первого элемента И-НЕ соединен с третьим входом третьего элемента И-НЕ, выход которого соединен с вторым входом пятого элемента И-НЕ, выход чет- ёертого элемента И-НЕ соединен с первым входом пятого элемента И-НЕ, выход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И-НЕ, второй вход второго элемента И-НЕ соединен с входом сброса устройства, а его третий вход и второй вход третьего элемента И-НЕ - со счетным входом устройства, первые входы первого и второго элементов И соединены со счетным входом устройства, а их выходы - соответственно с первым и вторым входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с выходом переноса устройства, в первом триггере выход четвертого элемента И НЕ соединен с вторым входом первого элемента И, во втором триггере выход четвертого элемента -И- НЕ соединен с вторым входом второго

элемента И и с третьим входом первой структуры И элемента И-ИЛИ-НЕ третьего триггера, в третьем триггере выход третьего элемента И-НЕ соединен с первыми входами первой и второй структуры И элемента

И-ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с первым входом первого элемента И-НЕ и с третьим входом третьего элемента И-НЕ, вторые входы первой и второй структуры И элемента И-ИЛИ-НЕ соединены с входом сброса устройства, третий вход второй структуры И элемента И- ИЛИ-НЕ соединен с выходом четвертого элементаИ-Н Ей с третьим входом первого элемента И, а четвертые входы первой и второй структур И элемента

И-ИЛИ-НЕ соединены соответственно с

управляющим входом и с управляющим

выходом устройства, третий вход второго

элемента И соединен с выходом элемента

НЕ, вход которого соединен с управляющим входом устройства, дополнительно содержит второй и третий элементы НЕ, третий, четвертый и пятый элементы И, второй управляющий вход и второй управляющий выход, по одному элементу И-ИЛИ-НЕ в первом и втором триггерах, третью дополнительную структуру И в элементе И-ИЛИ- НЕ третьего триггера и шину выбора режима, в первом и втором триггерах выход

элемента И-ИЛИ-НЕ соединен с третьим входом третьего элемента , выход которого соединен с первыми входами первой и второй структур И элемента И-ИЛИ-НЕ, вторые входы первой и второй, структур И

элементов И-ИЛИ-НЕ первого и второго триггеров и третьей структуры И элемента И-ИЛИ-НЕ третьего триггера соединены с входом сброса устройства, первый управляющий выход устройства соединен с третьи

ми входами первой и второй структур И

элемента И-ИЛИ-НЕ первого триггера, а второй управляющий выход - с четвертыми входами первой и второй структуры элемента И-ИЛИ-НЕ первого триггера и с выходом

пятого элемента И-НЕ второго триггера, первый .управляющий вход устройства соединен с четвертым входом второй структуры И элемента И-ИЛИ-НЕ второго триггера, а второй управляющий вход - с четвертым

входом третей структуры И элемента И- ИЛИ-НЕ третьего триггера и с входом второго элемента НЕ, выход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И, в первом триггере пятый вход первой структуры И элемента И-ИЛИ-НЕ соединен с

шиной выбора режима, с входом третьего элемента НЕ, с пятыми входами первой структуры И элемента И-ИЛИ-НЕ второго триггера и первой и второй структур И элемента И-ИЛИ-НЕ третьего триггера, с четвертыми входами первого и второго элементов И, пятый вход второй структуры И элемента И-ИЛИ-НЕ - с четвертым входом первой структуры И и элемента И-ИЛИ-НЕ второго триггера и с выходом пятого элемента И-НЕ третьего триггера, шестой вход второй структуры И элемента И-ИЛИ-НЕ соединен с выходом третьего элемента НЕ, с третьими входами третьего и пятого элементов И, с четвертым входом четвертого элемента И с пятыми входами второй структуры И элемента И-ИЛЙ НЕ второго триггера и третьей структуры И элемента И-ИЛИ-НЕ третьего триггера, а выход четвертого элемента И-НЕ - с третьими входами первой и второй структуры И элемента И-ИЛИ-НЕ второго триггера и с вторым входом третьего элемента И, во втором триггере выход четвертого элемента И-НЕ соединен с третьим входом четвертого мента И и с третьим входом третьей структуры И элемента И-ИЛИ-НЕ третьего триггера, в третьем триггере выход третьего элемента Й-НЕ соединен с первым входом третьей структуры И элемента И-ИЛИ-НЕ третьего триггера, а выход четвертого мента И-НЕ - с вторым входом пятого элемента И, первые входы и выходы третьего, четвертого и пятого эле ментов И соединены соответственно со счетным входом устройства и с соответствующими входами элемента ИЛИ.

. Нафиг.1 представлена функциональная схема пересчетного устройства; на фиг.2 - таблицы кодов, описывающий работу устройства при Р 1иР 2.

Пересчетное устройство в коде наччи содержит вход 1 сброса, счетный вход 2, первый 3 и второй 34 управляющие-входы, первый 4-и второй 35 управляющие выходы, выход5 переноса, первый б, второй 7 третий 31, четвертый 32 и пятый 33 элементы И, элемент ИЛИ 8, первый 9, второй 29 и третий 30 элементы НЕ, первый 10, второй 11 и третий 12 триггеры, шину 38 выбора режима работы. Первый триггер 10 содержит первый 13, второй 14, третий 15, четвертый 16, пятый 17 элементы И-НЕ и элемент И-ИЛИ-НЕ 36. второй триггер 11 - первый 18, второй 19, третий 20, четвертый 21 и- пятый 22 элементы И-НЕ и элемент И- ИЛИ-НЕ 37, а третий триггер 12 - первый 23, второй 24, третий 25, четвертый 26,-ля- тый 2.7 элементы И-НЕ и элемент И-ИЛИ- НЕ 28.

Для увеличения разрядности общей схемы пересчетные устройства объединяются следующим образом. Выход 5 переноса каждого пересчетного устройства 5 соединяется со счетным входом 2 последующего, первый 4 и второй 35 управляющие выходы - соответственно с первым 3 и вторым 34 управляющими входами предыдущего пересчетногр устройства, входы 1 сброса

0 и шины 38 выбора режима работы обьеди- няются.

Устройство при шестиразрядной организации с весами разрядов 1,2,3,5,8 и 13 (Р 1) ф ункционирует следующим образом. В

5 исходном состоянии подачей сигнала низкого логического потенциала по входу 1 сброса триггеры 10-12 первого и второго пересчетных устройств устанавливаются в нулевое состояние. На выходе общей схемы

0 устанавливается код 000000. На шину 38 выбора режима прикладывается потенциал логической 1, В этом случае устройство работает в режиме пересчета и Р 1 кодах Фибоначчи. Перед поступлением первого

5 тактового импульса на третьем и четвертом входах первой структуры И элемента И- ИЛИ-НЕ 36 первого триггера 10 присутствуют единичные логические потенциалы с выходов пятых элементов И-НЕ 17 и 22 пер0 -вого 10 и второго 11 триггеров. На третьих входах первой структуры И элемента И-ИЛИ-НЕ 37 второго триггера 11 и первой и второй структуры И элемента И-ИЛИ-НЕ 28 третьего триггера 12 iфйсутствуют потенци5 алы логического О соответственно с выходов элементов И-НЕ 16, 21 и 26 первого 10, второго 11 и третьего 12 триггеров. Первый тактовый импульс устанавливает на выходе устройства код 100000 (фиг.2).

0 Перед поступлением второго тактового импульса на третьем и четвертом входах первой структуры И элемента И-ИЛИ-НЕ 37 второго триггера 11 присутствуют единичные логические потенциалы с выходов

5 соответственно четвертого элемента И-НЕ . 16 первого триггера 10 и с выхода пятого элемента И-НЕ 27 третьего триггера 12. На третьих входах первой структуры И элемента И-ИЛИ-НЕ 36 первого триггера 10 и пер0 вой и второй структур И элемента И-ИЛИ-НЕ 28 третьего триггера 12 присутствуют нулевые логические потенциалы с выходов соответственно четвертого элемента И-НЕ 21 второго триггера 11 и элемента

5 И-НЕ 26 третьего триггера 21. Второй тактовый импульс устанавливает на выходе устройства код 010000 (фиг,2).

Перед поступлением третьего тактового импульса на четвертом входе первой структуры И элемента И-ИЛИ-НЕ 36 первого

триггера 10 и на третьем входе первой структуры И элемента И-ИЛИ-НЕ 37 второго триггера 11 присутствуют потенциалы логического нуля, а на третьем и четвертом входах первой структуры И элемента И- ИЛИ-НЕ 28 третьего 12 триггера - единичные логические потенциалы соответственно с выхода четвертого элемента М-НЕ 21 второго 11 триггера и с первого управляющего входа 3 первого пересчетного устройства. Третий тактовый импульс устанавливает на выходе устройства код 001000 (фиг.2).

Перёд поступлением четвертого тактового импульса на третьем и четвертом входах первой структуры И элемента И-ИЛИ-НЕ 36 первого триггера Юи второй структуры И элемента И-ИЛИ-НЕ 28 третьего триггера 12 присутствуют единичные логические потенциалы, а на третьем входе первой структуры И элементаИ-ИЛИ-НЕ 37 второго триггера .11 - нулевые логические потенциалы. Четвертый тактовый импульс устанавливает на выходе устройства код 101000 (фиг.2).

На второй и третий входы первого элемента И 6 поступают единичные логические потенциалы с выходов четвертых элементов И-НЕ 16 и 26 первого 10 и третьего 12 триггеров. На третьим входе первой структуры И элемента И-ИЛИ-НЕ 36 первого триггера

10,на четвертом входе первой структуры И элемента И-ИЛИ--НЕ 37 второго триггера

11,на третьем входе первой структуры И.и четвертом входе второй структуры И элемента И-ИЛИ-НЕ 28 третьего триггера 12 присутствуют нулевые логические потенциалы. Таким образом пятый тактовый импульс устанавливает в нулевые состояния триггеры первого пересчетного устройства и через элементы И 6, ИЛИ 8.и выход 5 переноса поступает на счётный вход 2 второго аналогичного пересчетного устройства. На выходе устройства устанавливается код 000100 (фиг.2), В этом случае происходит изменение порядка пересчета первого пересчетного устройства, так как на первом управляющем выходе 4 второго пересчетного устройства и втором управляющем входе 3 первого пересчетного устройства устанавливается нулевой логический потенциал. В этом случае первое переечетное устройство в шестом и седьмом тактах функционирует аналогично первому и второму такту (фиг.2).

Перед поступлением восьмого тактового импульса на втором и третьем входах второго элемента И 7 присутствует потенциал логической 1 с выхода четвертого элемента И-НЕ 21 второго 11 триггера и с выхода первого элемента НЕ 9, а на четвертом входе первой структуры И элемента ИИЛИ-НЕ 36 первого триггера10, на третьем входе первой структуры И элемента И- ИЛИ-НЕ 37 второго триггера 11 и на четвертом входе и третьем входе соответственно

первой и второй структуры И элемента 28 третьего триггера 12 - нулевые логические потенциалы, Восьмой тактовый импульс ус- танавливает на выходе устройства код 000010 (фиг.2).

0 Таким образом, изменение режима работы первого пересчетного модуля при Р - 1 происходит в случае изменения состояния первого триггера 10 второго пересчетного модупя (фиг.2), В дальнейшем работа пере5 счетного устройства при Р 1 аналогична вышеописанному и порядок переключения триггеров периодически повторяется.

Для работы устройства в Р 2 коде Фибоначчи, с весами разрядов 1, 2, 3, 4, 6 и

0 9 на шину 38 выбораi режима прикладывает-ся нулевой логический потенциал.

В исходном состоянии триггеры первого и второго пересчетных модулей находятся в нулевых состояниях. На третьем,

5 четвертом и пятом входах структуры И элемента И-ИЛИ-НЕ 36 первого триггера присутствуют единичные логические потенциалы с выходов пятых элементов И- НЕ 17, 22 и 27 первого 10, второго 11 и

0 третьего 12 триггеров. На третьих входах второй структуры И элемента И-ИЛИ-НЕ 37 первого триггера 10 и третьей структуры И элемента И-ИЛИ-НЕ 28 третьего триггера 12 присутствуют нулевые логические потен5 циалы с выходов пятых элементов И-НЕ 16 и 21 соответственно первого и второго 11 триггеров. Первый тактовый импульс устанавливает на выходе устройства код 100000 (фиг.2).

0 Перед поступлением второго тактового импульса на третьих входах второй структуры И элемента И-ИЛИ-НЕ 36 первого триггера 10 и третьей структуры И элемента И-ИЛИ-НЕ 28 третьего триггера 12 присут5 ствуют нулевые логические потенциалы с

выходов пятого элемента И-НЕ 17 первого

триггера 10 й.четвертого элемента И-НЕ 21

второго триггера 11, а на третьем входе вто рой структуры И элемента И-ИЛИ-НЕ 37

0 второго триггера 11 потенциал логической единицы. Второй тактовый импульс устанавливает на выходе устройства код 010000 (фйг.2).

Перед поступлением третьего тактового

5 импульса на четвертом входе второй структуры И элемента И-ИЛИ-НЕ 36 первого триггера 10и натретьем входе второй структуры И элемента И-ИЛИ-НЕ 37 второго триггера 11 присутствуют нулевые логические потенцилы, а на третьем входе третьей

структуры И элемента И-ИЛИ-НЕ 28 третьего триггера 12 присутствует единичный логический потенциал с выхода четвертого элемента И-Н Е 21 второго триггера 11. Третий тактовый импульс устанавливает на выходе пересчетного устройства код 001000 (фиг.2).

На втором входе пятого элемента И 33 присутсвует единичный логический потенциал с выхода четвертого элемента И-НЕ 26 третьего триггера 12. На пятом входе второй структуры И элемента И-ИЛИ-НЕ 36 первого триггера 10 и на третьих входах второй и третьей структуры И элементов И-ИЛИ-НЕ 37 и 28 соответственно второго 11 и третьего 12 триггеров первого пересчетного устройства присутствует нулевой логический потенциал.

Таким образом, четвертый тактовый импульс устанавливает в нулевые состояния триггеры первого пересчетного устройства и через элементы И 33. ИЛИ 8 выход 5 переноса поступает на счетных вход 2 второго аналогичного модуля. На выходе устройства, устанавливается код 000100 (фиг.2).

В этом случае происходит изменение порядка пересчета первого пересчетного устройства, так как на первом управляющем: выходе 4 второго перёсчетного устройства и первом управляющем входе 3 первого пересчетного устройства устанавливается нулевой логический потенциал. В этом случае первое пёресчетное устройство впятомтйк- те работает аналогично первому такту (фиг.2).;.

Перед поступлением шестого тактового импульса на третьем входе второй структуры И элемента И-ИЛИ-НЕ 36 первого триггера 10, на четвертом входе второй структуры И элемента И-ИЛИ-НЕ 37 второго триггера 11 и третьем входе третьей структуры И элемента И-ИЛИ-НЕ третьего триггера 12 присутствуют потенциалы логиг ческого нуля. Шестой тактовый импульс устанавливает на выходе устройства код 000010 (фиг.2).

В этом случае также происходит изме-- нение порядка пересчета первого пересчетного устройства, так как на втором управляющем выходе 35 второго пересчетного устройства и на втором управляющем входе 34 первого пересчетного устройства устанавливается нулевой логический потенциал. В этом случае пересчетное устройство в седьмом и восьмом тактах работает аналог, гично первому и второму такту (фиг.2). О

Изменение режима работы первого пересчетного модуля при Р 2 происходит в случае изменения состояния как первого 10, так и второго 11 триггеров второго пересчетного устройства (фиг.2). В дальнейшм рабо та пересчетного устройства при Р 2 коде Фибоначчи аналогична вышеописанному и порядок переключения триггеров периоди5 чески повторяется.

Таким образом, осуществляется счет в Р 1 и Р 2 кодах Фибоначчи в результате небольшого усложнения известного устройства, т.е. расширяется область применения

10 устройства.

Формула изобретения Пересчетное устройство в коде Фибоначчи, содержащее вход сброса, счетный

15 вход, управляющие вход и выход, выход переноса, первый и втор ой элементы И, элемент ИЛИ, элемент НЕ, первый и второй триггеры, которые выполнены на пяти элементах И-НЕ, и третий триггер, который вы0 полнен на пяти элементах И-НЕ и элементе И-ИЛИ-НЕ, в каждом из триггеров выход первого элемента И-НЕ соединен с первым входом второго элемента ЙЧНЕ, выход которого соединен с вторым входом первого эле5 мента И-НЕ и с первыми входами третьего и четвертого элементов И-НЕ, первый вход первого элемента И-НЕ соединён с третьим входом третьего элемента И-Н Е, выход которого соединен с вторым входом пятого

0 элемента И-Н Е, выход четвертого элемента И-НЕ соединен с первым входом пятого элемента И-НЕ, выход которого соединен с вторым входом четвёртого элемента И-НЕ, второй вход второго элемента И-НЕ

5 соединен с входом сброса устройства, а его третий вход и второй вход третьего элемента И-НЕ -с счетным входом устройства, первые входы первого и второго элементов И соединены со счетным входомустройства,

0 а их выходы - соответственно с первым и вторым входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с выходом переноса устройства, в первом триггере выход четвертого элемента И-НЕ соединен с вторым входом

5 первого элемента И, во втором триггере выход четвертого элемента И-НЕ соединен с вторым входом второго элемента И и с третьим входом первой структуры И элемента И-ИЛИ-НЕ третьего триггера, в третьем

0 триггере выход третьего элемента И-НЕ соединен с первыми входами первой и второй структуры И элемента И-ЙЛИт-НЕ, выход которого соединен с первым входом первого элемента И-НЕ, и,стретьим входом

5 третьего элемента Й-НЕ, вторые входы пер- еой и второй структуры И элемента И-ИЛИ- НЕ соединены с входом сброса устройства, третий вход второй структуры И элемента И-ИЛИ-НЕ соединен с выходом четвертого элемента И-НЕ и с третьим входом первого

элемента И, а четвертые входы первой и второй структуры И элемента И-ИЛИ-НЕ соединены соответственно с управляющим входом и с управляющим выходом устройства, третий вход второго элемента И соединен с выходом элемента НЕ, .вход которого соединен с управляющим входом устройства, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и области применения за счет обеспечения пересчета при , оно дополнительно содержит второй и третий элементы НЕ, третий, четвертый и пятый элементы И, вторые управляющие вход и выход, по одному .элементу И-ИЛИ-НЕ в первом и втором триггерах, третью дополнительную структуру И в элементе И-ИЛИ- НЕ третьего триггера и шину выбора режима, в первом и втором триггерах выход элемента И-ИЛИ-НЕ соединен с третьим входом третьего элемента И-НЕ, выход которого соединен с первыми входами первой и второй структур И элемента И-ИЛИ-НЕ, вторые входы первой и второй структур И элементов И-ИЛИ-НЕ первого и второго триггеров и -Третьей структуры И элемента И-ИЛИ-НЕ третьего триггера соединены с входом сброса устройства, первый управляющий выход устройства соединен с третьими входами первой и второй структур и элемента И-ИЛИ-НЕ первого триггера, а второй управляющий выход - с четвертыми входами первой и второй структуры И эле: мента И-ИЛИ-НЕ первого триггера и с выходом пятого элемента И-НЕ второго триггера, первый управляющий вход устройства соединен с четвертым входом второй структуры И элемента И-ИЛИ-НЕ второго триггера, а второй управляющий вход- с четвертым входом третье, и структуры И элемента И-ИЛИ-НЕ третьего триггера и с входом второго элемента НЕ, выход которбго соединен с вторым входом четвер- того элемента И, в первом триггере пятый вход первой структуры И элемента И-ИЛИНЕ соединен с шиной выбора режима, с входом третьего элемента НЕ, с пятыми входами первой структуры И элемента И-ИЛИ- НЕ второго триггера и первой и второй структур И элемента И-ИЛИ-НЕ третьего

триггера, с четвертыми входами первого и второго элементов И, пятый вход второй структуры И элемента И-ИЛИ-НЕ - с четвертым входом первой структуры И элемента И-ИЛИ-НЕ второго триггера и с выходом

пятого элемента И-НЕ третьего триггера, шестой вход второй структуры И элемента И-ИЛИ-НЕ соединен с выходом третьего элемента НЕ, с третьими входами третьего и пятого элементов И, с четвертым входом

четвертого элемента И и с пятыми входами второй структуры И элемента И-ИЛИ-НЕ второго триггера и третьей структуры И элемента И-ИЛИ-НЕ .третьего триггера, а выход четвертого элемента И-НЕ - с третьими

входами первой и второй структуры И элемента И-ИЛИ-НЕ второго триггера и с вторым входом третьего элемента И, во втором триггере выход четвертого элемента И-НЕ соединен с третьим входом четвертого элемента И и с третьим входом третьей структуры И элемента И-ИЛИ-НЕ третьего триггера, в третьем триггере выход третьего элемента И-НЕ соединен с первым входом третьей структуры И элемента И-ИЛИ-НЕ

третьего триггера, а выход четвертого элемента И-НЕ - с вторым входом пятого элемента И, первые входы и выходы третьего, четвертого и пятого элементов И соединены сбовтетственно с счетным входом устройства и с соответствующими входами элемента ИЛИ.

.Ј

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано для пересчета импульсов в минимальном коде Фибоначчи при Р - 1 и Р 2. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и области применения путем обеспечения пересчета при .; Устройство содержит вход 1 сброса, счетныйвход 2, управляющий вход 3, управляющий выход 4, выход 5 переноса, первый 6 и второй 7 элементы И, элемент ИЯ И 8V эл емёнт Н Е 9, п ер вый 10 и второй 11 триггеры, выполненные на пяти элементах И-Н Е 13---17 и 16-22, третий триггер 12, выполненные на пяти элементах И- НЕ 23-27 и элементе И-ИЛИ-НЕ 28. Для достижения поставленной цели в устройство дополнительно введены второй 29 и третий 30 элементы НЕ, третий 31, четвертый 32 и пятый 33 элементы И, второй управляв ющий вход 34 и второй управляющий выход 35, по одному элементу И-ИЛИ-гНЕ 3.6 и 37 в первом и втором триггерах, третью допол- н ител ьную структуру И в элёменте И-WЛ И- НЕ 28 третьего триггера и шину 38 выбора режима 2 ил. сл с