УСТРОЙСТВО для ГЕНЕРАЦИИ п-РАЗРЯДНОГО ТРОИЧНОГО КОДА ПОСТОЯННОГО ВЕСА Советский патент 1968 года по МПК G06F1/08 

Известны устройства для генерации кода постоянного веса, построенные на логических элементах.

Предлагаемое устройство относится к области электронной дискретной техники и может быть использован в качестве датчика кода в специализированных вычислительных машинах (СВМ), в кодерах и декодерах избыточных кодов, в устройствах автоматики и телемеханики, в минимизаторах троичных логических функций.

В частности, предлагаемое устройство может быть использовано в СВМ, предназначенных для исследования свойств кодов, процессов или систем методом перебора ситуаций.

Ситуации в таких СВМ задаются п-разрядными троичными комбинациями определенного веса. Под весом троичной комбинации понимается двухкомпонентный вектор (е, d), первая компонента которого (&) равна количеству «единиц в комбинации, а вторая (d)- количеству «двоек.

Значению каждого разряда троичной комбинации придается определенный физический смысл.

Так, например, при исследовании свойств избыточных кодов, предназначенных для использования в каналах связи помехами двух видов («ошибка, «стирание), помехе вида «ошибка ставится в соответствии «единица.

помехе вида «стирание - «двойка, отсутствию помехи - «ноль.

При исследовании надежности систем методом перебора, неисправностям вида «отказ 5 ставится в соответствие «единица, неисправностям вида «сбой - «двойка, отсутствию неисправности - «ноль.

Перебор ситуации сводится к генерированию всех троичных комбинаций заданного постоянного веса. Причем основным требованием к генератору троичных комбинаций постояннОго веса является возможность изменять вес генерируемого кода. Предлагаемое устройство, являясь достаточно экономичным с точки зрения количества оборудования, отвечает этому требованию.

Когда задано d О, предлагаемое устройство преврандается в генератор двоичного кода постоянного веса. Такая универсальность

0 способствует более широкому применению устройства. Это достигается тем, что оно содержит (п-1)-разрядный троичный сдвиговый регистр с логической обратной -связью, реверсивные счетчики с переключателями, дешифраторы количества «единиц и «двоек, дешифратор веса, схему управления и схему формирования младшего разряда кода, причем вход и выход регистра сдвига связаны со входами схемы улравления, выходы которой соединены сивные счетчики через переключатели соединены с дешифраторами количества «единиц и «двоек, выходы которых соединены со входами дешифратора веса и схемы формирования младшего разряда кода. Суш,ность изобретения заключается в следуюш,ем. Троичный регистр сдвига с логической обратной связью вырабатывает все троичные комбинации длины (п-1). С помошью реверсивных счетчиков и дешифраторов из последовательности комбинаций, выработанных регистром, отбираются комбинации, вес которых равен ОДНО.МУ из трех (е, d), (е - 1, d). (е, d-1). Заданный вес (е, d) устанавливается переключателями. Схема формирования младшего разряда кода формирует в tt-oM разряде «ноль (если вес отобранной комбинации (е, d); «единицу (если вес отобранной комбинации (е - 1, d); «двойку (если вес отобранной комбинации (е, d - 1). Таким образом, вес «-разрядной троичной комбинации всегда равен (е, d). При отборе комбинаций используется то обстоятельство, что количество «единиц («двоек) в каждой вновь образованной регистром комбинации отличается от количества этих символов в предыдущей комбинации самое большее на единицу. На фиг. 1 и 2 приведены блок-схемы предлагаемого устройства. Описываемое устройство содержит троичный регистр 1 сдвига с логической обратной связью, предназначенный для генерирования всех троичных комбинаций длины (п-1). Регистр состоит из (п-1) ячеек с тремя устойчивыми состояниями (U-1 п-1). Каждая ячейка имеет два выхода, на которых возможны следуюшие комбинации сигналов: 00 (ноль); 01 (один); 10 (два). Узел 2 логической обратной связи (ЛОС), представляет собой сумматор по модулю три или совокупность таких сумматоров. Реверсивный счетчик 3 предназначен для подсчета количества «единиц в кодовой комбинации (счетчик «единиц). Реверсивный счетчик 4 предназначен для подсчета количества «двоек в кодовой комбинации (счетчик «двоек). Количество разрядов в обоих счетчиках равно К /Iog2(- 1)/, где вертикальные линии указывают на то, что надо брать ближайшее большее целое число. Схема 5 управления реверсивными счетчиками предназначена для определения изменения количества «единиц и «двоек в кодовой комбинации и для вырабатывания сигналов счета на входные шины счетчиков. Переключатели б и 7 предназначены соответственно для задания нужного количества «единиц (е) и «двоек (d) в генерируемом коде. Таким образом, вес генерируемого кода обозначен вектором (е, d). рых количество «единиц либо совпадает с заданным, либо меньше заданного на единицу, т. е. комбинаций, у которых количество «единиц равно либо (е), либо (е-1). Дешифратор состоит из двух логических схем «И на /С входов (i и 82)Дешифратор 9 количества «двоек аналогичен по назначению и структуре дешифратоРУ 8. Дешифратор 10 веса предназначен для выделения комбинаций, вес которых равен одному из трех векторов: (е, d), (е-, d) и (е, d - 1). Дешифратор состоит из трех схем (lOi, lOz, 10s) и одной схемы «ИЛИ (10). Схема 11 формирования младшего разряда кода состоит из двух схем «И (П и П). Вентили 12 предназначены для считывания комбинации из регистра 1. Динамический триггер 13 предназначен для выработки импульсов сдвига для регистра 1. Входом устройства является вход установки единицы динамического триггера 13. Выходом устройства являются выходы вентилей (/2i + -f- 122П-2) и выходы схемы 11. Схема 5 представляет собой комбинационную логическую схему с четырьмя выходами 14-17 и четырьмя входами 8-21. Соответствие между входами и выходами схемы 5 показано в табл. 1. Символы «О, «1, «2, покидающие регистр, задаются двоичными комбинациями «00, «01, «10 на входах 18 и 19. Символы, поступающие в регистр, аналогично задаются на входах 20 и 21. С учетом этого значения табл. 1 достаточно для описания внешних характеристик схемы 5 и синтеза внутренней структуры этой схемы. Так как синтез проводится по обычным правилам булевой алгебры и допускает многозначное решение, мы не приводим здесь внутренней структуры схемы 5. Достаточно указать, что то - комбинационная логическая схема, у коорой зависимости между входом и выходом адаются табл. 1. Перед началом работы устройства в регистр / сдвига вводят кодовую комбинацию вида .... 01 , в счетчик «единиц записывают чисо О....01 , а счетчик «двоек обнуляют. Дешифраторы 8 и 9 с помощью переключаелей 6 и 7 настраивают на необходимое коичество «единиц и «двоек. Причем схема «И (8) настраивается на е) «единиц ; схема «И (82) -на (е-1) единиц ; схема «И (Р) - на (d) «двоек, хема «И (Ра)-на (d - 1) «двоек. Пусть, для определенности, необходимо геерировать код, содержащий шесть «единиц, три «двойки, т. е. код веса (6,3). Тогда, в лучае, если количество «единиц в кодовой омбинации совпадает с заданным (е), состояия разрядов счетчика «единиц 3 будут сответствовать двоичному изображению цифры

231219

б Таблица 1

на единицу меньше заданного (е - 1), то состояния разрядов счетчика «единиц будут соответствовать двоичному изображению цифры

0....0101

пять, т. е. оудут иметь вид .

Следовательно, при генерации кода (6, 3) ко входам схемы «И (Sj) необходимо подключить переключателями 6 единичные выходы (К-1)-ого и (/с - 2)-ого разрядов счетчика 3 и нулевые выходы остальных разрядов этого счетчика. Ко входам схемы «И (8 необходимо подключить переключателями 6 единичные выходы /С-ого и (К. - 2)-ого разрядов счетчика .9 и нулевые выходы остальных разрядов. Аналогично показывается, что в рассматриваемом случае переключателями 7 ко входам схемы «И (9) необходимо подключить единичные выходы /С-ого и (К. - 1)ого разрядов счетчика 4 и нулевые выходы остальных разрядов; а ко входам схемы «И (Рд) необходимо подключить переключателями 7 единичный выход (К-1)-ого разряда счетчика 4 и нулевые выходы остальных разрядов этого счетчика.

С поступлением пускового импульса на вход установки единицы динамического триггера 13 последний срабатывает и начинает выдавать импульсы сдвига в регистр 1. С каждым импульсом сдвига в регистре 1 образуется новая тро ичная комбинация. Причем количество «единиц в каждой вновь образованной комбинации отличается от количества «единиц в предыдущей кОМбинации самое большее на единицу.

Таблица 2

То же самое можно сказать о количестве «двоек. Если с выхода регистра / вышла «единица, а на вход регистра «единица не поступила (строки 4 и 6 табл. 1), т. е. количество «единиц во вновь образованной комбинации уменьшилось на единицу, то схема управления 5 вырабатывает импульсы на выходе 15 и уменьшает на единицу показание реверсивного счетчика 3.

Если же с выхода регистра / вышли «ноль или «два, а на вход регистра из узла ЛОС поступила «единица, то схема 5 вырабатывает импульс на выходе 14 и увеличивает на единицу показание реверсивного счетчика 3.

Аналогичным образом на счетчике 4 фиксируются изменения в количестве «двоек.

Таким образом, одновременно с образованием новой кодовой комбинации в регистре 1 сдвига, в реверсивны.х счетчиках 3 м 4 подсчитывается количество «единиц и «двоек в этой комбинации.

Если вес (п-1)-разрядной комбинации, выработанной регистром I, равен одному из трех векторов: (е, d), (е- 1, d) и (е, d- 1),

то в дешифраторах 8 и 9 срабатывают две схемы «И (соответственно - 8, 8, 8i, Ро), а в дешифраторе 10 сработает одна схема «И (соответственно 10, 10у, Ю). На выходе схемы «ИЛИ () появляется импульс, который останавливает работу динамического триггера 13, открывает вентили /2 ;i полученная (п-1)-разрядная комбинация считывается с регистра ). Одновременно импульс с выхода схемы «ИЛИ () цост)пает

на входы схем «И (//ь Ih), с выхода которых считывается л-ый разряд -кодовой комбинации. Полученная л-разрядная комбинация всегда имеет вес (е, d) (см. табл. 2).

После окончания считывания снова на вход динамического триггера 13 поступает сигнал пуска, и устройство продолжает работу аналогично -описанному выше.

Предмет изобретения

Устройство для генерации «-разрядного троичного кода постоянного веса, выполненное на логических элементах, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства, а также с целью упрощения его, оно содержит (л-1)-разрядный троичный сдвиговый регистр с логической обратной связью, реверсивные счетчики с переключателями, дешифраторы количества «единиц

и «двоек, дешифратор веса, схему управления и схему формирования младшего разряда кода, причем вход « выход регистра сдвига связаны со входами схемы управления, выходы которой соединены с шинами прямого и

обратного счета, а реверсивные счетчики через переключатели соединены с дешифраторами количества «единиц и «двоек, выходы которых соединены со входами дешифратора веса и схемы формирования младшего разряда

кода.

Е

BXOi