Устройство для генерации п-разрядного троичного кода постоянного веса

 

О П И С А Н И Е 23)2)9

ИЗОВГЕтЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 42птз, 1/04

Заявлено 14ЛХ.1967 (№ 1183217/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 15.XI.1968. Бюллетень № 35

Дата опубликования описания 19.III.1969

МПК G 061

УДК 681.326.35(088.8) комитет по 11олай изобретений и открытий лри Совете Министров

СССР

Лвтор изобретения

А. А. Давыдов

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕНЕРАЦИИ п-РАЗРЯДНОГО ТРОИЧНОГО

КОДА ПОСТОЯННОГО ВЕСА

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 (е) 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» вЂ” «двойка», отсутствию помехи — «ноль».

При исследовании надежности систем методом перебора, неисправностям вида «отказ»

5 ставится в соответствие «единица», неисправностям вида «сбой» вЂ” «двойка», отсутствию неисправности — «ноль».

Перебор ситуации сводится к генерированию всех троичных комбинаций заданного по10 стоянного веса. Причем основным требованием к генератору троичных комбинаций постоянного веса является возможность изменять вес генерируемого кода. Предлагаемое устройство, являясь достаточно экономичным с точки зре15 ния количества оборудования, отвечает этому требованию.

Когда задано а = О, предлагаемое устройство превращается в генератор двоичного кода постоянного веса. Такая универсальность

20 способствует более широкому применению устройства. Это достигается тем, что оно содержит (n — 1) -разрядный троичный сдвиговый регистр с логической обратной "связью, реверсивные счетчики с переключателями, дешифра25 торы количества «единиц» и «двоек», дешифратор веса, схему управления и схему формирования младшего разряда кода, причем вход и выход регистра сдвига связаны со входами схемы управления, выходы которой соединены

30 с шинами прямого и обратного счета, а ревер23i2i9 сивные счетчики через переключатели соеди- рых количество «единиц» либо совпадает с нены с дешифраторами количества «единиц» и заданным, либо меньше заданного на едини«двоек», выходы которых соединены со входа- цу, т. е. комбинаций, у которых количество ми дешифратора веса и схемы формирования «единиц» равно либо (е), либо (е — 1). Демладшего разряда кода. 5 шифратор состоит из двух логических схем

Сущность изобретения заключается в сле- «И» на К входов (8 и 8 ). дующем. Дешифратор 9 количества «двоек» аналогиТроичный регистр сдвига с логической об- чен по назначению и структуре дешифраторатной связью вырабатывает все троичные ру 8. комбинации длины (и — 1). С помощью ре- 10 Дешифратор 10 веса предназначен для выверсивных счетчиков и дешифраторов из пос- деления комбинаций, вес которых равен одноледовательности комбинаций, выработанных му из трех векторов: (е, d), (е — 1, d) z (е, регистром, отбираются комбинации, вес кото- d — 1). Дешифратор состоит из трех схем рых равен одному из трех (е, d), (e — 1, d). (10, 10, 10 ) и одной схемы «ИЛИ» (10,). (е, d — 1). Заданный вес (е, d) устанавли- 15 Схема 11 формирования младшего разряда вается переключателями. кода состоит из двух схем «И» (11, и 11 ).

Схема формирования младшего разряда ко- Вентили 12,предназначены для считывания да формирует в и-ом разряде «ноль» (если комбинации из регистра 1. вес отобранной комбинации (е, сЦ; «единицу» Динамический триггер 18 предназначен для (если вес отобранной комбинации (е — 1, d); 20 выработки импульсов сдвига для регистра 1.

«двойку» (если вес отобранной комбинации Входом устройства является вход установки (е, d — 1). Таким образом, вес л-разрядной единицы динамического триггера 18. Выходом троичной комбинации всегда равен (е, d). устройства являются выходы вентилей (12,+

При отборе комбинаций используется то + 12я ) и выходы схемы 11. обстоятельство, что количество «единиц» 25 Схема 5 представляет собой комбинацион(«двоек») в каждой вновь образованной реги- ную логическую схему с четырьмя выходами стром комбинации отличается от количества 14 — 17 и четырьмя входами 18 — 21, Соответэтих символов в предыдущей комбинации са- ствие между входами и выходами схемы 5 мое большее на единицу. показано в табл. 1.

На фиг. 1 и 2 приведены блок-схемы пред- 30 Символы «О», «1», «2», покидающие регистр, лагаемого устройства. задаются двоичными комбинациями <00», Описываемое устройство содержит троич- «01», «10» на входах 18 и 19. ный регистр 1 сдвига с логической обратной Символы, поступающие в регистр, аналогичсвязью, предназначенный для генерирования но задаются на входах 20 и 21. С учетом это. всех троичных комбинаций длины (n — 1). 35 го значения табл. 1 достаточно для описания

Регистр состоит из (n — 1) ячеек с тремя внешних характеристик схемы 5 и синтеза устойчивыми состояниями (1 — 1 и — 1). внутренней структуры этой схемы. Так как

Каждая ячейка имеет два выхода, на которых синтез проводится по обычным правилам бувозможны следующие комбинации сигналов: левой алгебры и допускает многозначное ре00 (ноль); 01 (один); 10 (два). 40 шение, мы не приводим здесь внутренней

Узел 2 логической обратной связи (ЛОС), структуры схемы 5. Достаточно указать, что представляет собой сумматор по модулю три это — комбинационная логическая схема, у коили совокупность таких сумматоров. торой зависимости между входом и выходом

Реверсивный счетчик 8 предназначен для задаются табл. 1, подсчета количества «единиц» в кодовой ком- 45 Перед началом работы устройства в регистр бинапии (счетчик «единиц»). 1 сдвига вводят кодовую комбинацию вида

Реверсивный счетчик 4 предназначен для 0.... 01, в счетчик «единиц» записывают чисподсчета количества «двоек» в кодовой ком- ло 0....01, а счетчик «двоек» обнуляют. бинации (счетчик «двоек»). Дешифраторы 8 и 9 с помощью переключаКоличество разрядов в обоих счетчиках 50 елей б и 7 настраивают на необходимое коравно К = /iog>(n — 1)/, где вертикальные ли- личество «единиц» и «двоек», нии указывают на то, что надо брать ближай- Причем схема «И» (8,) настраивается на шее большее целое число. (е) «единиц»; схема «И» (8 ) — на (е — 1)

Схема 5 управления реверсивными счетчи- «единиц»; схема «И» (9 ) — íà (d) «двоек», ками предназначена для определения измене- 55 схема «И» (9 ) — íà (d — 1) «двоек». ния количества «единиц» и «двоек» в кодовой Пусть, для определенности, необходимо гекомбинации и для вырабатывания сигналов нерировать код, содержащий шесть «единиц», счета на входные шины счетчиков. и три «двойки», т. е. код веса (6,3). Тогда, в

Переключатели б и 7 предназначены соот- случае, если количество «единиц» в кодовой ветственно для задания нужного количества 60 комбинации совпадает с заданным (å), сосгоя"единиц» (е) и «двоек» (d) в генерируемом ния разрядов счетчика «единиц» 8 будут сокоде. Таким образом, вес генерируемого кода ответствовать двоичному изображению цифры о означен вектором (е, d). шесть т е góäóò м удут иметь вид . Если

Дешифратор 8 количества «единиц» предназначен для выделения комбинаций, у кото- 65 количество «единиц» R кодовой комбинации

231219

Таблица 1

Сигналы на выходах схемы 5

Изменение количества

Значение разряда

Qo номер выхода поступающего в ре- „единиц" гистр из

ЛОС покидающего регистр и,/п

„двоек"

14 15 16 17

0

0

1

0

1 1

0 — 1

0 — 1

Таб ли ца 2

Вес и-разрядной комбинации

Сигналы на выходах схемы

Вес (n — 1)-разрядной комбинации, считанной на регистре I

Сигнал на выходе 25 дешифратора 9

Сигнал на выходе 23 дешифратора 8

00 („ноль")

01 („один")

10 („два") (e, d) (е, d) (e, d) (е, с1) (e — 1, d) (е, d — 1) на единицу меньше заданного (e — 1), то состояния разрядов счетчика «единиц» будут соответствовать двоичному изображению цифры

0....0101 пять, т. е. будут иметь вид

К

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

С поступлением пускового импульса на вход установки единицы динамического триггера 18 последний срабатывает и начинает выдавать импульсы сдвига в регистр 1. С каждым импульсом сдвига в регистре 1 образуется новая троичная комбинация. Причем количество

«единиц» в каждой вновь образованной комбинации отличается от количества «единиц» в предыдущей комбинации самое большее на единицу.

То же самое можно сказать о количестве

«двоек». Если с выхода регистра 1 вышла

«единица», а на вход регистра «единица» не поступила (строки 4 н 6 табл. 1), т. е. количество «единиц» во ьновь образованной комбинации уменьшилось на единицу, то схема управления 5 вырабатывает импульсы на выходе 15 и уменьшает на единицу показание реверсивного счетчика 8.

Если же с выхода регистра 1 вышли «ноль» или «два», а на вход регистра из узла ЛОС постуIIH;IB «единица», то схема 5 вырабатывает импульс на выходе 14 и увеличивает на единицу показание реверсивного счетчика 8.

Аналогичным образом на счетчике 4 фиксируются изменения в количестве «двоек», Таким образом, одновременно с образованием новой кодовой комбинации в регистре 1 сдвига, в реверсивных счетчиках 8 и 4 подсчитывается количество «единиц» и «двоек» в этой комбинации.

Если вес (n — 1) -разрядной комбинации, выработанной регистром 1, равен одному из трех векторов: (e, d), (е — 1, d) и (e, d — 1), то в дешифрагорах 8 и 9 срабатывают две схемы «И» (соответственно — 8,, 9y, 8я, 9>, 8,, 9 ), а в дешифраторе 10 сработает одна схема «И» (соответственно 10,, 10, 10я). На выходе схемы «ИЛИ» (10 ) появляется импульс, который останавливает работу динамического триггера 18, открывает вентили 12 и ,полученная (и — 1) -разрядная комбинация считывается с регистра 1. Одновременно импульс с выхода схемы «ИЛИ» (104) поступает

231219

Выход на входы схем «И» (11>, 11 ), с выхода которых считывается и-ый разряд кодовой комбинации. Полученная и-разрядная комбинация всегда имеет вес (е, д) (см. табл. 2).

После окончания считывания снова на вход динамического триггера 18 поступает сигнал пуска, и устройство продолжает работу аналогично описанному выше.

Предмет изобретения

Устройство для генерации и-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 (и — 1) -разрядный троичный сдвиговый регистр с логической обратной связью, реверсивные счетчики с переключателями, дешифраторы количества «единиц»

5 и «двоек», дешифратор веса, схему управления и схему формирования младшего разряда кода, причем вход и выход регистра сдвига связаны со входами схемы управления, выходы которой соединены с шинами прямого и <0 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

15 кода. фа2. 2

Составитель Л. В. Скобелева

Редактор В. Н. Торопова Техред Л. К. Малова Корректор А. П. Татаринцева

Заказ 300/11 Тираж 530 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, 2

Типография, пр. Сапунова, 2