Функциональный счетчик

О П И С А Н И Е (и)930689ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(51) М. Кл. Н 03 К 23/02 3 Ъеударствопай комнтетСССР но делам изобретений н открытнйДата опубликования описания 25 . 05 . 82 В.Э. Петров, Е.ф. Тощева и А.В. Батов(5). ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ СЧЕТЧИК Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для функционального преобразования унитарного кода в параллельный код.Известен функциональный счетчик для воспроизведения функции У = Х содержащий двоичный счетчик и сумматор 1 1.Недостатком известного устройства является низкое быстродействие, опрео деляемое длительным процессом установления кода в цепях переноса.Известно устройство, содержащее И регистров сдвига и входную шину, кото 5 рая соединена с синхровходами всех регистров сдвига.Перед началом работы известного устройства регистры сдвига устанавливаются в состояния, соответствующие столбцам таблицы воспроизводимой функции, Разрядность регистров равна (К+1), где К - максимальное входное число. При поступлении тактовых сигналов на входную шину происходит сдвиг таб личных значений функции, записанных в разрядах регистров. В результате на выходах последних разрядов регистров последовательно возникают коды воспроизводимой функции. Количество разрядцв О., необходимых для построения такого устройства, будет О. = (К+1)й, где М - разрядность выходного слова 21.Недостаток известного устройства . большие аппаратурные затраты.Цель изобретения - упрощение устройства.Для достижения поставленной цели в функциональном счетчике, содержащем М регистров сдвига и входную шину, которая соединена с синхровходами всех регистров сдвига, в качестве К-го регистра сдвига используется или счетчик Джонсона с количеством разрядов М, если двоичная последователь" ность в К-и регистре сдвига удовлет 393068воряет условию Сд,= Ст 1, где СПзначение выхода регистра сдвига нап-м такте, 2 й 1 - длина периода цикладвоичной последовательности, иликольцевой счетчик с количеством разрядов И, если двоичная последовательность в К-ом регистре сдвига удовлетворяет условию СП 11 = С 11, где Новдлина периода цикла двоичной последовательности, 16На фиг. 1 дано устройство для случая функции У = Х; на фиг. 2 - уст 2.ройство для случая функции У = ХЭ;на фиг. 3 - устройство ндля случаяфункции У = Х. 15На фиг. 1 обозначено счетчик 1Джонсона, кольцевые счетчики 2 и 3, .счетчики 4 и 5 Джонсона, входная шина 6 и шина 7 начальной установки.Входная шина 6 соединена с синхровходами счетчиков 1-5, Шина 7 соединена са входами установки счетчиков 1-5.На фиг. 2 обозначены входная шина 8, шина 9 нацальной установки, сче счетчик 10 Джонсона, кольцевой счетчик 11, счетчики 12- 16 Джонсона.Шины 8 и 9 соединены соответственно с синхровходами счетчиков 1 Ои со входами установки счетчиков 10- 16.4На Фиг. 3 обозначено: счетчики 17-20Джонсона, входная шина 21 и шина 22начальной установки,Шины 21 и 22 соединены соответственно с синхровходами счетчиков 17-204 35и со входами установки сцетчиков 17-20,На фиг. 1-3 приведены соответственно табл. 1-3 двоичных значений соответственно функций У=Х", У=Х и У=Х в соответствии со значениями ар- ф 11 гумента.В табл. 1 столбиками в З-м, 4-м разрядах таблицы объединены группы последовательностей сигналов, удовлетворяющие условию,С,11 у Ст 1, где П - но 45 мер такта, Й 2 - разрядность использованного кольцевого счетчика, Последовательность, заключенная в обведенных столбцахтаблицы, соответствует начальной установке кольцевых сцетчи ков, а ее длина соответствует их разрядности. Обведенные столбики в 1-м, 5-м и 6-м разрядах таблицы соответствуют группам сигналов, удовлетворяющим условию = С 11, где 11 - номер такта, Й 1 - разрядность счетчика Джонсона. Последовательности, заключенные в обведенных столбцах таблицы, соответствуют начальной установке счетчиков Джонсона.Как видно из табл. 1 последовательность во втором разряде устройствасоответствует условию применения одноразрядного кольцевого счетчика с начальной установкой "0", что эквивалентно логической константе "0". Последовательность в первом разрядесоответствует одноразрядному счетчику 1 жонсона, что эквивалентно счетномутриггеру. Перед началом работы устройство устанавливается в, исходноесостояние в соответствии со значениями, вписанными в разряды счетчиковна фиг. 1. При поступлении входныхсигналов по шине 6 счетчики Джонсонаи кольцевые счетчики в разрядах устройства производят последовательныйсдвиг информации в поле своих разрядов. В результате на их последних разрядах формируется код воспроизводимойфункции в соответствии с таблицей 1на Фиг. 1.На фиг. 2 (см; табл. 21 для всехразрядов устройства кроме второго,выполняется условие применения счетчика Джонсона, поэтому счетчики 10,12-16 являются счетчиками Джонсона(для второго разряда выполняется условие применения кольцевого счетчика) с вписанным в них начальным кодом в соответствии с обведенными группами в табл, 2.Особенностью этого решения является то, что разрядность и нацальнаяустановка счетчиков 12 и 15 Джонсонав третьем и четвертом разрядах устройства одинаковы, т.е. шестой разряд может быть реализован при помощитретьего, что позволяет сократить аппаратурные затраты,На фиг. 3 представлен двоичныйсчетчик (Функция У = Х), в каждый разряд которого введен счетчик Джонсонас количеством разрядов, разным весуданного разряда двоичного счетчика,что соответствует описанному условиюприменения счетчика Джонсона и следует из анализа таблицы 3. Следует отметить, цто любые Фукнциональные счетчики могут быть построены на базе кольцевых счетчиков и счетчиков Джонсона с соответствующими конкретной задаче количеством разрядов и начальной установке. Базовыми элементами, используемыми при построении предлагаемых структур, могут яв5 93068ляться кольцевые и счетчики Джонсона.рравнивая известное решение с настоящим, можно отметить, что в данномустройстве требуется существенно 5. меньше элементов памяти. Например,устройство, представленное на фиг,1,как следует из табл. 1, требует в2 раза меньше элементов памяти.В устройстве, представленном наФиг. 2, вместо 12 ячеек памяти использовано лишь 29. Двоичный счетчик,представленный на Фиг, 3, требует враза меньше элементов памяти,15 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе Формула и зоб ретения 1. Авторское свидетельство СССР 2 о У 6122 И, кл, С Об Г 7/28, 1978.2. рправочник по цифровойвычислительной технике. Киев, "Техника", 1971, с. 260, рис, 5.31 (прототип) . 7 аблица у=ХФункциональный счетчик, содержащий И регистров сдвига и входную шину, которая соединена с синхровходами всех регистров сдвига, о т л и ч аещи й с я тем, что, с целью 1 г г г гз ф упрощения в качестве К-го регистра сдвига используется или счетчик Джонсона с количеством разрядов Й, если двоичная последовательность в К-м регистре сдвига удовлетворяет условию р,= С, где С 11 - значение выхода регистров сдвига на и =м такте, 2 М длина периода цикла двоичной последовательности, или кольцевой счетчик с количеством разрядов М 2, если двоичная последовательность в К-м регист ре сдвига удовлетворяет условию р =ьи; - где И 2 - длина периода цикла двоичной последовательности.Составитель Дубровскаянир Техрев М. Гергель,а СССРтийб. ц. л Проектная уш Тираж 954 Ь 1 ИПИ Государственного комите по делам изобретений и откр 05, Москва ЖРаушская н ал ППП "Патент", г. Ужгород, Корректорб, Макаренко Подписное