Счетное устройство с иррациональным основанием 2

(51) 5 ЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТ(71) Винницкий политехнический институт (72) Н.А.Квитка, В.П.Кожемяко, А.И.Короновский, В.С,Стратиенко и А,В.Вернигора (53) 621.374,32(088.8)(56) Авторское свидетельство СССР М 1115240, кл, Н 03 К 23/00, 1983.Авторское свидетельство СССР М 1568239, кл. Н 03 К 23/56, 1988,(57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для реверсивного счета импульсов в устройствах сжатия информации, в устройствах преобразования двоичных кодов координат в геометрический код с основанием Ч 2 и при разработке линейных и круговых интерполяторов, Цель изобретения - расширение функциональной возможностей - достигаи.Ж ди 1 б 778 б 8 ется путем обеспечения реверсивного счета. Реверсивное счетное устройство с иррациональным основанием К 2 содержит первый 1 и второй 2 и-разрядные реверсивные счетчики, мультиплексоры Зо - 32 п, сумматор 4 по модулю два, первый 5 и второй 6 злементы И, первый 7 и второй 8 злементы ИЛИ, злемент НЕ 9, третий 10, четвертый 11, пятый 12, шестой 13 и седьмой 14 элементы И, первый 15 и второй 16 входы реверсивного счетного устоойства с иррациональным основанием Ч 2, первую 17, вторую 18, третью 19 и четвертую 20 шины режимов работы, первую 21 и вторую 22 шины управления, шину 23 сброса, шину 24 разрешения параллельной записи счетного устройства, первые 25 о - 25 пи вторые 26 опвходы параллельной записи реверсивных счетчиков, выходы 27 огпсчетного устройства с иррациональным основанием Ч 2 . 1 ил,Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для реверсивного счета импульсов в устройствах сжатия информации, в устройствах преобразования двоичных кодов координат в геометрический код с основанием;Г 2 и при разработке линейных и круговых интерполяторов.Цель - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения реверсивного счета.На чертеже представлена функциональная схема счетного устройства с иррациональным основанием Г 2Счетное устройство с иррациональным основанием 2 содержитпервый 1 ивторой 2 и-разрядные реверсивные двоичные счетчики, мультиплексоры 3-1 - 3-(2 п - 1), сумматор 4 по модулю два, первый 5 и второй 6 элементы И, первый 7 и второй 8 элементы ИЛИ, элемент НЕ 9, третий 10, четвертый 11, пятый 12, шестой 13 и седьмой 14 элементы И, первый 15 и второй 16 входы реверсивного счетного устройства с основанием 2, первую 17, вторую 18, третью 19 и четвертую 20 шину режимов работы, первую 21 и вторую 22 шины управления, шину 23 сброса, шину 24 разрешения параллельной записи счетного устройства, первые 25-1-25 -(и) и вторые 26-1 -26 -(и - 1) входы параллельной записи реверсивных счетчиков, выходы 27 - 1 - 27-(и) счетного устройства. Первый и второй входы сумматора 4 по модулю 2 совместно с первым и вторым входами первогоэлемента И 5 соединены со счетным входом 15 и дополнительным счетным входом 16 соответственно, первый выход переноса первого двоичного счетчика 1 подсоединен к первому входу второго элемента И 6, выход которого подсоединен к первому входу первого элемента ИЛИ 7, выход которого соединен с суммирующим входом второго реверсивного двоичного счетчика 2; входы сброса и входы параллельной записи счетчиков 1, 2 соединены соответственно с шинами 23 сброса и 24 параллельной записи счетного устройства с иррациональным основанием; вход элемента НЕ 9 соединен с первой управляющей шиной 21, а выход подсоединен к вторым входам второго 6 и третьего 10 элементов И; первый вход третьего элемента И 10 подсоединен к второму выходу переноса первого реверсивного двоичного счетчика 1, выход третьего элемента И 10 соединен с первым входом второго элемента ИЛИ 8, выход которого подсоединен к вычитающему входу второго реверсивного двоичного счетчика 2, присигнала логической единицы, приложением к шине 21 управления, первой 17, второй 18, 55 третьей 19 шинам управления режимами работы сигнала логического нуля; четвертый режим обеспечивается подачей на третью шину 19 управления режимами работы сигнала логической единицы, на шину 21 управ 5 1020303545 50 этом к вторым входам первого 7 и второго 8 элементов ИЛИ подсоединены выходы шестого 13 и седьмого 14 соответственно элементов И, первые входы которых соединены с выходами первого элемента И 5, а вторые - с первым 17 и вторым 18 соответственно входами управления режимами работы; выход сумматора 4 по модулю два подсоединен к первым входам четвертого 11 и пятого 12 элементов И, вторые входы которых соединены соответственно с третьим 19 и четвертым 20 входами управления режимами работы, выходы четвертого 11 и пятого,12 элементов И подсоединены соответственно к суммирующему и вычитающему входам первого реверсивного двоичного счетчика 1; -й выход ( = 1,п) первого реверсивного двоичного счетчика 1 соединен с первыминформационным входом мультиплексора 3 и вторым информационным входом мультиплексора 3 - (2 - 1), а -й выход второго двоичного реверсивного счетчика 2 - с первым информационным входом 2-го мультиплексора 3-2; первый и второй управляющиевходы всех мультиплексоров 3-1 - 3 - (2 п) соединены соответственно с первой 21 ивторой 22 шинами управления; выходы 27 - 1 - 27-(2 п) мультиплексоров 3-1 - 3-(2 п) являются выходами счетного устройства.Счетное устройство может работать в четырех режимах: 1) в режиме суммирования импульсов по одному или двум входам в коде с основанием Г 2; 2) в режиме вычитания импульсов по одному или двум входам в коде с основанием Ч 2; 3) в режиме суммирования импульсов в двоичном коде, 4) в режиме вычитания импульсов в двоичном коде,Первый режим обеспечивается приложением к шине 21 управления сигналов логической единицы, к второй 18 и четвертой 20 шинам - логической единицы, к первой17 и третьей 19 шикам управления режимами работы - сигнала логического нуля; второй режим обеспечивается приложением к шине 21 управления, первой 17 и третьей 19 шинам управления режимами работы сигнала логической единицы, к второй 18 и четвертой 20 шинам управления. режимами работы - сигнала логического нуля; третий режим обеспечивается подачей на четвертую шину 20 управления режимами работыления, первую 17, вторую 18, четвертую 20 шины управления режимами работы - сигнала логического нуля,Работе предшествует установка ревер- сивных счетчиков 1 и 2 в исходное (с помощью импульсного сигнала, поступившего в шину 23 сброса) или начальное состояние (путем приложения к шине 24 разрешения параллельной записи сигнала логической единицы, а на входы 25 - 1 - 25-(и - 1) и 26 - 1-26 в (и) параллельной записи реверсивных счетчиков - начальной информации, а затем снятия логической единицы с шины 24 разрешения параллельной записи счетного устройства).В первом режиме первый 1 и второй 2 реверсивные двоичные счетчики работают автономно, причем первый счетчик 1 ведет счет при присутствии импульсов на одном из входов 15 или 16, а второй реверсивный счетчик 2 - при присутствии импульсов на входах 15 и 16 одновременно.При этом импульсы, одновременно поступающие на входы 15 и 16, должны быть синхронны. В случае несинхронности импульсов они должны быть синхронизированы известным способом. Импульс, появившийся на входе 15 или 16, пройдя через сумматор 4 по модулю два, поступает на вторые входы четвертого 11 и пятого 12 элементов И. Пройдя через четвертый элемент И 11, на первом входе которого присутствует логическая единица, он поступает на суммирующий вход реверсивного счетчика 1,тде и записывается, В том случае, когда импульсы будут присутствовать одновременно на входах 15 и 16, появится импульс на выходе первого элемента И 5, который, пройдя через шестой элемент И 13 и первый элемент ИЛИ 7, будет зарегистрирован на суммирующем входе счетчика 2,Таким образом, такт за тактом будет сформирована в реверсивных счетчиках 1 и 2 информация в видеи - 1 п - 1Х 2 и Уг Х 1 21,=о 1=окоторая будет присутствовать на выходах реверсивных счетчиков, Для образования окончательной информации в виде кода с основанием /22 п - 1 1 2 п - 1 1/2х =Гг,Р х, г+,х 21=О =онеобходимо к шине 22 управления приложить сигнал логической единицы, Тогда код с основанием Уг, сформировавшийся с помощью коммутаторов 3 - 1 - 3-(2 п - 1), будет присутствовать на выходе счетного устройства. В качестве примера рассмотрим преобразование с помощью счетного устройствадвоичных кодов координат вектора А (7,5) вгеометрический код с иррациональным ос 5 нованием Уг, В двоичной системе счисления числа координат Х = 7 и У = 5представляются в виде Х = 111 и У = 101.Импульсы, количество которых соответствует координатам Х, У, поступая на входы10 15 и 16, изменяют состояния счетчиков 1 и2. Первый реверсивный счетчик 1 будет осуществлять счет импульсов, присутствующихна входе 15 или 16, а второй реверсивныйсчетчик 2 - при одновременном присутст 15 вии импульсов на входах 15 и 16. Такт затактом в реверсивных счетчиках 1 и 2 будетсформирована информация в виде 01 и 101(младшие разряды находятся слева). С помощью коммутаторов 3 - 1 - 3-(2 п) про 20 изойдет формирование окончательнойинформации, которая будет присутствоватьна выходе счетного устройства, в виде011001,Работа счетного устройства во втором25 режиме аналогична его работе в первом режиме, но отличается тем, что импульс, появившийся на входе 15 или 16, пройдя черезсумматор 4 по модулю два, поступит на вторые входы четвертого 11 и пятого 12 элемен 30 тов И и, пройдя через пятый элемент И 12,на первом входе которого присутствует логическая единица, на вычитающий вход реверсивного счетчика 1, где и запишется.В случае, если импульсы будут одновре 35 менно на входах 15 и 16, на выходе первогоэлемента И 5 появится импульс, который,пройдя через седьмой элемент И 14 и второй элемент ИЛИ 8, поступит на вычитающий вход счетчика 2. Таким образом будет40 происходить вычитание импульсов в коде соснованием ч 2,При работе в третьем режиме - суммирование в двоичном коде - работа счетчикатакже начинается подачей импульса сброса45 на шину 23 сброса счетного устройства илизаписью по входам 25 - 1 - 25 - (и - 1) и 26 - 1 -26 - (и - 1) при наличии на шине 24 разрешающей логической единицы начальной информации, Затем к шине 20 управления50 режимами работы прилагается сигнал логической единицы, а к шине 21 управления ишинам 17 - 19 управления режимами работы- логические нули, В данном режиме импульс, поступивший на вход 15 или 16, прой 55 дя через сумматор 4 по модулю два,четвертый элемент И 11,поступит на вход.суммирования счетчика 1 и зарегистрируется. В том случае, когда в реверсивном счетчике 1 будет записано 2", следующийимпульс в виде сигнала переноса появится на выходе Р+ реверсивного счетчика 1, попадает на первый вход второго элемента И 6 и, пройдя через него, так как на втором входе второго элемента И 6 присутствует логическая единица с выхода первого элемента НЕ 9, вход которого подключен к шине 21 управления, где в данном режиме присутствует логический нуль, пройдя первый элемент ИЛИ 7, поступит на суммирующий вход реверсивного счетчика 2 и запишется в нем, т.е, в данном режиме работы реверсивные счетчики включены последовательно и позволяют записать максимальное двоичное число 2 "-1, Для выдачи двоичного числа необходимо к шине 22 управления приложить сигнал логической единицы. Тогда с помощью коммутаторов 3-1 - 3-(и) код будет передан на выходы 27-1 - 27 - (и - 1) счетного устройства,. В четвертом режиме работа счетного устройства аналогична работе в третьем режиме с тем отличием, что с шины 20 управления режимами работы сигнал логической единицы снят и приложен к шине 19 управления режимами работы. Импульс, поступивший на вход 15 или 16, пройдя через сумматор 4 по модулю два, пятый элемент И 12, поступит на вход вычитания счетчика 1 и запишется, В том случае, если в и - (п - 1)-м реверсивном счетчике 1 будет записано 2, следующий импульс в виде сигнала переноса появится на выходе Р- реверсивного счетчика 1 и, пройдя через третий элемент И 10, второй элемент ИЛИ 8, поступит на вычитающий вход реверсивного счетчика 2, где и зарегистрируется, Так как при работе в коде с основанием Г 2 реверсивные счетчики 1 и 2 работают автономно, то это позволяет организовать два дополнительных режима: а) суммирование импульсов по одному и вычитание по двум входам; б) вычитание импульсов по одному и суммирование по двум входам,Работа в режиме "а" аналогична работе в первом режиме, но отличается тем, что логическая единица снимается с шины 18 управления и прилагается к шине 17 управления режимами работы, При этом реверсивный счетчик 2 переходит в режим вычитания импульсов, одновременно присутствующих на входах 15 и 16, Работа в режиме "б" аналогична работе в первом режиме, но отличается тем, что логическая единица снимается с шины 20 управления режимами работы и прилагается к шине 19 управления, При этом реверсивный счетчик 1 переходит в режим вычитания единичных импульсов, присутствующих на входах 15 или 16. Формула изобретения Счетное устройство с иррациональнымоснованием Г 2, содержащее первый, второй элементы И, сумматор по модулю 5 два, элемент ИЛИ, 2 п мультиплексоров,первый и второй и-разрядные двоичные счетчики, 1-й выход первого двоичного счетчика соединен с первым информационным входом (2 - 1)-го мультиплексора, а 1-й вы ход второго двоичного счетчика соединенс 1-м информационным входом (и+ )-го мультиплексора и вторым информационным входом 21-го мультиплексора, первый и.второй управляющие входы всех мульти плексоров соединены соответственно с первой и второй шинами управления, первый и второй входы сумматора по модулю два совместно с первым и вторым входами первого элемента И соединены соответсвтенно со 20 счетным входом и дополнительным счетнымвходом, первый выход переноса первого двоичного счетчика подсоединен к первому входу второго элемента И, выход которого подсоединен к первому входу первого эле мента ИЛИ, выход которого соединен с суммирующим входом второго двоичного счетчика, входы сброса счетчиков соединены с шиной сброса счетного. устройства, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расши рения функциональных возможностей засчет обеспечения реверсивного счета, в нем использованы первый и второй реверсивные и-разрядные двоичные счетчики, введены третий, четвертый, пятый, шестой, 35 седьмой элементы И, второй элемент ИЛИи элемент НЕ, вход которого соединен с первой управляющей шиной мультиплексоров, а выход подсоединен к вторым входам второго и третьего элементов И, первый 40 вход третьего элемента И подсоединен квторому выходу переноса первого реверсивного двоичного счетчика, выход третьего элемента И соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого подсо единен к вычитающему входу второгореверсивного счетчика, при этом к вторым входам первого и второго элементов ИЛИ подсоединены выходы соответственно шестого и седьмого элементов И, первые входы 50 у которых подсоединены к выходам первогоэлемента И, а вторые входы шестого и седьмого элементов И соединены соответственно с первым и вторым входами управления режимами работы, выход сумматора по мо дулю два подсоединен к первым входам четвертого и пятого элементов И, вторые входы которых соединены соответственно с третьим и четвертым входами управления режимами работы, а выходы четвертого и пятого элементов И подсоединены соответственно10 1617868 Составитель О.СкворцовТехред М.Моргентал Корректор М,Максимишинец Редактор А.Маковская Заказ 3123 Тираж 437 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101 к суммирующему и вычитающему входам первого реверсивного двоичного счетчика, входы параллельной записи реверсивных двоичных счетчиков соединены с шиной параллельной записи счетного устройства сиррациональным основанием.