Устройство для генерации п-разрядного троичного кода постоянного веса

23 2 9 Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 14 ЛХ.1967 ( 1183217/18-24)с присоединением заявкиКл. 42 птз, 1/О МП орит комитет по аелай зобретений и открытий при Совете Министров СССРОпублико681,326.35(088.8 но 15,Х 1.1968. Бюлл ень359.111.1969 Дата опубликования описания Автор зобретен. Давь Заявител ТРОЙ СТ ЕНЕРАЦИИ п-РАЗРЯДНОГО ТРОИЧНОГОА ПОСТОЯННОГО ВЕСА ичнои комфизический25 Известны устройства для генерации кодапостоянного веса, построенные на логическихэлементах,Предлагаемое устройство относится к области электронной дискретной техники и может 5быть использован в качестве датчика кода вспециализированных 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. 15Ситуации в таких СВМ задаются п-разрядными троичными комбинациями определенного веса. Под весом троичной комбинации понимается двухкомпонентный вектор (е, а),первая компонента которого (е) равна количеству единиц в комбинации, а вторая (ф -количеству двоек.Значению каждого разряда тробинации придается определенныйсмысл.Так, например, при исследовании свойствизбыточных кодов, предназначенных для использования в каналах связи помехами двухвидов (ошибка, стирание), помехе видаошибка ставится в соответствии единица, З 0 помехе вида стирание - двойка, отсутствию помехи - ноль,При исследовании надежности систем методом перебора, неисправностям вида отказ 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 а = О, предлагаемое устройство превращается в генератор двоичного кода постоянного веса. Такая универсальность способствует более широкому применению устройства. Это достигается тем, что оно содержит (и - 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 управления, выходы которой соединены с шинами прямого и обратного счета, а ревер 231219сивные счетчики через переключатели соединены с дешифраторами количества единиц и двоек, выходы которых соединены со входами дешифратора веса и схемы формирования младшего разряда кода.Сущность изобретения заключается в следующем.Троичный регистр сдвига с логической обратной связью вырабатывает все троичные комбинации длины (п - 1). С помощью реверсивных счетчиков и дешифраторов из последовательности комбинаций, выработанных регистром, отбираются комбинации, вес которых равен одному из трех (е, д), (е - 1, д).(е, д - 1). Заданный вес (е, Й) устанавливается переключателями.Схема формирования младшего разряда кода формирует в п-ом разряде ноль (есливес отобранной комбинации (е, сЦ; единицу (если вес отобранной комбинации (е - 1, 4; двойку (если вес отобранной комбинации (е, д - 1). Таким образом, вес п-разрядной троичной комбинации всегда равен (е, д).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 (1, - 1 и - 1), Каждая ячейка имеет два выхода, на которых возможны следующие 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 комбинапии (счетчик единиц).Реверсивный счетчик 4 предназначен для подсчета количества двоек в кодовой комбинации (счетчик двоек).Количество разрядов в обоих счетчиках равно К = /1 ор(п - 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 двоекв генерируемом коде. Таким образом, вес генерируемого кода обозначен вектором (е, Ы).Дешифратор 8 количества единиц предназначен для выделения комбинаций, у которых количество единиц либо совпадает сзаданным, либо меньше заданного на единицу, т. е. комбинаций, у которых количествоединиц равно либо (е), либо (е - 1). Де 5 шифратор состоит из двух логических схем11 на К входов (8 и 8).Дешифратор 9 количества двоек аналогичен по назначению и структуре дешифратору 810 Дешифратор 10 веса предназначен для выделения комбинаций, вес которых равен одному из трех векторов: (е, д), (е - 1, д) и (е,д - 1), Дешифратор состоит из трех схем(10 1 О 10.,) и одной схемы ИЛИ (10,).15 Схема 11 формирования младшего разрядакода состоит из двух схем И (11 и 11),Вентили 12,предназначены для считываниякомбинации из регистра 1.Динамический триггер 13 предназначен для20 выработки импульсов сдвига для регистра 1,Входом устройства является вход установкиединицы динамического триггера 13. Выходомустройства являются выходы вентилей (12,++ 122 п - ) и выходы схемы 11.25 Схема 5 представляет собой комбинационную логическую схему с четырьмя выходами14 - 17 и четырьмя входами 18 - 21. Соответствие между входами и выходами схемы 5показано в табл. 1.30 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 это35 го значения табл. 1 достаточно для описаниявнешних характеристик схемы 5 и синтезавнутренней структуры этой схемы. Так каксинтез проводится по обычным правилам булевой алгебры и допускает многозначное ре.40 шение, мы не приводим здесь внутреннейструктуры схемы 5, Достаточно указать, чтоэто - комбинационная логическая схема, у которой зависимости между входом и выходомзадаются табл, 1,45 Перед началом работы устройства в регистр1 сдвига вводят кодовую комбинацию видаО,01, в счетчик единиц записывают чис.ло 001, а счетчик двоек обнуляют.Дешифраторы 8 и 9 с помощью переключа 50 делей б и 7 настраивают на необходимое ко.личество единиц и двоек,Причем схема И (8,) настраивается на(е) единиц; схема И (8) - на (е - 1)единиц; схема И (9,) - на (сЦ двоек,55 схема И (9,) - на (д - 1) двоек.Пусть, для определенности, необходимо генерировать код, содержащий шесть единиц,и три двойки, т. е. код веса (6,3). Тогда, вслучае, если количество единиц в кодовой60 комбинации совпадает с заданным (е), состояния разрядов счетчика единиц 3 будут соответствовать двоичному изображению цифры00110шесть, т. е. будут иметь вид. ЕслиК65 количество единицкодовой комбинацииСигналы на выходах схемы бИзменение количества Значение разряда номер выхода поступающего в ре- единиц" гистр изЛОС покидающего регистр и,/и двоек" 15 16 17 14 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 00 0 - 1 - 1 - 1 0 0 0 - 1 0 - 1 0 +1 0 Таблица 2 Вес л-разрядной комбинацииСигналы на выходах схемы11 Вес (и - 1)-разрядной комбинации, считанной на регистре ( Сигнал на выходе 25 дешифратора 9 Сигнал на выходе 23 дешифра. тора 8 00 ( ноль" )01 (одинф)10 (два")(е - 1, сХ) (е, сК - 1) на единицу меньше заданного (е - 1), то состояния разрядов счетчика единиц будут соответствовать двоичному изображению цифры00101пять, т, е, будут иметь видКСледовательно, при генерации кода (6, 3) ко входам схемы И (8,) необходимо подключить переключателями б единичные выходы (К - 1)-ого и (К - 2)-ого разрядов счетчика 3 и нулевые выходы остальных разрядов этого счетчика. Ко входам схемы И (8,) необходимо подключить переключателями б единичные выходы К-ого и (К - 2)-ого разрядов счетчика 3 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 - 1)- ого разрядов счетчика 4 и нулевые выходы остальных разрядов; а ко входам схемы И (9 я) 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 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 количестведвоек. Если с выхода регистра 1 вышла единица, а на вход регистра единица не поступила (строки 4 н б табл. 1), т. е, коли честно единиц во ьновь 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 1 вышли нольили 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 реверсивных счетчиках 3 и 4 под считывается количество единиц и двоек вэтой комбинации.Если вес (а - 1)-разрядной комбинации,выработанной регистром 1, равен одному из трех векторов: (е, д), (е - 1, д) и (е, д - 1), то в дешифрагорах 8 и 9 срабатывают две схемы И (соответственно - 8 9,; 8 9, 8, 9.), а в дешифраторе 10 сработает одна схема И (соответственно 10 10 10,), На выходе схемы ИЛИ (10) появляется им- ЗО пульс, который останавливает работу динамического триггера 13, открывает вентили 12 и ,полученная (и - 1)-разрядная комбинация считывается с регистра 1. Одновременно импульс с выхода схемы ИЛИ (104) поступает231219 Вьян на входы схем И (1111,), с выхода которых считывается п-ый разряд кодовой комбинации. Полученная и-разрядная комбинация всегда имеет вес (е, д) (см. табл. 2).После окончания считывания снова на вход динамического триггера 13 поступает сигнал пуска, и устройство продолжает работу аналогично описанному выше. Предмет изобретенияУстройство 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 10 обратного счета, а реверсивные счетчики черезпереключатели соединены с дешифраторами количества единиц и двоек, выходы которых соединены со входами дешифратора веса и схемы формирования младшего разряда 15 кода.Заказ 300/11 Тираж 530 ПодписиЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССМосква, Центр, пр, Серова, 2Типография, пр. Сапунова, 2