Устройство для контроля -кодов фибоначчи

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН ОПИСАН ИЗОБРЕ ЕНИ ЕТЕЛЬСТВУ АВТОРСКОМУалг 48,свидетельство СССР06 Р 11/00 у 1979 рис. 38.2. Авторско Ф 817718, кл. (прототнп) . и ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЮ(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯР-КОДОВ ФИБОНАЧЧИ, содержащее и-разрядный регистр, где и в количестворазрядов в контролируемом коде,элемент ИЛИ, блок формирования переноса и (и-р) блоков фиксации сбоев, каждый из которых содержит элемент И и р-входовой элемент ИЛИ,причем в каждом блоке фиксации сбоев выход р-входового элемента ИЛИсоединен с первым входом элементаИ, установочный вход устройства соединен с нулевыми входами разрядоврегистра, единичные выходы разрядоврегистра являются группой информационных выходов устройства, .единичные выходы р-младших разрядов регистра соединены с соответствующимивходами элемента ИЛИ, единичный выход каждого д-го разряда регистра(где 1 в . (р+1), п) соединен с вторьи входом элемента И (д-р)-гоблока фиксации сбоев и К-м входом(где К - : 1, р),р-входового элементаИЛИ (-р+К)-го блока фиксациисбоев, выход элемента И каждогоблока фиксации сбоев соединен с соответствующим входом элемента ИЛИ,выход которого является выходомнеисправности устройства, блок формирования переноса содержит одновибратор, элемент И и первый элементИЛИ, причем в блоке формирования переноса выход одновибратора соединенс первьи входом элемента И, выходкоторого соединен с первьМ входомпервого элемента ИЛИ, вход заданиярежима устройства соединен с"вторымвходом элемента И, младщий разрядгруппы информационных входов устройства соединен с вторьи входом первого элемента ИЛИ блока формированияпереноса, выход которого соединенс единичньи входом младшего разрядарегистра, единичный вход и-го разряда регистра является и -входом группы информационных входов устройства,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью упрощения устройства, в блокформирования переноса введен второйэлемент ИЛИ, выход которого соединен с входом одновибратора, единичвые выходы (и-р) старвих разрядоврегистра соединены с соответствующимвходами второго элемента ИЛИ блокаформирования переноса, единичныевходы каждого 1-го разряда регистра(где 1 в : У,Тв) образуют группуинформационных входов устройства.Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для контроля р-кодов Фибоначчи и оптимальных р-кодов,Известно устройство для контроля 5р-го кода Фибоначчи, содержащееи-разрядный регистр, элемент ИЛИ и(и-р) блоков фиксации сбоев 11 .Недостаток этого устройства - невозможность обнаружения ошибок, вызывающих переход триггера из единичного состояния в нулевое (типа "1"в ф)Оф),Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому является 15устройство для контроля р-кодов Фибоначчи, содержащее и-разрядный триггерный регистр, элемент ИЛИ, группуиз (и-р+1) элементов ИЛИ)(п-р) блоков фиксации сбоев, каждьй из которых содержит первый и второй элементы И, одновибратор и р-входовой элемент ИЛИ, выход которого соединен спервым входом первого элемента И,первый вход блока фиксации сбоев соединен с входом одновибратора и вторым входом первого элемента И, выход которого является первым выходомблока фиксации сбоев, выход одновибратора соединен с первым входом 30второго элемента И, выход которогоявляется вторым выходом блока фиксации сбоев, управляющий вход блокафиксации сбоев подключен к второмувходу второго элемента И, а остальные р-входов блока фиксации сбоевсвязаны с соответствующими входамиэлемента ИЛИ, первые выходы всехблоков фиксации сбоев совместно с выходами триггеров р-младших разрядоврегистра соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, выход которого является контрольным выходомустройства, а выход каждого -готриггера регистра является информационным выходом устройства и соединен с первым входом соответствующего(1-р)-го блока фиксации сбоев, каждый -й вход которого соединен с(1-р+1)-го блока фиксации сбоев,управляющие входы всех блоков фиксации сбоев соединены с управляющимвходом устройства, установочныйвход которого соединен с первым входом всех триггеров регистра, информационный вход триггера старшего разряда регистра соединен с информационным входом устройства, остальные информационные входы устройства соединены с соответствующими первыми входами каждого элемента ИЛИ группы, второй выход каждого 1-го блока фиксации сбоев соединен с вторым входом (1-1)-го и третьим входом (-2)-го элементов ИЛИ группы, выход каждого элемента ИЛИ группы соединен с информационным входом соответствующего триггера регистра 21,.Однако наличие (и-р) одновибраторов обуславливает высокую сложность устройства.Цель изобретения - упрощение устройства.Поставленная цель достигается тем, что устройство для контроля р-кодов Фибоначчи, содержащее и-разрядный регистр, где и - количество разрядов в контролируемом коде, элемент ИЛИ, блок формирования переноса,(п-р) блоков фиксации сбоев, каждый из которых содержит элемент И и р-входовой элемент ИЛИ, причем в каждом блоке фиксации сбоев выход р-входового элемента ИЛИ соединен с первым входом элемента И, установочный вход устройства соединен с нулевыми входами разрядов регистра, единичные выходы разрядов регистра являются группой информационных выходов устройства, единичные выходы р-младших разрядов регистра соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, единичный выход каждого 1-го разряда регистра (где т в ; Гр-, о) соединен с старым входом элемента И (-р)-го блока фиксации сбоев и К-м входом (где К -, 1,р) р-входового элемента ИЛИ (1-р+К)-го блока фиксации сбоев, выход элемента И каждого блока фиксации соединен с соответствующим входом элемента ИЛИ, выход которого является выходом неисправности устройства, блок формирования переноса содержит одновибратор, элемент И и первый элемент ИЛИ, причем в блоке формирования переноса выход одновибратора соединен с первым входом элемента И, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, вход задания режима устройства соединен с вторым входом элемента И, информационный вход младшего разряда устройства соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ блока11492 25 30 формирования переноса, выход которого соединен с единичным входом младшего разряда регистра, единичный вход и-го разряда регистра является и-вхо; дм группы информационных входов устройства, блок Формирования переноса дополнительно содержит второй элемент ИЛИ, выход которого соединен с входом одновибраторар единичные выходы триггеров (и-р) старших раз О рядов регистра соединены с соответствующими входами второго элемента ИЛИ блока формирования переноса, единичные входы каждого 1-го разряда регистра (гие 2 т 2, Теобрисуют 5 группу информационных входов устройства.В двоичной оптимальной Р-системе счисление для заданного целого РО и любого натурального С суще ствует представление С в виде гдеС =1 при5йР(еРкз 1С = О приоЧ Ь 11 С- СУР) РМ а 5+1где Р (и) - мощность оптимальногоРр-кода;(п 1 - мощность оптимального 35р-кода Фибоначчи.Число В, представляемое в оптимальном р-коде Фнбоначчи, и число С, представляемое в оптимальном р-коде, связаны зависимостью 40 С = В + ф (и-р)(1)РОптимальные р-коды обобщают оптиальные совершенные (п,1)-коды и унарную систему счисления. 45На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого устройства для р=2 и п=7, на фиг. 2 - функциональная схема блока фиксации сбоева, на фиг. 3 - функциональная схема блока 50 Формирования переноса.Устройство (фиг,1) содержит триггеры 1.1-1.7 регистра, четыре блока 2 Фиксации сбоев, блок 3 формирования переноса, элемент ИЛИ 4, ин формационные входы 5 устройства, установочный вход 6 устройства, вход 7 контроля устройства, входы 8; 9 62 4и 10 блока 2 фиксации сбоев, дополнительные входы 11-15 блока 3 формирования переноса, вход 16 контроляблока 3 формирования переноса и информационный вход 17 блока 3 Формирования переноса,В состав блока 2 фиксации сбоев(фиг.2) входят элементы ИЛИ 18 и эле"мент., И 19.В состав блока 3 формирования переноса (фиг,3) входят пятивходовойэлемент ИЛИ 20, элемент И 21, формирователь 22 импульсов и элементИЛИ 23.Выходы элементов И 19 каждогоблока фиксации .сбоев совместно о выходами триггеров 1.1 и 1.2 триггерного регистра соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ 4, выход которого является выходом неисправности устройства, Единичныевыходы триггеров триггерного регистра являются выходами группы информационных выходов устройства. Единичный выход каждого з-го триггера регистра, где 1 в ; (р+1)р и, соединенс вторым входом элемента И 19(-р)-го блока фиксации сбоев иК-м входом, где К в : 1, р, элементаИЛИ 13 (-р+К)-го блока фиксациисбоев. Установочный вход 6 устройства соединен с нулевыми входами триггеров регистра, Вход 7 Контроля устройства соединен с вторым входомэлемента И 2 1, информационный вход5 младшего разряда устройства соединен с вторым входом элемента ИЛИ 23,выход которого соединен с единичнымвходом триггера 1.1. Единичные входытриггеров 1.2-1.7 образуют группуинформационных входов 5 устройства.Единичные выходы триггеров 1.3-1.7регистра соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ 20.Каждый блок фиксации сбоев содер-.жит элемент И 19 и р-входовой элементИЛИ 18, выход которого соединен спервым входом элемента И 19. Блокформирования переноса содержит элементы ИЛИ 20 и 23, элемент И 21 иодновибратор 22, вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ 20,выход одновибратора 22 соединен спервым входом элемента И 21, выходкоторого соединен с первым входомэлемента ИЛИ 23Триггеры 1. 1-1.7 регистра предназначены для хранения исходного кода.Четыре блока 2 фиксации сбоев, начиная со старших разрядов, предназначены для выборки сигналов, свидетельствующих о том, что для группы из (р+) разрядов нарушено условие 5 минимальности. При поступлении на управляющий вход 16 .блока 3 формирования переноса единичного сигнала блок 3 устанавливает режим хранения исходного кода, а при поступлении 1 О хотя бы на один из дополнительных входов 11-15 блока 3 перепада потенциалов, блок 3 формирует единичный импульс переноса, который устанавливает триггер 1.1 в единичное состоя ние. Элемент ИЛИ 4 необходим для объединения выходов блоков 2 фиксации сбоев совместно с выходами триггеров 1.1 и 1.2 регистра. Информационные входы 5 устройства предназначены для записи параллельным образом в триггеры 1.1-1.7 регистра изображения кода. Установочный вход б устройства необходим для установки триггеров 1.1-1.7 регистра в нулевое состояние. Вход 7 контроля устройства служит для установления режима хранения исходного кода. Элемент ИЛИ 20 работает только в импульсном режиме и предназначен М для объединения выходов триггеров 1.3-1.7 регистра, Одновибратор 22 импульсов служит для преобразования перепада потенциалов, который образуется в результате перехода тига 35 "1" в "0" в короткий единичный импульс.Время срабатывания блока формирования переноса в основном определяется временем срабатывания одно вибратора 22 импульсов. Будем счи-. таь, что время срабатывания триггера и одновибратора одинаково и равно Т, когда после сбоя типа перехода " 1" в "О" в каком-либо триггере 45 регистра триггер 1,1 устанавливается в единичное состояние через время, равное 2 Т.Устройство работает следующимобразом. 50В исходном состоянии, после подачи на установочный вход 6 устройства единичного сигнала, триггеры 1.1-1.7 переходят в нулевое состояние. Предположим, что в регистре 55 необходимо хранить код числа 3, представленного в оптимальной форме оптимального 2-го кода Фибоначчи. Из соотношения (1) определяем, чтооптимальное изображение даного числа имеет вид 1001000.Этот код параллельным образомзаносится в триггеры 1.1-1.7 регистра, причем значение младшего разрядакода поступает в триггер 1, 1 черезэлемент ИЛИ 23, а значения остальныхразрядов кода записываются в триггеры 1.2-1.7 непосредственно. Навход 7 контроля устройства подаетсяединичный сигнал, который через вход16 блока 3 формирования переносаподается на второй вход элементаИ 21, открывая его для прохояДенияимпульсов переноса. Таким образом,сигнал контроля с входа 7 устройства переводит устройство в режимхранения кода.Предположим, что под действиемпомехи триггер 1.7 переходит в нулевое состояние, тогда на его выходепоявляется перепад потенциалов, который через вход 12 блока 3 формирования переноса подается на элемент ИЛИ 20, работающий в импульсномрежиме. Элемент ИЛИ 20 срабатываети перепад потенциалов поступает наодновнбратор 22, на выходе которогопоявляется короткий единичный импульс, который через открытый элемент И 21 подается на первый входэлемента ИЛИ 23, с выхода которогопоступает на вход блока 3 формирования переноса. С выхода блока 3 формирования переноса импульс устанавливает триггер 1.1 в единичное состояние. Исходная комбинация 1001000принимает вид 0001001 и единичныйсигнал с выхода триггера 1,1 регистра через элемент ИЛИ 4 устанавливается на контрольном выходе устройства, сигнализируя об искажении оптимального 2-го кода Фибоначчи,При переходе в нулевое состояниетриггера 1.4 регистра устройство работает аналогичным образом (в этомслучае перепад потенциалов с выходатриггера 1.4 поступает на вход 15блока 3 формирования переноса). Припереходе в нулевое состояние одновременно триггеров 1.4 и 1.7 элемент ИЛИ 20 срабатывает по перепадампотенциалов, поступающим на дополнительные входы 11. и 15 блока 3 формирования переноса. Одновибратор 22преобразует перепад потенциалов, поступающий с выхода элемента ИЛИ 20,в короткий единичный импульс, который через последовательно соединенные элементы И 21 и ИЛИ 23 устанавливает триггер 1.1 в единичное состояние. Единичный сигнал с выхода триггера 1,1 регистра через элемент ИЛИ 4 поступает на контрольный вход устройства, сигнализируя о сбое исходного кода.Аналогичным образом устройство обнаруживает все сбои типа перехода " 1" в "0". Кроме того, устройство обеспечивает обнаружение всех сбоев типа переход "0" и " 1" в оптимальном р-коде Фибоначчи. Предположим, что в регистре хранится код числа 1, представленного в оптимальной форме оптимального 2-го кода Фибоначчи. Из соотношения.(1) определяем оптимальное изображение данного числа 1= 0010000.Если под действием помехи триггер 1.7 переходит в единичное состояние и код принимает вид 1010000 то на выходе триггера 1.7 появляется единичный потенциал, который через вход 8 четвертого блока 2 фиксации сбоев поступает на второй вход элемента И 19. Вместе с единичным потенциалом, поступающим с выхода тригМгера 1,5 на вход 10 четвертого блока 2 фиксации сбоев и далее через соответствующий вход элемента ИЛИ 18 - на первый вход элемента И 19, он вызывает появление единичного потенциала на выходе элемента И 19 данного блока 2 фиксации сбоев. Этот потенциал через элемент ИЛИ 4 появляется на контрольном выходе устройства, что свидетельствует о нарушении минимальной формы представления хранимого числа, Если в рассмотренном коде числа 1 под действием помехи 149262 8в единичное состояние переходиттриггер 1.6, то срабатывает третийблок 2 фиксации сбоев по входам8 и 9, если в единичное состояние5 переходит триггер 1,4, срабатываетвторой блок 2 фиксации сбоев по входам 8 и 9, если в единичное состояниепереходит триггер 1.3, срабатываетвторой блок 2 фиксации сбоев по 10 входам 8 и 10. Если в единичное состсяние переходят триггеры 1.1 или1.2, то единичные потенциалы с ихвыходов, сигнализирующие о нарушенииусловия минимальности представления 15 чисел, поступают на соответствующиевходы элемента ИЛИ 4 непосредственно.Таким образом, предлагаемое устройство позволяет обнаружить все 20 сбои типа переход "0" в "1", а такжевсе сбои типа переход "1" в "0".Следовательно, коэффициент обнаружения ошибок при контроле, оптимального"фибоначчиевого" р-кода равен 1007 25 при любой длине оптимальных изображений.При и =8 коэффициент обнаруженияошибок при контроле "фибоначчиевого"1-кода в известном устройстве состав- -30 .ляет приблизительно 98,4 Е, а приконтроле оптимального 1-кода - 99,37Упрощение устройства достигаетсяв Ф раз, что повышает условную вероятность обнаружения ошибок в 2 раза.Предложенное устройство может бытьиспользовано для построения высоконадежных электронных запоминающих устройств (например, оперативных) всистемах с высокими требованиями подостоверности хранения информации(например, в АСУ, ЗВИ), а также может быть установлено в системах свысоким уровнем помех.