Шифратор

Союз СоветскихСоциалистическихреспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 920699(22)Заявлено 27,07. 79 (2) 2802824/8-24 .с присоединением заявЮи ЭЙ(51)М. Кд. С 06 Г 5/02 Ввеуаарствекы квинтет СССР ае дамам мэабретенкй и втхрыткйДата опубликования описания 5.04. 82. О.Н.Бойчев, Н.В.Дударева, В.И.Кои Я.И.Торошанко.1Киевский ордена Ленина политехни еский,.институтьГа 21,им . 50-летия Великой Октябрьской о иал стической революции.рации. Изобретение относится к вычисли"- теньной технике и предназначено для преобразования пространственного унитарного кода в код двоичной позиционной однородной системы счисления. Устройство может быть использовано в качестве специализированного операционного элемента, ориентированного на выполнение микрооперации шифИзвестный по основному авт, св. В 783786 шифратор содержит 20 (и) ступеней шифрации (и"разрядность входного слова шифратора), причемд каждая 1-я ступень содержит в . двуи й входовых элементов ИЛИ и т; - входовой элемент ИЛИ, выход которого является выходом 1-го разряда шифратора, выход двувходовых элементов ИЛИ последней ступени является выходом Ь и-го разряда шифратора. Выходы двувходовых элементов ИЛИ 1-й ступени являются входами (+1)-й ступени. Входами 1-й ступени являются входы шифратора Я .Недостатком указанного шифратораявляется невозможность контроля егоработы.. Цель изобретения - повышение достоверности работы шифратора.Поставленная цель достигаетсятем, что в шифратор по авт. св.Ф 783786 введен 10 п входовой эле Омент контроля ИЛИ, где П - разрядность входного слова шифратора, ав каждую-ю ступень шифрации, где= 2бр (н), введен второйвходовой, элемент ИЛИ и схема срав йения, причем выходы всех схем сравнения соединены с соответствующимвходом элемента контроля ИЛИ, выходкоторого является контрольным выходом шифратора, входы второго элемента ИЛИ каждой ступени шифрациисоединены со вторыми входами двувходовых элементов ИЛИ соответствукицейступени шифрации, выходы первого ивторого элементов ИЛИ каждой ступени шифрации соединены с первым и вторым входом соответствующей схемы сравнения, выходы двувходовых элементов ИЛИ последней ступени шифрации соединены соответственно с первым и вторым входами соответствующей схемы сравнения.Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами. 1 ОНа фиг. 1 изображена функциональная схема .-я ступени; на Фиг. 2 функциональная схема первой сту,пени на фиг. 3 - функциональная схема последней ступени, шифрации; на 5 фиг. 4 - пример построения предлагаемого шифратора для 6=16.Предлагаемый шифратор содержит ( 10( -1) ступень шиФрации, Каждая Е-я ступень (фиг. 1) содержит , вход 20П ных цепей, разделенных на первую 1, и вторую 2, , группы индекспри номерах блоков означает принадлежность, описываемого блока к .-й ступени, два р - входовых элемента25,иИЛИ 3,и 4, , "р двувходовых элементов ИЛИ 5и двувходовую схему сравнения 6,Выходы схем сравнения 6,всех ступеней через 1 ОП - видовой элемент ИЛИ 7 подключены к контрольному выходу 8 шифратора. Входными цепями первой ступени (фиг. являются входы шифратора, Входы .шиФратора (входные цепи первой ступени) пронумерованы таким образом, что двоичный код номера входной цепи соответствует выходному коду, вырабатываемому шифратором при появлении единичного сигнала на этой входной цепи, Входные цепи первой сту 40 пени разделены на две группы 1,1 и 2, . Первая группа входных цепей 1,1 содержит входные цепи с номераи3 п 1 + ми ,. +1, - -1 ц +1 и. Вторая групйа 2,1 содержит входные цепи с номерами 0,1 ч -1Л-у ч +1,;, . Л- -1, Таким образом, в состав первои группы 1,1 входят все цепи, двоичные коды номеров "которых содержат "1" в старшем (1-м) разряде, в состав второй группы 2,1 все цепи, двоичные коды номеров, которых содержат "О" в старшем (1-м) разряде. Входные цепи первой групппы 1,1 подключены к -- входовому элементу ИЛИ 3,1, выход которого яв" ляется выходом 1-го (старшего) разряда шифратора (вых. 1) и подключен ко входу схемы сравнения 6,1. Входные цепи второй группы 2,1 подлключены к -- входовому элементу ИЛИ 4,1, выход которого подключен ко второму входу схемы сравнения 6,1. Каждый двувходовой элемент ИЛИ 5,1 подключен к тем входным цепям первой 1,1,и второй 2,1 групп, у которых двоичные коды номеров входных цепей отличаются только старшим (1-м) разрядом. При этом выход дан-, ного элемента ИЛИ 5,1 является для второй ступени входной цепью, номер которой соответствует номерам входных цепей первой ступени, к которым подключен данный элемент ИЛИ 5,1, но без учета первого разряда. Так, например, если ко входам элемента 5,1 подключена входная цепь второй группы с номером 0 аааа и входная цепь первой группы с номер ом 1 аа а,а ю, то выход данного элемента 5,1 является для второй ступени входной цепью с номером аа а,а, (а, а, ащ., а , - цифры О или 1. Следовательно, втораяВступень содержитвходных цепей, которые в свою очередь разделены на первую 1,2 и вторую 2,2 группы аналогично, как и в первой ступени.Аналогично построены остальные сту. пени. Так, -я ступень (фиг. 1) со:держит - Л- входных цепей, разделенных на две группы. К первой группе 1, ь принадлежат входные цепи с номерамир .т, ,-+ 1,,у, с-ь +1,л1, ко второй группе 2, .входные цепи с номерами 01 -3г О и-Б ТЛ+-2 - .- - 1, то есть в состав первой, группы 1, 1, входных цепей-й ступени входят все цепи, двоичные коды номеров которых содержат "1" в старшем 2-м ) разряде, в состав второй группы 2,- осталь - ные входные цепи .-и ступени. Входные цепи первой группы 1,подключенны к р входовому элементу ИЛИ 3 выход которого является выходом Ь-го разряда шифратора (вых. 13) и соединен со входом схемы сравнения 6, Входные цепи второй группы 2, , отличающиеся от входных цепей первой группы только старшим первым разрядом в двоичных кодах номеров, подключены к , - входовому элементу ИЛИ 4, выход которого соединен со вторымвходом схемы сравнения 6, . Каждыйдвувходовой элемент ИЛИ 5,подключен к тем входным цепям первойи второй 2, , групп, у которых двоичные коды номеров отличаются толькостаршим 1-м разрядом. Код номера 5цходной цепи -ой ступени содержит(02 (и)+1) разряд. Выходы элементов ИЛИ 5, являются входными цепями (1+1)-й ступени. Нумерация входных цепей (+)-й ступени производит-Ося аналогично гому, как это было сд - "пано для второй ступени, В составвторой группы 2, 1+ входят входныецепи,(+1)-и ступени, которые получены объединением через элементы ИЛИ 5,1,5первой половины входных цепей периРуппы (мер- -+-- 1) и первой половины входныхЪп2 с ьцепей второй группы 2,с. (номера 0,1, 20-1. В состав первой группы 1, 1+1 входят входные цепи (+1)-йступени, которые получены объединением через элемент ИЛИ 5,С второй половины входных цепей первой группы(нам ра , ,1 2 с-с - 1)с-ъи второй половины входных цепей втоРой группы 2, г Сномера - , в :ам , аор,р-.-1) . Последняя, ( 10; (и) )ступень (фиг, 3) содержит четыре входные цепи с номерами 0,1,2,3. ПервуюгРУппУ 1, 10 ст (и) составляют входные цепи с номерами 2 и 3, вторую2, Ь (и) - входные цепи с номерами О и 1. Входные цепи первой группы подключены к элементу ИЛИ 3.0 (и) выход которого является 40выходом 10 ь(п)-го разряда (вых.10 (и)1) и соединен со входомсхемы сравнения 6, Ро- (и) . Входные цепи второй группы подключенык элементу ИЛИ 4, 0 ф (и), выход 4которого подключен ко второму входусхемы сравнения 6, 60 (п). Количество двувходовых элементов ИЛИ 5.0 (п) для ( 10 Щ (и) -й ступени равно двум. К одному из элементовИЛИ 5, 10 (и) подключены входныецепи первой 1, Ь (и;1) и второй 2,10 (и) групп с номерами 3 и 1.Выход этого элемента 5, Ь (и)является выходом Ьи и-го разряда55шифратора (вых.и 021 Я и соединенсо входом схемы сравнения. 6, Ьср пКо второму элементу ИЛИ 5, РОЯ (и)подключены входные цепи с номерами 2 и О. Выход этого элемента подключец ко второму входу схемы сравненияб, ЙДал,Иифратор работает следующим образом.Единичный сигнал со входа шифратора через элемент ИЛИ 5,с, поступает на одну из входных цепей первойгруппы 1, . в тех ступенях, которыена выходе шифратора вых. 3 должнывырабатывать код согласно номеру возбужденной входной шины шифратора, В тех ступенях, которые должны на выходе шифратора вырабатыватькод "О, единичый сигнал со входашифратора через элементы ИЛИ 5,поступает на одну из входных цепейвторой группы 2, 1. Таким образом,если в .-й ступени единичный сигналпоявится на входной цепи первойгруппы, на выходе элемента ИЛИ 3,(т.е. на выходе . - го разряда шифратора) появится код "1", а на выходе элемента ИЛИ 4,- код "Оца Если же единичный сигнал появится навыходной цепи второй группы, на выходе с -го разряда шифратора - код"О", на выходе элеме"та ИЛИ 4, Екод "1", Так производится шифрацияво всех ступенях шифратора.Контроль работы шифратора производится следующим образом.Для каждой ступени предлагаемого шифратора характерно наличиеединичного сигнала только на однойиз ее входных цепей. Таким образом,при правильной работе шифраторана входы всех схем сравнения Ь,.каждой ступени поступают разные коды (О и ), на их выходах и ца выходе элемента ИЛИ 7 будет нулевойсигнал, сигнализирующий об отсутствии ошибок. Отсутствие единичногосигнала на одной из входных цепей-й ступени или его наличие ца нескольких входных цепях являетсяошибкой, Оба типа этих ошибок могут являться следствием неисправности элементов ИЛИ 5, 1 -предыдущей ступени. Первый тип ошибок обнаруживается схемой сравнения 6,-ой ступени, так как на ее входычерез элементы ИЛИ 4, и 5,поступают нулевые коды. Второй тип ошибокобнаруживается схемой сравнения 6,-ой или одной из последующих ступеней шифрации. При этом, в предлагаемом шифраторе обнаруживаются и многократные ошибки, заключающиеся в,появлении единичного сигнала на выходе нескольких двухвходовых элемен.тов ИЛИ 5, 1,. Ошибки, заключающиеся в лажном появлении и исчезновении единичного сигнала, не обнаруживаются, При неисправности одногоиз элементов,ИЛИ 3, ь или 4,. в любом количестве ступеней шифратораошибка обнаруживается схемами сравнения 6, неисправных ступеней. Впредлагаемом шифраторе обнаруживаются также ошибки во входном слове,Л р и м е р, Пусть разрядность выходного кода шифратора равна 4, ШиФратор содержит, 3 ступени шифрации. Пусть появится единичный сиг- наП на входной цепи с номером 511= =0101 . При этом на выходах 1-го и 3-го разрядов шифратора должен20 вырабатываться код "0", на выходах 2-го и 4-го разрядов - код "1". В первую группу 1,1 первой ступени входят входные цепи с номерами от 1000 до 1111, во вторую - с номерами от 0000 до 0111. Возбужденная входная цепь первой ступени относится ко второй группе, так как в первом разряде ее номера О". Поэтому на выходе элемента ИЛИ 3, (те. на выходе первого разряда шифратора) нулевой сигнал. Первая ступень шифрации содержит 8 элементов И 3 П 5,1. Один из них подключается к возбуж - денной входной цепи второй группы35 2,1 с номерами 0101 и ко входной цепи первой группы 1,1 с номером 110. Выход данного элемента ИЛИ 5, является для второй ступени входной цепью с номером 101, на ней единичный40 сигнал. Эта входная цепь относится к первой группе 1,2 второй ступени, следовательно, на выходе элемента ИЛИ 3,2 (на выходе второго разряда шифратора) появится код "1, Вторая45 ступень содержит 4 элемента ИЛИ 5,2. Один из них подключен ко входной цепи первой группы 1,2 с номером 101 и к выходной цепи второй группы 2,2 с номером 001. Выход его является для последней третьей ступени входной цепью с номером 01, на которой единичный сигнал. Следовательно, на входе элемента ИЛИ 3, 0 (и) (Фиг, 3) - код "0", на выходе элемента 5, Ь.(й) (т.е, на выходе 101 й-го (4 - го) разряда шифратора вый. (1.10 П код "1". Таким образом, на выходах 1-го и 3-го разряда шифра 50 920699 8тора получен код О, на выходах2-го разрядов - код "1".Такой шифратор при возникновенииразного типа неисправностей работаетследующим образом,Пусть на входные цепи второй группы (например с номерами 0001 и 0011)вследствие отказа одного из элементов ИЛИ 5,1 поступает два единичныхО сигнала. Так как в первом разряде,номеров входных цепей "0, то на выходе элемента ИЛИ 3,1 - нулевой сигнал, Выходы двух элементов йП 5,1являются для второй ступени входнымицепями с номерами 001 и 011, на которых единичные сигналы, Так как этивходные цепи относятся ко второйгруппе 2,2 второй ступени, то на выходе ИЛИ 32 - нулевой сигнал, навыходе элемента ИЛИ 4,2 - единичный,следовательно, на выходе схемы сравнения 6,2 - нулевой сигнал. Выходыэлементов ИЛИ 5,2 являются для третьей ступени входными цепями с номерами 01 и 11, на которых-единичныесигналы. Следовательно, на выходе элементов ИЛИ 3,3 и 4,3 - единичныесигналы, на выходе схемы сравнения6,3 также единичный сигнал. Так какна выходах схем сравнения 6,1 и 6,2нулевые сигналы, а на выходе 6,3единичный сигнал, то и на выходеэлемента 7 - единичный сигнал, свидетельствующий о наличии ошибки.В случае, когда во входные цепипервой группы (например, с номерами 1100 и 1110) поступает два единичных сигнала, тогда на выходе элемента ИЛИ 3,1 - ециничный сигнал,на выходе элемента ИЛИ 4, - нулевой, следовательно, на выходе схемысравнения 6,1 также нулевой сигнал.Но так как возбужденные цепи подключены ко входным цепям второй группыс номерами 0100 и 0110, то на выходе элементов ИЛИ 5,1 соответствующим номерам возбужденных шин - единичный сигнал, и выявление ошибкипроизводится, как и в предыдущем случае. Если единичный сигнал поступитна одну из входных шин как первой,так и второй групп (например на входные шины с номерами 1110 и 0011),тогда на выходе элемента ИЛИ 3,1единичный сигнал (так как номер одной из возбужденных шин содержит "1"в старшем разряде) и на выходе элемента ИЛИ 4,1 также единичный сигнал, Поэтому на выходе схемы срав 920699 0нения 6,1, а следовательно, и на выходе элемента 7 - единичный сигнал, свидетельствующий об ошибке. Если же происходит исчезновение единичного сигнала на выходных цепях первой или второй группы, то на выходах элементов ИЛИ 3, и ИЛИ 4, - нулевой сигнал, а на выходе схемы сравнения 6,1, а следовательно, и на выходе элемента 7 - единичный сигнал, что свидетельствует об ошибке.Таким образом, в предложенном шифраторе обнаруживаются все одиночные ошибки входного слова и ошибки, появившиеся при отказе одного из элементов шифратора, а также ряд многократных ошибок.формула изобретенияШифратор по авт. св. У 183786, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности работы устройства, в него введен 10- входовой элемент контроля ИЛИ, где и - разрядность входного слова шифратора, а в каждую -ю ступень шифрации, где =1 2 , 1 ор(п-), введен второй и/2-входовой элемент ЮПФ,и схема сравнения, причем выходы всехсхем сравнения соединены с соответствующим входом элемента контроляИЛИ, выход которого является контрольным выходом шифратора, входы втоО рого элемента ИЛИ каждой ступени шифрации соединены со вторыми входамидвувходовых элементов ИЛИ соответствующей ступени шифрации, выходы первого и второго элементов ИЛИ каждойступени шифрации "оединены с первыми вторым входом соответствующей схемы сравнения, выходы двувходовыхэлементов ИЛИ последней ступени шифрации соединены соответственно с перщ вым и вторйм входами соответствующейсхемы сравнения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР2 ю В 783786, кл. С 06 Г 5/02, 25.12. 78920699 И сяуаень Составитель И, СигаловТехред А, Ач Корр екто кмар Редактор Л.Аврамен ЧодписноСССР аказ 2 343 55 лиал ППП Патент , г. Ужгород, ул. Проектная Тираж 732 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Р