Трёхпроводная троичка

[petrenko]

... Как видно по графам ..

Коллега "AndrejKulikov" , Ваше заблуждене состоит в том, то Вы идёте не от реальных физических возможностей к описанию таковых
, а ровно наоборот - идёте от Ваших рисунков к неким( необязательно ошибочным, но вероятнее ) утверждениям о реальности.
То есть правильно строить разсуждения примерно так : "Как видно из опытов<таких-то> возможны переходы<либо какие то ещё явления> ,которые мы сейчас отобразим на рисунках ниже .."
,а не как у Вас "Как видно по баронам/герцогам/статьям_в_педивикии/и т.д. ..... "

... при четверичном (3-Level + Hi-Z QuadroCodedTernary, 3L+Hi-Z QCT) моделировании "однопроводной" троичной системы двух нарисованных переходов вполне достаточно, а переход Hi-Z<->"Среднее состояние"
не требуется, является избыточным и приводит к ненужным дополнительным аппаратным затратам на ненужный переход ..

Второе заблуждение Ваше в том, что Вы прям "на лету" подменяете моделирование на Ваше личное мнение.
Дело в том, что если Вам что-либо " не требуется , избыточно , затратно " и т.п. , то сие не означает, что в реальности такое не может произойти.
А раз таковое может таки произойти в реальности, то это обязательно следует отобразить, иначе получатся рисунки (, мож и высокохудожественные, но) неверные.
Понимаете ?

___ ___ ___
Не стал цитировать "пургу" , а вот ниже процитированное ( коричневого цвета BF0000 ) предложение ВЕРНОЕ !
( слава Богу; одно из немногих верных утверждений пана "Ternary"System . Хвалю, так держать. )

.. Переход в высокоимпендансное состояние .. возможен из любого логического уровня.

Действительно это так.
Например трёх-тритный процесор с однопроводными троичными выходами уступает шину устройству п.д.п.
- а у него на выходах [(+1)] , [(-1)] , [(0)] (например)
- тогда произойдут переходы (+1)->Z ; (-1)->Z ; (0)->Z ; соответственно.
( лейтенант "Очевидность" однако )

[AndrejKulikov]

Переход троичной логики на бинарную запись ее логических состояний означает, в общем случае, отказ от троичной системы счисления. (Никитин А.)

На рисунке ниже приведён троичный несимметричный полусумматор, который работает в троичной системе счисления, а трёхбитная одноединичная (3B BCT, "трёхпроводная") кодировка тритов ("бинарная запись его логических состояний") нисколько не мешают его правильной работе:

Ternary3BBCTHalfAdder.JPG

Загрузить Circuit Simulator с моделью.
Троичные трёхбитные триггеры с автоматической установкой в "0" при включении служат для ввода тритов и частью схемы собственно троичного несимметричного полусумматора не являются.
Время выполнения операции сложения равно 2*dt, где dt - время задержки в одном типовом логическом элементе.
Таблица истинности троичного несимметричного полусумматора:
A 2 1 0 2 1 0 2 1 0
B 2 2 2 1 1 1 0 0 0
S 1 0 2 0 2 1 2 1 0 = FT2N1020212103 = FT2N822910
C 1 1 0 1 0 0 0 0 0 = FT2N1101000003 = FT2N899110
Перенос (С) в троичной несимметричной системе счисления не бывает больше 1 и возникает в 3-х случаях из 9-ти, т.е. в 1/3 (33,3...%) случаев, а в троичной симметричной системе счисления перенос возникает только в 2-х случаях из 9-ти, т.е. только в 2/9 (22,2...%) случаев, а переносы, при параллельном суммировании, очень сильно "тормозят" сложение. При последовательном суммировании количество переносов не уменьшает время суммирования и схемы ускоренного переноса не нужны.

Из этого следует, что голословные измышления, приведённые TernarySystem, - ложные, а автор этих голословных измышлений, Никитин А., - лжец.

[TernarySystem]

Переход троичной логики на бинарную запись ее логических состояний означает, в общем случае, отказ от троичной системы счисления.

На рисунке ниже приведён снимок модели троичного несимметричного полусумматора, которая работает в троичной системе счисления в трёхбитной одноединичной системе кодирования (3B BCT, "трёхпроводной"):

Ternary3BBCTHalfAdder.JPG

Загрузить Circuit Simulator с моделью.
Троичные трёхбитные триггеры с автоматической установкой в "0" при включении служат для ввода тритов и частью схемы собственно троичного полусумматора не являются.

Из этого следует, что предложение, приведённое TernarySystem, - ложное, а автор этого предложения - лжец.

Почему лжец? Вот ссылка http://andrejnikitin.narod.ru/mat_s_logik_AI.htm почитайте в этом труде "Математика счетной логики", автор А.В. Никитин приводит эту цитату - то есть он подтверждает и доводит до логического завершения, что любая реализация троичной системы двоичными (бинарными) элементами - это по сути отказ от троичности и переход к бинарной трёхзначности. Такой подход это всего лишь попытка улучшить двоичную систему (способом надстройки). А Вам уважаемый AndrejKulikov я бы порекомендовал перед тем как выливать грязь на человека посмотреть в зеркало - не в грязи ли Вы...

[TernarySystem]

[petrenko]

А вот заведём ка "пуриста" ( адепта "расово-чистейшей" троичности, без компромиссов то бишь )
в смысло-логический тупичок :

Как вот`\/`такую троичную ячейку статической памяти сделать НЕ-трёхпроводной ?

Сможете коротенько ( без "простыней" на тысячи строк пустого балабольства ) сказать ?

..
\/


..

Или таковая по Вашей <религии>"ноуке" и не троичная вовсе ?

[AndrejKulikov]

Ну элементарное же решение напрашивается! Все "адресные" регистры (типа указателя команд или данных) инициализируются наименьшим отрицательным и ползут вверх, прочие регистры - нулем (для математики проще). Всё. Проблема решена. Процессор оперирует в сбалансированной системе.

Троичных систем может быть много. Вот и коллега Ternary System привёл ссылку с примером ещё одной - псевдотроичной, но на самом деле двоичной, которая, хотя и двоичная, но на самом-самом деле является разновидностью троичной системы. Но основной троичной системой счисления является несимметричная троичная система счисления.
Так с какой же это стати вы предлагаете с основной троичной несимметричной системы с простыми и ясными традиционными и совместимыми с другими системами счисления положительными адресами команд и данных, например, в работающем в основной троичной несимметричной системе счисления девятитритном (3^9=19683) трёхбитном счётчике адреса команд и данных:

3BBCTCountOn19683Auto0.png

переходить на не основную троичную симметричную систему счисления с нетрадиционными заморочными отрицательными адресами? Так и до адресов в приведённой коллегой Ternary System ссылке с мнимыми четверичными числами дойти можно.

Код троичного девятитритного счётчика адреса команд и данных, работающего в троичной несимметричной системе счисления в трёхбитной системе троичных логических элементов в логическом симуляторе Atanua/Win32:

3BBCTCountOn19683Auto0.rar

Из-за ошибок в версии логического симулятора Atanua/Win32 1.2.130617 работать со счётчиком лучше в версии логического симулятора Atanua/Win32 1.0.081116.

[Shaos]

Давайте вашу "основную трёхбитную" систему держать в одном месте, дабы народ не путать...

[AndrejKulikov]

Ну элементарное же решение напрашивается! Все "адресные" регистры (типа указателя команд или данных) инициализируются наименьшим отрицательным и ползут вверх, прочие регистры - нулем (для математики проще). Всё. Проблема решена. Процессор оперирует в сбалансированной системе.

При работе счётчика адреса команд в не основной, а в дополнительной троичной симметричной (в сбалансированной) системе счисления нулевое значение счётчика находится в середине всего диапазона чисел счётчика, т.е. все адреса зависят от количества разрядов (тритов) в счётчике, в чём можно убедиться на модели троичного трёхбитного 9-ти разрядного (9-ти тритного) счётчика, одновременно работающего и в основной троичной несимметричной системе счисления (красные семисегментные индикаторы 309 с дешифратором-шифратором) и в не основной, дополнительной троичной симметричной системе счисления (зелёные семисегментные индикаторы с прямым управлением сегментами):

3BBCTCountOn19683Auto0Sim.png

если в такой не основной, а дополнительной системе счисления в счётчике адреса команд и данных убавить или добавить несколько разрядов (тритов), то все адреса сдвинутся, что не очень удобно пользователям. Пользователям более удобно придерживаться традиционных основных несимметричных систем счисления, в которых при убавлении и прибавлении разрядов в счётчике адреса команд и данных адреса команд и данных не сдвигаются, т.е. не зависят от количества разрядов в счётчике.

Код модели счётчика в логическом симуляторе Atanua/Win32 находится в прикреплённом архиве:

3BBCTCountOn19683Auto0Sim.rar

По количеству адресуемых ячеек памяти счётчик эквивалентен n*ln(3)/ln(2) = 9*1,585... = 14,26...-битному счётчику.

Из-за ошибок в версии логического симулятора Atanua/Win32 1.2.130617 работать со счётчиком лучше в версии логического симулятора Atanua/Win32 1.0.081116.

[AndrejKulikov]

В отличие от ранее опубликованной трёхбитной версии троичной компьютерной архитектуры TCA0 в версии TCA0e4 применена тристабильная 4-х тритная шина данных, что позволило обойтись без сборок nИЛИ. В шине данных вместо трёхбитных ("трёхпроводных") 3B BCT тритов применены двухбитные ("двухпроводные") 2B BCT триты. Шина данных и Switch ROM на переключателях выполнены на микросхемах 74LS244 (Octal Buffer with Noninverted Three-State Outputs), из-за чего в шине данных добавился 4-й трит, а в регистре данных A добавился 4-й троичный разряд (ТроР):

TCA0e4.JPG

Не обошлось и без потерь. Логические элементы 2ИЛИ-НЕ (2-inNOR, 2NOR, NOR2) восстановления в тритах третьего бита B0 на 1*dt уменьшили быстродействие компьютерной архитектуры.

Код модели в логическом симуляторе Atanua/Win32 1.2.130617:

TCA0e4.rar

[Shaos]

Давайте вашу "основную трёхбитную" систему держать в одном месте, дабы народ не путать...

Повторюсь...

[TernarySystem]

Троичных систем может быть много. Вот и коллега Ternary System привёл ссылку с примером ещё одной - псевдотроичной, но на самом деле двоичной, которая, хотя и двоичная, но на самом-самом деле является разновидностью троичной системы. Но основной троичной системой счисления является несимметричная троичная система счисления.

Исходя из классики: Арифметические основы компьютерной схемотехники.
в соответствии с принципом построения системы счисления - троичная система на этом уровне существует только в одной реализации это (0, 1, 2) - (назовём этот уровень реализации как нулевой)
Исходя из определения:
1. Системой счисления называется совокупность цифр и правил для записи чисел. Запись числа в некоторой системе счисления называется его кодом. Все системы счисления делятся на позиционные и непозиционные. Для записи чмсел в позиционной системе счисления используют определенное количество графических знаков (цифр и букв), которые отличаются друг от друга. Число таких знаков q называется основой позиционной системы счисления. В компьютерах используют позиционные системы с различной основой.
2. Система счисления с основанием два (цифры 0 и 1) называется двоичной, система счисления с основанием три (цифры 0, 1, 2) - троичная и т.д. В системах счисления с основанием меньше десяти используют десятичные цифры, а для основы большей десяти добавляют буквы латинского алфавита – A, B, C, D, E, F. Далее в обозначениях при необходимости пишут десятичный индекс, равный основе системы счисления, которая применена.

[AndrejKulikov]

TCA0 с восьмитритной тристабильной шиной данных
Для увеличения быстродействия архитектуры 4-х тритная шина данных с двухбитными ("двухпроводными") тритами заменена на 8-ми тритную шину данных с трёхбитными ("трёхпроводными") тритами. Из-за отсутствия микросхем с количеством буферов кратным 3, каждая 8-ми тритная ячейка Switch ROM на переключателях с тристабильным выходом, выполнена на 4-х микросхемах 74LS244 (Octal Buffer with Noninverted Three-States Outputs). Но не бывает худа без добра, в архитектуре с 8-ми тритной шиной данных байты помещаются целиком без преобразования в троичный код.

TCA0e8x3.JPG

Код модели в логическом симуляторе Atanua/Win32 1.2.130617:

TCA0e8x3.rar

[AndrejKulikov]

а ну если на рисунке, то тогда да - верим

Не только на рисунке, но и по модели троичного трёхуровневого ("однопроводного") логического элемента псевдоинвертора Лукасевича (InvL, NOTL, FT1N5) (загрузить онлайн HTML5-версию симулятора Circuit Simulator с моделью) каждый может убедиться, что при переключениях из -1 в +1 и из +1 в -1 на одной трети времени переключения всегда детектируется состояние "0", что приведёт к ложным срабатываниям в последующих элементах схем, о чём и написано в топике
Трёхуровневый ("однопроводный") псевдоинвертор Лукасевича.

[AndrejKulikov]

Всем давно понятно, что на уровне электрических сигналов троичка проигрывает двоичке (по помехоустойчивости и в следствии - быстродействию)...

Меньшую помехоустойчивость и меньшее быстродействие имеет только трёхуровневая ("однопроводная", 3LCT) троичная физическая система. Двухбитная ("двухпроводная", 2B BCT) и трёхбитная ("трёхпроводная", 3B BCT) троичные физические системы имеют одинаковую с двоичной системой помехоустоичивость и быстродействие большее, чем двоичной физической системы. Ещё большее быстродействие имеет четырёхбитная ("четырёхпроводная", 4B BCQuadro) физическая система. О чём и написано в исследовании
Быстродействие физических систем передачи данных.

[AndrejKulikov]

...но выигрывает по логике и математике. И именно в реализации симметричного кодирования.

Чем больше "ичность" сумматора и АЛУ, тем быстрее происходит сложение в сумматорах и некоторые другие логические функции в АЛУ. Именно поэтому троичные системы быстрее двоичной.
Внутри троичных систем, из-за меньшего количества переносов (около 25%), сумматор в троичной симметричной системе (около 25% переносов) суммирует быстрее сумматора в троичной несимметричной системе (50% переносов).
Сумматор в четверичной несимметричной системе счисления суммирует быстрее сумматора в троичной несимметричной системе и, вполне вероятно (такого исследования мне не встречалось), что быстрее и сумматора в троичной симметричной системе.
Сумматоры же и некоторые другие логические функции в восьмиричной и в шестнадцатиричной системах, из-за большего основания, быстрее и двоичных и троичных и четверичных сумматоров и других логических функций.
Симметричные же сумматоры с нечётными основаниями (пятиричные, семиричные, девятиричные и др.), из-за меньшего количества переносов (перенос возникает в приблизительно 25% случаев) быстрее несимметричных сумматоров (перенос возникает в 50% случаев).