Аппаратная часть→Энергопотребление в двоичной, в троичной трёхбитной и в четверичной четырёхбитной системах счисления
В цифровых устройствах на логических элементах подобных ТТЛ логические элементы в открытом состоянии потребляют электроэнергию, а в закрытом состоянии почти не потребляют электроэнергию. В цифровых устройствах на логических элементах подобных КМОП логические элементы и в закрытом и в открытом состоянии почти не потребляют электроэнергию, поэтому в этой работе мы их не рассматриваем.
Для соизмерения рассмотрим 12 логических элементов. На 12-ти логических элементах можно построить 6 двоичных триггеров, которые вмещают 2^6=64 кода (числа), 4 троичных одноединичных трёхбитных триггера, которые вмещают 3^4=81 код (число) или 3 четверичных одноединичных четырёхбитных триггера, которые вмещают 4^3=64 кода (числа). В двоичной системе будут открыты 6 логических элементов из 12-ти, в троичной одноединичной трёхбитной системе будут открыты 4 логических элемента из 12-ти, в четверичной одноединичной четырёхбитной системе будут открыты 3 логических элемента из 12-ти.
Удельные энергопотребления [элементарных токов/код] будут равны:
6/64=0,09375 в двоичной системе,
4/81=0,04938 в троичной одноединичной трёхбитной системе,
3/64=0,04687 в четверичной одноединичной четырёхбитной системе.
Если принять энергопотребление двоичной системы за 100%, то энергопотребление троичной одноединичной трёхбитной системы составит 52,7%, а четверичной одноединичной четырёхбитной системы 50%.
Ссылки:
1. http://ru.wikipedia.org/wiki/Триггер_(электроника)
2. http://trinary.ru/discussions/19 Троичный двухуровневый триггер
4. http://ru.wikipedia.org/wiki/Троичный_триггер
3. http://potan.livejournal.com/81398.html Энергосбережение и системы счисления.
4. http://potan.livejournal.com/91399.html Системы счисления (продолжение).
Андрей Куликов,
Мнения
001 Систем счисления «троичной трёхбитной» и «четверичной четырёхбитной» не существуют.
003 В заголовке должно быть: "... системах кодирования".
002 Также интересен вопрос соотношения использования ТТЛ и *МОП.
Каковы их доли?004 "ТТЛ логические элементы в открытом состоянии потребляют электроэнергию,
а в закрытом состоянии почти не потребляют электроэнергию".
Из дальнейшего описания предложенной методики расчёта зависимости потребляемой злектроэнергии
от системы кодирования,становится ясно,Что под "открытом состоянии" логического элемента
подразумевается состояние лог."1" на выходе, а под "закрытом состоянии" подразумевается
соответственно состояние лог."0".
В Google набираем запрос "datasheet 7400",по первой ссылке предлагается PDF-файл с данными
на SN74LS00 (L-низкое токопотребление,S-диоды Шотки) производства ON Semicnductor(подразделение
Motorola).Ищем параметр Power Supply Current.Там приводятся два значения:
1.Iсс Total, Output HIGH max (максимальный потребляемый ток при все выходы лог."1") = 1,6 ma
2.Iсс Total, Output LOW max (максимальный потребляемый ток при все выходы лог."0") = 4.4 ma
Разница в токопотреблении примерно в 2,5 раза,при том в состоянии лог."0"(предлагаемое
понятие "закрытое состояние") оно больше.При желании можно ознакомиться с данными на
TTL-логику других производителей.Числовые значения могут быть другими, но характер соотношения
токопотребления при разном логическом состоянии на выходе сохранится.Это есть некоторая
особенность схемотехники TTL-логики.
Приведённые данные позволяют сделать несложный вывод,что чем больше нулей в "многобитности",
тем больше токопотребление TTL микросхем.005 В целом не смотря на крайнюю странность логики вывода и сам странный вывод, вопрос достаточно интересный и им стоит заняться. Только сравнивать надо не с реализацией троичных элементов на двоичных, а с честными троичными элементами.
006 "Логические элементы могут работать в режимах положительной и отрицательной логики. Для электронных логических элементов в режиме положительной логики логической единице соответствует высокий уровень напряжения, а логическому нулю - низкий уровень напряжения. В режиме отрицательной логики логической единице соответствует низкий уровень напряжения, а логическому нулю - высокий."
"Как правило, паспортное обозначение логического элемента соответствует функции, реализуемой "положительной логикой"."
http://www.brgu.ru/data/facultet/fizmat/ktf/zifrovaja_texnika/1_01.htm Глава 1. Комбинационные схемы и цифровые автоматы. 1.1. Логические элементы007 Как Вам фраза : "Процессор Intel Pentium dual core работающий
в режиме отрицательной логики"?