Устройство для преобразования двоичного кода в код грея и обратно

пи 560222 СФН 33 СсеетсюОСоциалистические Республик 1) Дополнител ное к авт д-ву 1) М. Кл.а б 06 Г 5/02 2) Заявлено 24.10,74 071412/ присоединением зая Государственный комитет Совета Министров СССР 3) Приоритетубликовано 30.05,77, Бюллетень20 53) УДК 681.327.6(088,8) по делам изобретении и открытий. Бутко 71) Заявител 4) УСТРОЙСТВ АЗО И О ДЛЯ ПРЕОБ В КОД ГРЕ НИЯ ДВОИЧНОГОАТНО Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для использования в различных устройствах для преобразования данных.Известны устройства для преобразования двоичного кода в код Грея, устройства для преобразования кода Грея в двоичный код 1 и устройства, в которых эти преобразования совмещены.Из известных устройств для преобразования 1 О кода наиболее близким по технической сущности к изобретению является преобразователь двоичного кода в код Грея и обратно, содержащий элементы задержки, элементы И и счетчик, информационные входы каждого 1 разряда которого подключены к информационным входным шинам 12.Однако в этом преобразователе для предотвращения ложных срабатываний триггеров сигнал преобразования из двоичного кода в 2 код Грея по длительности не должен превышать времени переключения триггеров. Для выполнения данного условия в преобразователе необходимо прим"нять медленнодействующие тригг;ры илп искусственно увеличивать 2 время перекл;очепия триггеров.Цель изобретения - повышение быстродействия устройства преобразования двоичного кода в код Грея и обратно при одновременном повышении надежности, 3 Это достигается тем, что устроиство содержит формирователи в каждом разряде счетчика, при этом выход старшего разряда счетчика подключен к входу соответствующего формирователя, выход этого формирователя - к входу элемента задержки данного разряда счетчика, выход которого связан с входом соседнего младшего разряда счетчика, выходы остальных разрядов счетчика, кроме младшего, - к входам соответствующих формирователей, выходы которых соединены с первыми входами элементов 11 соответствующих разрядов счетчика, выходы элементов этих И подключены к входам элементов задержки тех же разрядов счетчика, выходы которых соединены с входами соседних младших разрядов счетчика, а вторые входы всех элементов И - к управляющей входной шине.При таком выполнении устройства управляющий вход для прямого и обратного преобразования между двоичным кодом и кодом Грея является общим, отсутствует необходимость в малых по длительности сигналах преобразования, так как для преобразования двоичного кода в код Грея на управляющий вход подается импульс, закрывающий элементы И после прохождения с формирователей первых импульсов после поступления двоичного кода на триггерный регистр. При преобразовании кода Греч в двоичный код необходи.,ость в управляющих импульсах вообще отпадает, элементы И постоянно открыты разрешающим потенциалом на управляющем входе. В связи с этим в устройстве могут быть использованы триггеры с любым быстродействием, что определяет высокое быстродействие всего устройства преобразования кодов. Кроме того, процесс преобразования кодов начинается непосредственно с момента поступления кода на триггерный регистр, а не по команде с управляющего входа.На чертеже представлена схема устройства для преобразования двоичного кода в код Грея и обратно.Устройство содержит счетчик 1 из триггеров 2 со счетными входами, подключенные к выходам триггеров 2 формирователи 3, вырабатывающие импульс при смене состояния триггеров, элементы 4 временной задержки, выходы которых подключены к счетным входам триггеров, и элементы И 5, управляющие входы которых объединены и образуют вход управления преобразованием по управляющей входной шине 6.В исходном состоянии триггерный счетчик 1 сброшен в нуль и все триггеры 2 находятся в нулевом состоянии. Подлежащий преобразованию код поступает в триггеры 2, при этом состояние триггеров изменяется с нулевого на единичное в тех разрядах, в которых код равен единице. Подключенные к выходам триггсров 2 формирователи 3 вырабатывают импульс при каждой смене состояния соответствующего триггера независимо от того, изменилось ли это состояние из нулевого в единичное, или, наоборот, из единичного в нулевое. Формирователь 3 может быть выполнен не только по активной, но и по пассивной схеме, например он может состоять из двух дифференцирующих цепочек, одна из которых подключена к единичному, а другая - к нулевому выходам триггера 2. В этом случае выходы дпфференцирующих цепочек объединяются схемой ИЛИ, выход которой подключается к соответствующему элементу И 5. Импульсы с выходов формирователей 3 проходят через элементы И 5, если в этот момент на управляющем входе 6 действует разрешающий потенциал. В старшем разряде наличие схемы И необязательно, и она отсутствует. С выходов схем И 5 импульсы поступают на элементы 4, время задержки 1, которых выбирается е Ъ Тпер, где Тпер - Время переключения триггера. В случае преобразования из кода Грея в двоичный код элементы И 5 открыты по управляющему входу 6 на все время преобразования. Для преобразования из двоичного кода в код Грея элементы И - остаются открытыми лишь для первых импульсов с формирователей 3, после чего закрываются; Тпер(закр(Тпер+1 з, где закр - время смены разрешающего потенциала на запрещающий на управляющем входе 6, отсчитываемое от момента поступления кода на счетчик 1.П р и м ер 1, Преобразование кода Грея в двоичный код, Предположим, в счетчик поступает код 1010 (в десятичной системе - двенадцать), Формирователи 3 четвертого и второго разрядов вырабатывают импульсы, которые через время 1 = 1 з поступают на счетные входы триггеров 2 соответственно третьего и первого разрядов, изменяя их состояние 1010 101 10 В связи с изменением состояния триггера 15 третьего разряда, соответствующий формирователь вырабатывает импульс, который, пройдя элемент И 5 и элемент 4 задержки, поступает через время 1 = 1 з на счетный вход триггера второго разряда, изменяя его состояние 20 111110 1101 Так как состояние триггера второго разряда изменяется, то импульс с подключенного к нему формирователя через время 1 = 1 з подается на счетный вход триггера первого раз- ряда 1101 130 1100 1101 110 1011 Состояние триггеров третьего и второго разрядов изменяется, и подключенные к ним формирователи 3 вырабатывают импульс, однако, к этому времени все элементы И оказываются закрытыми по управляющему входу 6, и в счетчике 1 остается результат 1011 (тринадцать в коде Грея).Экспериментальная проверка устройстваподтвердила значительное повышение скорости преобразования кодов, обусловленное отсутствием ограничений по быстродействию, связанных с параметрами сигналов управления преобразованием.Формула изобретенияУстройство для преобразования двоичного 65 кода в код Грея и обратно, содержащее элеВ результате в регистре оказывается двоичное з число 1100 (в десятичной системе - 12),П р и м е р 2. Преобразование двоичного кода в код Грея, Пусть в счетчик поступает код числа 1101 (тринадцать). В связи с изменением состояния триггеров 2 четвертого и третье О го разрядов подключенные к ним формирователи 3 вырабатывают импульсы, которые через время 1 = гз поступают на счетные входы триггеров соответственно третьего и второго разрядов45560222 У111 Составитель В, БутковТехред Е. Хмелева Корректор Л. Денискина Редактор И. Грузова Заказ 1379/2 Изд.501 Тираж 815 Подписное ШИИПГ 4 Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 менты задержки, элементы И и счетчик, информационные входы каждого разряда которого подключены к информационным входным шинам, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, оно содержит формирователи в каждом разряде счетчика, при этом выход старшего разряда счетчика соединен с входом соответствующего формирователя, выход которого соединен с входом элемента задержки данного разряда счетчика, выход которого соединен с входом соседнего младшего разряда счетчика, выходы остальных разрядов счетчика, кроме младшего, соединены с входами соответствующих формирователей, выходы которых соединены с первыми входами элементов И соответствующих разрядов счетчика, выходы которых соединены с входами элементов задержки тех же разрядов счетчика, выходы которых соединены с входами соседних младших разрядов счетчика, а вторые входы всех элементов И соединены с управляющей входной шиной.Источники информации, принятые во вни мание при экспертизе:1, Сухомлинов М. М, и др. Преобразователикодов чисел. Киев, Техника, 1965, с. 120.2. Авторское свидетельство СССР160041,6 06 Р 5/02, 1962.