Устройство для преобразования десятичных чисел в двоичные и обратно

Йеттеэ н,т, б,сйс.-. ЗИ 4 Союз Соеетскик Социалистических РеспубликОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН Ия К ПАТЕНТУ авнсимый ат патент МП 1 х б 06 т 5 0 Заявлена 181969 ( 1315449/18-24)Приарээтет 06.э(1,1968,ВП/132614, Г Комитет по делай зобретений и еткрь.тий при Совете Министров СССР1 К 681 э 5 51(О 1971. Бэоллстень М 24писания 20.Х 11,19 1 Опубликовано 09.И Дата опубликования Авторыизобретения Иност 1 э анцы евальд, Герхард Христиаисвтайер(Германская Демократическая Р Иностранная фирма фЕБ Электронише РехенмаИнго Людвиг Ьахманнублика) Заявител инеи уалик ИН ЪХ Ч И СЕЛ СТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ДЕ В ДВОИЧНЫЕ И ОБРАТНОИзобретение относится к области автоматики н вычислительной техники и предназначено для преобразования целых н представляющих правильную дробь десятичных чисел в двоичные числа и обратно.Известно устройство для преоб 1 эазования десятичных чисел как целых, так и представляющих правильную дробь в двоичные числа и обратно, содержащее сдвиговый регистр с кодопреобразователями; преобразование чисел в таком устройстве осуществляется за М тактов, если сдвиговый регистр содержит .И разрядов.Для повышения быстродействия в предлагаемом устройстве выходы последних К разрядов сдвигового регистра соединены со входами обоих кодопреобразователей десятичного регистра первого разряда, выходы этих кодо- преобразователей соединены со входами десятичного регистра того же разряда; К выходов кодопреобразователей десятичного регистра каждого предыдущего разряда соединены с К входами кодопреобразователей десятичного регистра последующего разряда; К выходов кодопреобразователей десятичного регистра последнего разряда соединены со входами первых К разрядов сдвигового регистра.На чертеже изображена схема устройства.Устройство содержит,М-разрядный сдвиговый регистр 1 для записи двоичных чисел, десятичные регистры 2 для записи 1-го, 2-гоУ-го разряда десятичных чисел, кодопреобразователн 3 н 4, К выходных цепей сдвиговагарегистра 5, К выходных цснсй кодопреобразователей 6, выходные цепи кодопреобразоватслсй 7, выходные цепи десятичных регистров (1.Устройство работает следующим образом.Содержимое сдвигового регистра 1 сдвигастся на К разрядов вправо. На колопреобра 1 О зователн 3 н 4 лэобого п-го разряда подаетсядесятичное числа 7, па цепям 8 н сигналы (( э,э, ( ьс по цепям 6, соответствуэощне цифрам двончнога числа Е,",илн Е. На кодопреооразователи 3 и 4 первого разряда пода 15 эотся сигналы (о(0 в, , (, по цепям э с последних разрядов сдвнгового рсгнстра 1. Сигналы (,мэ, (,х (.хэ, подаются с выходовкодопреобразователей 3 и 4 последнего М-гаразряда по цепям 6 на входы первых К раз 20 рядов сдвигающего регистра,Двоичное число Е на выходах кодопреобразователя д и-го разряда соответствует выражению.еДвоичное число Е- на выходах кодопре.образователя 4 и-го разряда соответствует вы.раженшо:Е=(;н 2 -- , Е, 2 л -- , - (,2 ЗИ 474/причем полученное десятичное число Л, записывается по цепям 7 в соответствующий десятичный регистр 2. Цифры остатка от деления образуют двоичные единицы сип(алов(2) Е(2) Е 1 -, - 2 7 д 10 Дробный остаток от деления образует десятичное число Г .Для преобразования целого десятичногочисла, цифры которого закодированы любымспособом, в двоичное представление, число десятичных разрядов путем добавления дополнительных нулей преобразуют в число, кратноеУ; при этом возникает 1 групп по У цифр в каждой. Эти группы, начиная со старших разря.дов, вводят в десятичные регистры 2, причемвеса внутри каждой группы равномерно убывают, начиная с 1-го разряда устройства. Интервал между вводом предыдущей и последу 1 Х1 ощей группы равец - тактам, причем в ка.Лждом такте осуществляется одновременноепреобразование в кодопреобразователяхвсех разрядов, а также осуществляется сдвигсодержимого регистра 1 ца К разрядов впраМво. Через тактов в регистре 1 оказываетКся записанным двоичный эквивалент преобразуемого десятичного числа,Для преобразования десятичного числа,представляющего правильную дробь, числоразрядов после запятой путем добавления нулей приводится к целому числу, кратному У;при этом образуетсягрупп по Л( цифр в каждой, Эти группы, начиная с младшего разряда, вводят в десятичные регистры 2, причемвеса внутри каждой группы равномерно возрастают в направлении от 1-го к последнемуразряду устройства. Интервал между вводом(Ипредыдущей ц последующей группы равен -Ктактам, причем в каждом такте осуществляется одновременное преобразование в кодопреобразователях 4 всех разрядов и сдвиг содержимого регистра 1 на К разрядов вправо.Ч рез -- тактов в регистре 1 оказывается записа)шым двоичный эквивалент десятичнойдроби с точностью, зависящей от числа разрядов М в регистре 1, и с повышающимися внаправлении сдвига весами двоичных разрядов.Для преобразования целого двоичного чи Таблица 1 20 1 2 3 4 5 6 7 8 9 40 0000122 5555666677 ООЕЕООЕЕОО 1 11=0," д 1,2 П И 2(и,2=г. 2 цл 2 2233334444 7788889999 Х, .С 0 ОЕ 1 0 ОА Е ОЕ ОЕ ОЕ ОЕ 0 Е 50 Результат работы при тех же условиях кодопреооразователей 4приведен в табл. 2.Таблица 2 Ял 0123456789=-У. 20 4 8 2 6 О 4 8 2 6 2 5 9 3 7 1 5 9 3 7 2 0 00 ЕЕ О О О ЕЕ 60112=0 Л 260482604О О 1 ЕЬ О О ЕУ Ь 10000011.ЕЕ.Еи 1 сла в десятичное представление 1 с цифрами,закодированными любым способом), двоичноечисло вводится в регистр 1 так, что веса двоичных разрядов повышаются в направленииЛсдвига, В течение - тактов проводится одКповременное преобразование в кодопреобразователях 4 всех разрядов, после чего осуществляется сдвиг содержимого регистра 1 ца К1 О разрядов, Десятичное число, состоящее из Ждесятичных цифр, сосчитывается группами скодопреобразователей 4,по цепям 7, причемвеса десятичных разрядов повышаются, начиная с 1-го разряда устройства, Регистры 2 усЛ (15 танавлцваются снова в нуль. Через - , - тактовКпреобразование окончено,Для преобразования правиль)юго дробногодвоичного числа в десятичное, двоичная дробьЛ20 вводится в регистр 1. Через тактов, в теКчение которых осуществляется одновременноепреобразование в кодопреобразователях )всех разрядов и сдвиг содержимого регистраца К разрядов, по цепям 7 сосчитывается десятичное число, начиная с группы наибольше)о веса, причем веса десятичцых разрядовуменьшаются, начиная с 1-го разряда устройства. Регистры 2 снова устанавливаются в,И гнуль. Через -- тактов получаем десятичныйКэквивалент двоичной дроби с точностью, зависящей от г,При К=2 результат работы кодопреобразователя 3 любого и-го разряда, т. е . 1-го и2-го в зависимости от входных сип(алови 11, приведец в табл. 1(обозначение 1, соответствует двоичной единице)311474 При кодировании десятичного числа двоичпо-десятичным кодом 8 - 4 - 2 - 1, цепи 8 имеют четыре шины а, Ь, с, й, а цепи 7 - четыре шины а, Ь, с, й. В этом случае работа кодо- преобразователей 3 описывается следующими уравнениями:и: - .Ел 1, Е 1,2 (а/В,/С)Ь =-4 1, 4Ул 1 У.1,2 (аЛв с)/ЕЕцио Ро Таблица 3 аоа о а Ь с о Рооо 1,0 0 1.Преобразование заданного целого десятичного числа 8913 в двоичное число в последовательно-параллельном режиме работы устройства отражено в табл. 3;В регистры 2 1-го и 2-го разряда ( К=2) записывают сначала тысячный и сотенный разряды (Р 1000, 0100) заданного числа, закодпрованные в двоичном виде. За семь такЛтов ( - ) образуется двоичный эквивалент этого числа, Затем в регистры 2 вносятся де. сятичный и единичный разряды, и еще через 7 тактов в регистре 1 оказывается записанным двоичный эквивалент числа 8913 с понижаощнмпся слева направо весами разрядов.Отдельные шаги процесса преобразования двоичной дроби О, 01.1. 01. 0001.1. О 1. 00 в соответству 1 ощуо десятичную дробь 0,409423 отражены на табл. 4.В регистре 1 записана двоичная дробь; веса разрядов поги 1 жаются слева направо. Регистры 2 установлены в нуль. Через 7 тактов с регистров 2 снимаются оба высших разряда десятичной дроби (в двоичной форме). После установки регистров 2 в нуль, через 7 тактов аЬсй1.000001.00000000000000000;00000001.001.0ОЬОЬ0 0 1. 1,00 ЬЬ0000000000003474 с нпх снимают следующие две цифры десятичной дроби. В регистре 1 после каждого цикла из 7 тактов ооразустся такое число, что при продолжении преобразования точность дссят 1 нОо эквпвлента повышается аждыи раз на два разряда.Преобразование при Кцелого двоичного числа 1.1.01.001.01.0, которое записано в регистре 1 с повышающимися слева направо весами разрядов дано в табл. 5. Через 5 тактов с регистра 2 снимается цифра 2 сд 1 пичпого разряда Р, десятичного числа, закодированного в двоичпо-десятичном коде. В течение следующих двух циклов по 5 тактов сосчиты- ваютсЯ десЯтичный Ро и сотенны 1 Р,оо Разряды соответствующего десятичного числа 842, причем после каждого цикла регистр 2 устанавливается в нуль. Регистр 1 после каждого цикла содержит остаточное двоичное число. веса разрядов Таблица о аЬс(1. 1. 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1. 0 0 0 0 0 0 0 О 0 1. 1. 1. 0 0 0 0 О 0 0 0 0 1. 1. 1. 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1. 1. 1. 01.00000001, 1. 1. О 1. О О О О 0 0 001.1.01.0000 0 О О О 1. 1. О 1. О 0 Табпппа б а)с 0000 02 01 0000001,1.01. 0 ьо ьо 0 ьо ьь 0001.01.001.0 1.00001.01.00 1.01.00001,01.1.01.01.00001. Предмет изобретенияУстройство для греобразовапгя десятичных п)сел в двоичные и обратно, содержащее 30 сдвнговый регистр для записи двоичного числа, десятичные регистры, каждый из которых соединен с двумя кодопреобразователями, от,пча)оиееся тем, что, с целью повышения быстродействия, выходы последних К разрядов 38 сдвпгового регистра соединены со )хода.;иОоопх кодопрсооразоватслсй десятиного регистра первого разряда, выходы этих кодопрсобразователей сосдппспы со входами десятп 1 ного регистра того жс разряда; К выходов 40 кодопрсобразователей десятинюго регистракаждого предыдущего разряда соединены с К выходамп кодопреобразователсй десятичного регистра последуОщего разряда; К выходов кодопрсобразоватслей десятичного регистра 48 последнего разряда соединены со входамипервых К разрядов сдвигового регистра. 001.01.01.000 001.0р 1 00001.01.01.0 0000001.01.0 000000001.0 01.00000000 О.00р,0001.000000 00000 ЬОООО 00000001.00 0000000001.0000000000 0000000000 1,000 р 1 оо Последовательность преобразования десятичной дроби 0,6875, которая выполняется в соответствии с тем, как это указано в табл. 3, отражена в табл, 6. Через 4 цикла по 5 тактов регистр 1 заполняется двоичным эквивасг 1,1л,Г - -1,Ь 1 зд .Ъ"о Тирак 473 НИИП Заказ 438 ОДП 1 С 5 О Загорская типографи 03 4 ь 7 8 9 О2 13 4 Ы 00 1.1.0 0 1. 1.00 1.0 0000 0000 0000 0001.0 1. 0 1.0001.0000 ОООО 0000 0000 001,0 0000 лентом Г), 1. 0 1.1.00, причемповышаются слева направо,о 1 Ог д 7 8 б2о 4 гО бб 7 8 9 оо 25 О 1.О 1, оооо оооо оооо , оооо0. Ь Ь оооо оооо оооо оооо ьо"о о01.Оооо) оооо оооо о ььо о ььь оооо оооо оооо оооо