Устройство для преобразования кодов

О П И С А Н И Е 1 ц 556429ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(61) Дополнительное к авт. свид-ву влено 10,12.75 (21) 2083303/2 1) М. Кл.з 6 06 Г 502 соединением заявки 3) Приоритет Государственный комитет Совета Министров СССР 04.77, Бюллетень М 1 УДК 681 325(088 8 тубликова о делам изобретений и открытий. В, Бородаев, В,. Волкогон, В. И. Корнейчук, В. П. Тарасенки А, К. Тесленконина политехнический институт им. 50-летияябрьской социалистической революции(71) Заявит евскин ордена Великой О 5-) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ К 1Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использованов цифровых вычислительных и измерительныхустройствах, а также в устойствах дискретнойавтоматики.Известно устройство для преобразованиякодов, которое преобразует информацию,представленную в позиционной системе счисления, и систему остаточных классов, содержащее триггерные регистры, выполненные наэлементах И, дешифраторы, блок суммирования и блок двоичного кодирования,Такое устройство не обеспечивает обратного преобразования кода в остатках в исходный код, кроме того, оно не может обрабатывать операнды с фазо-импульсным представлением.Наиболее близким техническим решениемк изобретению является устройство для преобразования кодов, содержащее два блокаперестраиваемых фазо-импульсных многоусттойчивых элементов, первые входы которыхсоединены, генератор тактовых импульсов ифазо-импульсных констант, элементы И,ИЛИ, счетчик, первый и второй триггеры,единичные входы которых соединены.Это устройство имеет низкое быстродействие.Чтобы увеличить быстродействие предлагаемое устройство содержит второй счетчик и третин триггер, единичныи вход которого соединен с первой входной шиной, с первыми управляющими входами обоих счетчиков и первым входом первого элемента ИЛИ, нулевой 5 вход третьего триггера соединен со второйвходной шиной, вторыми управляющими входами обоих счетчиков и вторым входом первого элемента ИЛИ, единичный выход третьего триггера соединен с первыми входами первого 10 и второго элементов И, вторые входы которыхсоединены соответственно с выходами первого и второго счетчиков, информационные входы которых соединены соответственно с выходами третьего и четвертого элементов И, первые 15 входы которых соединены с выходом генератора тактовых импульсов и фазо-импульсных констант, а вторые входы - с единичным выходом первого триггера. Третий вход третьего элемента И соединен с нулевым выходом вто рого триггера и первым входом пятого элемента И, второй вход которого соединен с нулевым выходом третьего триггера. Третий вход четвертого элемента И соединен с единичным выходом второго триггера, единичный 25 вход которого соединен с выходом первогоэлемента ИЛИ и первым входом первого блока перестраиваемых фазо-импульсных много- устойчивых элементов, выходы которого соединены с другими входами пятого элемента зо И, а второй вход - с выходом первого эле 556429Устройство для преобразования кодов содержит столько перестраиваемых фазо-импульсных многоустойчивых элементов, сколько оснований имеется в выбранной системе остаточных классов. Основания т; (г = 1, 2 и) системы остаточных классов выбираются из условийПП тг зР; П т,=Р(й(г); Р(гпойги,.):1, г:г г=ггде т; (г = 1, 2 и) - взаимно простыечисла;т,(г=1, 2 1) - основания перестраиваемых фазо-импульсных многоустойчивых элементов, входящих вблок 1;т,(г=1.ь г+ и) - основания перестраиваемых фазо-импульсных многоустойчивых элементов, входящих в блок 2;Р - основание позиционной системы счисления; мента И и первым входом второго элемента 1 ЛЛИ, выход которого соединен с нулевым входом первого триггера, а второй вход - с выходом пятого элемента И, второй вход которого соединен с первым входом шестого элемента И, другие входы которого соединены с выходами второго блока перестраиваемых фазо-импульсных многоустойчпвых элементов, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И и первым входом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом шестого элемента И, а выход - с нулевым входом второго триггера.На чертеже изображена функциональная схема устройства.Устройство содержит блоки 1 и 2 перестраиваемых фазоимпульсных многоустойчивых элементов. Блок 1 подключен входом к выходу элемента И 3, а выход элемента И 4 - к входу блока 2. К первым входам элементов 3 и 4 подключен единичным выходом триггер 5. Выход счетчика 6 подключен к второму входу элемента 3, а выход счетчика 7 связай с вторым входом элемента 4.Управляющие входы счетчиков 6 и 7 соединены с входами элемента ИЛИ 8, Элемент 8 соединен с входами блоков 1 и 2 и с единичными водами триггеров 9 и 10. Блок 1 перестраиваемых фазо-импульсных многоустойчивых элементов соединен с входом элемента И 11, а выходы блока 2 - с входами элементов И 12. Элемент ИЛИ 13 соединен с элементами И 3 и 11, а элемент ИЛИ 14 - с элемептамп 4 и 12. Триггер 10 соединен с первыми входами элементов И 15 и 16, подключенных к генератору 17 тактовых импульсов и фазоимпульсных констант. Р - . - наибольшее изпредставимых чисел.Рассмотрим работу устройства па примере5 преобразования числа А =34 из десятичнойсистемы счисления в систему остаточных классов с фазо-пмпульсным представлением и обратно.Выберем следующие основания системы ос 10 таточных классов: первая группа пг 1=2, пг==5; вторая группа пгз=9.Блок 1 состоят пз двух перестрапваемыхфазо-импульсных многоустойчивых элементов, работающих по модулям, равным основаниям15 первой группы, т. е. 2 и 5. Блок 2 состоит изодного перестраиваемого фазо-импульсного многоустойчнвого элемента, работающего по модулю, равному основанию второй группы, т, е. 9.20 Перед началом работы младший разрядчисла А, т. е. 4, находится в счетчике 6, а старший разряд, т. е, 3, - в счетчике 7.Для преобразования числа из десятичнойсистемы счисления в систему остаточных2 З классов по шине В подают сигнал, которыйустанавливает счетчики б и 7 в режим вычитания, переводит триггеры 5, 9, и 10 в единичное состояние и поступает на входы синхронизации блоков 1 и 2. Так как триггеры 9 и 10 З 0 находятся в единичном состоянии, то элементИ 15 открыт для прохождения тактовых импульсов, поступающих на счетный вход счетчика б, содержимое которого с приходом каждого импульса уменьшается на единицу. С под 5 ступлением на вход четвертого по счету импульса содержимое счетчика б становится равным нулю и на его выходе появляется сигнал, поступающий через элемент И 3 на вход перестройки блока 1, При этом перестраива емый фазо-импульсный многоустойчивый элемент, работающий по основанию 2 устанавливается в состояние 4 (гпой 2) =2, что можно определить по периоду следования сигналов на его выходе. Перестраиваемый фазо-им пульсный многоустойчивый элемент, работающий по основанию 5 устанавливается в состояние 4 (гпос 1 5=4), и сигналы па его выходе имеют период следования, равный четырем.50 Сигнал с выхода счетчика 6 через элементыИ 3 и ИЛИ 13 поступает на нулевой вход триггера 8. При этом управляющий сигнал с выхода этого триггера закрывает элемент И 15 и открывает элемент И 16 для прохождения тактовых импульсов, которые поступают на вход счетчика 7. С поступлением третьего по счету импульса на вход содержимое счетчика 7 становится равным нулю и на его выходе появляется сигнал, поступающий на вход 60 блока 2. Этот сигнал устанавливает перестраиваемый фазо-импульсный многоустойчивый элемент, входящий в этот блок и работающий по основанию 9 в состояние 4 гпос 19+ +Згпод 91 гпос 19=7, что отражено периодом 6 б следования сигналов на выходе, Сигнал с вы5 10 или при й= - ; 1, =Рф,12 хода через элементы 4 и 14 поступает на входтриггера 10 и устанавливает его в нулевоесостояние. Сигнал с единичного выхода этого триггера закрывает элементы И 15 и 16.На этом операция перевода числа из позиционной системы счисления в систему остаточных классов оканчивается. Получен результата=0, а=4, а=7 (где а, - числа, хранящиеся на перестраиваемых фазо-импульсныхмногоустойчивых элементах с основаниямисоответственно 2, 5 и 9). Действительно:34 гпог 1 2=0, 34 гпод 5=4, 34 гное 9=7.Считая описанное состояние устройствакак исходное, рассмотрим перевод числа А==34 из фазо-импульсного кода в остатках вдесятичную систему счисления,При поступлении сигнала, устанавливающего счетчики 6 и 7 в режим суммирования,триггер 5 переводит в нулевое, а триггеры 9и 10 - в единичное состояние. Этот же сигнал поступает на входы синхронизации блоков1 и 2. Так как триггеры 9 и 10 в единичномсостоянии, то на вход счетчика 6 поступаюттактовые импульсы, В момент совпадения сигналов на выходах блока 1 на выходе элемента И 11 появляется сигнал, который проходитчерез элемент 13 и переводит триггер 8 в нулевое состояние. При этом состояние счетчика7 изменяется. Сигнал на выход блока 2 черезэлементы И 12 и ИЛИ 14 поступает на нулевой вход триггера 10. На этом перевод числаА =34 из системы остаточных классов в десятичную систему счисления оканчивается. Всчетчике 6 хранится младший разряд числа,т. е. 4, а в счетчике 7 - старший разряд,т. е. 3,Прн сравнении быстродействия предлагаемого устройства и известного удобно за единицу измерения времени принять период следования тактовых импульсов г. Среднее значение длительности преобразования в известном устройстве Ь= Рт, где Р - диапазонпредставления чисел в выбранной системе остаточных классов. Это выражение для 1 г может быть получено, если допустить, что момент начала преобразования и величина преобразуемого числа А - величины случайныеи равномерно распределены в своих диапазонах изменения,В предлагаемом устройстве преобразованиемладших и старших разрядов числа производится последовательно, но независимо. Еслиоснования системы остаточных классов удовлетворяют соотношениям, указанным выше,то среднее время преобразования для такогоустройства составитг,г + Рг - й)12 Предлагаемое устройство требует для выполнения операции в 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 6- Ррйраз меньше времени, чем известное устройство,Пусть, например, основание позиционнойсистемы счисления Р= 10, а диапазон представления чисел Р= 10. В таком случае предлагаемое устройство требует для выполненияоперации в среднем в 10 раз меньше времени,чем известное устройство,Формул а изобретенияУстройство для преобразования кодов, содержащее два блока перестраиваемых фазоимпульсных многоустойчивых элементов, первые входы которых соединены, генератор тактовых импульсов н фазо-импульсных констант, элементы И, ИЛИ, счетчик, первый и второй триггеры, единичные входы которых соединены, отличающееся тем, что, с целью увеличения быстродействия, оно содержит второй счетчик и третий триггер, единичный вход которого соединен с первой входной шиной, с первыми управляющими входами обоих счетчиков и первым входом первого элемента ИЛИ, нулевой вход третьего триггера соедпнен с второй входной шиной, вторыми управляющими входами обоих счетчиков н вторым входом первого элемента ИЛИ, единичный выход третьего триггера соединен с первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго счетчиков, информационные входы которых соединены соответственно с выходамн третьего и четвертого элементов И, первые входы которых соединены с выходом генератора тактовых импульсов н фазо-импульсных констант, а вторые входы соединены с единичным выходом первого триггера, третий вход третьего элемента И соединен с нулевым выходом второго триггера и первым входом пятого элемента И, второй вход которого соединен с нулевым выходом третьего триггера, третий вход четвертого элемента И соединен с единичным выходом второго триггера, единичный вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ и первым входом первого блока перестраиваемых фазо-импульсных много- устойчивых элементов, выходы которого соединены с другими входами пятого элемента И, а второй вход соединен с выходом первого элемента И и первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с нулевым входом первого триггера, а второй вход - с выходом пятого элемента И, второй вход которого соединен с первым входом шестого элемента И, другие входы которого соединены с выходами второго блока перестраиваемых фазоимпульсных многоустойчивых элементов, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И и первым входом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом шестого элемента И, а выход -с нулевым входом второго триггера.Редактор Т. Рыбалова Корректор Л. Денискина Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 1112/1 Изд Ло 419 Тираж 815 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская паб., д. 4/5