Преобразователь двоичного кода в двоично-десятичный код градусов и минут

ОПИСАНИЕ цИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 040179 (2) 2705705/18-24 (5 М, КЛ. с присоединением заявки Йо(23) Приоритет 6 06 Р 5/02 Государственный комитет СССР по дедам изобретений и открытийДата опубликования описания 30.1180(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДВОИЧНОГО КОДА В ДВОИЧНОДЕСЯТИЧНЫЙ КОД ГРАДУСОВ И ИИНУТИзобретение относится к области автоматики и цифровой вычислительной техники и может быть использовано в специализированных преобразующих устройствах и системах сбора информации.Известен преобразователь двоичного кода в двоично-десятичный код градусов и минут ),11, содержащий распределитель импульсов, первый вход которого подключен к управляющему входу статического регистра, первая группа выходов которого соединена с выходами преобразователя,Недостаток известного преобразователя состоит в малом быстродействии, связанном с последовательным алгоритмом обработки чисел. Наиболее близким к изобретеник; по технической сущности и схемному решению является преобразователь двоичного кода в двоично-десятичный код градусов и минут 2, содержащий первый статический регистр, состоящий из триггерных тетрад единиц минут, единиц и десятков градусов, старшей диоды и триады десятков минут, второй статический регистр, первый и второй блоки коррекции,коммутатор, распределитель импульсови блок элементов ИЛИ, выходы которого соединены с соответствующимиинформационными входами второго статического регистра, выход З.-го (1=1"-3) разряда которого соединен с информационными входами (1+1)-х разрядов всех тетрад и триады первогостатического регистра, выход третьего разряда второго статического регистра соединен с информационным входом первого разряда тетрады единицградусов первого статического регистра, выход четвертого разряда второ го статического регистра - с информационными входами первых разрядовтриады десятков минут, тетрады десятков градусов и старшей диады первого статического регистра, первая 28 группа выходов Которого подключенак выходам преобразователя, а вь;ходы коммутатора соединены с входамипервого блока коррекции, группа выходов которого связана соответствен но с первой групгой входов блока элементов ИЛИ, выход старшего разрядапервого блока коррекции соединен свходом старшего разряда второго статического регистра, а вторая группа 30 входов блока элементов ИЛИ связана783787 соответственно с выходами второго блока коррекции.Недостаток этого устройства состоит в низком быстродействии, обусловленном тем, что на каждый цикл преобразования одного разряда,двоичного кода затрачивается восемь тактов, а также инвариантностью времени преобразования по отношению к аб солютной величине преобразуемого кода, т.е. время преобразования каждой из 2 двоичных комбинаций одинаково,Целью изобретения является повышение быстродействия. Поставленная цель достигается тем,что в преобразователь двоичного кодав двоично-десятичный код градусов иминут, содержащий первый статическийрегистр, состоящий иэ триггерных тетрад единиц минут, единиц и десятковградусов, старшей диады и триады десятков минут, второй статический реГистр, первый и второй блоки коррекции, коммутатор, распределитель импульсов и блок элементов ИЛИ, выходыкоторого соединЕны с соответствующими информационными входами второгостатического регистра, выход 1-го(1=1-3) разряда которого соединен синформационными входами (1 е 1)-х.разрядов всех тетрад и триады первогостатического регистра, выход третьего разряда второго статического реГистра соединен с информационным входом первого разряда тетрады единиц градусов первого статического регистра, выход четвертого разряда второго статического регистра - с информационными входами первых разрядов триады десятков минут, тетрады десятков градусов и старшей диады первого статического регистра, первая группавыходов которого подключена к выходам преобразователя, а выходы коммутатора связаны с входами первого блока коррекции, группа выходов которого соединена соответсвенно с первойгруппой входов блока элементов ИЛИ,выход старшего разряда первого блока коррекции соединен с входом старшего разряда второго статического регистра, а вторая группа входов блока элементов ИЛИ связана соответст- о венно с выходами второго блока коррекции, дополнительно включены третийстатический регистр, состоящий изтетрад единиц минут, единиц и десятков градусов и триады десятков минутдва элемента ИЛИ, два элемента И итриггер, При этом первый выход распределителя импульсов соединен с первым входом коммутатора, первым входом первого элемента ИЛИ, первымивходами тетрады десятков градусовтретьего статического регистра, первыми входами трех старших разрядов тетрады единиц минут и первым входом младшего разряда триады десятков минут первого статического регистра и первым входом первого элемента И,Второй выход распределителя импульсов связан со вторым входом коммутатора, первыми входами тетрады единицградусов третьего сгатического регистра, первыми входами трех старших разрядов тетрады десятков градусов и первыми входами старшей диады первогостатического регистра. Третий выходраспределителя импульсов соединенс первым входом второго блока коррекции, первыми входами триады десятков минут третьего статического регистра, вторым входом первого элемента ИЛИ, первыми входами трех старших разрядов тетрады единиц градусов и первым входом младшего разряда тетрады десятков градусов первого статического регистра. Четвертый выход распределителя импульсов подключен к третьему входу коммутатора, к первым входам тетрады единиц минут третьего статического регистра, к первым входам двух старших раэрядов триады десятков минут и к первому входу младшего разряда тетрады единиц градусов первого статического, регистра, вторые выходы всехтетрад и триады которого соединеныс информационными входами соответствующих тетрад и триады третьего статического регистра, группы выходовкаждой из тетрад которого, начинаясо старшей, соединены соответственно с четвертым, пятым и шестым входом коммутатора. Группа выходов триады третьего статического регистрасвязана со вторым входом второго блока коррекции, Выход первого элемента ИЛИ соединен с первым входом вто-:рого элемента И, выход которого подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И,а выход - с первым входом младшегоразряда тетрады единиц минут первого статического регистра, Первыйвыход этого разряда соединен с входом триггера, прямой выход которогосвязан со вторым входом первого элемента И, а инверсный - со вторымвходом второго элемента И,На чертеже приведена структурная схема предлагаемого преобразователя,В ее состав вхоцят второй, первый и третий статические регистры 1-3, соответственно первый и второй изкоторых состоят соответственно из тетрады десятков градусов 4,5, тетрады единиц градусов 6,7, триады десятков минут 8,9, тетрады единиц минут 10,11, два двухвходовых эле" мента И 12,13, два двухвходовых эле" мечта ИЛИ 14,15, распределитель 16 импульсов, коммутатор 17, первый и второй блоки 1819 коррекции, соответственно, блок элементов ИЛИ 20 триггер 21Назначение узлов преобразователя следующееПервый статический регистр 1 служит для хранения промежуточных значений преобразуемого кода и выдачи окончательного результата преобразования,5 Второй статический регистр 2 предусмотрен для хранения четырехразрядной скорректированной информации до окончания такта коррекции данной тет О рады или триады.Третий статический регистр 3 предназначен для промежуточного запоминания кодов тетрад и триады, поступающих для коррекции. Необходимость в таком промежуточном запоминании возникает потому, что одним и тем же тактовым импульсом в предлагаемом преобразователе осуществляются подача кода для коррекции и запись скорректированного кода.2 ОЭлементы И 12 и 13, элемент ИЛИ 14 и триггер 21 используются для подачи на управляющий вход младшего разряда тетрады единиц минут первого статического регистра тактового импульса 25 Т или тактовых импульсов, формируемых первым элементом ИЛИ 15, в зависимости от вида преобразуемого кода.Распределитель импульсов 16 формирует импульсы, необходимые для син О хронизации работы всех узлов преобразователя,Коммутатор 17 служит для поочередного приема содержимого тетрад и выдачи на первый блок коррекции и пред- З 5 ставляет собой элементы И для разрядов каждой тетрады.Первый блок 18 коррекции предназначен для коррекции содержимого тетрад и представляет собой комбинацион ную схему со следующей зависимостью между входными и выходными сигналами.Вход: 0000 0001 0010 0011,0100, 0101 0110, 0111,1000, 1001.Выход: 0000, 0001, 0010, 0011,0100, 1000, 1001, 1010,1011, 1100Входные комбинации двоичных, кодов, 5 пбольшие или равные пяти блокам коррекции, увеличиваются на три.Второй блок 19 коррекции предусмотрен для приема, анализа и коррекции содержимого триады десятков минут и представляет собой комбинацион-ную схему, зависимость между входными и выходными кодами которой следующая;Вход: 000, 001, 010, 011, 100,101,Выход: 000, 001, 010, 100, 101, 110.60Входные комбинации кода триады,большие или равные трем, корректоромувеличиваются на единицу.Работает преобразователь следующим образом. 65 Перед началом преобразования каждого из кодов вСе триггеры, начальное состояние которых влияет на результат преобразования, должны быть установлены в нулевое состояние. К ням относятся все триггеры перно.э, второго и третьего статических ре.-.стэон, а также триггер 21. Расгреде.т.тель импульсон вырабатывает такт Т., по которому осуществляются запи"ь старшего разряда преобразуемого .о;:. н млацший регистр тетрады един ц у нут первого татт"тд, с-запись содержимого второго с 1 атиеского регистра н соответствующие раз" ряды первого статического регистра, перепись содержимого тетрады десятков градусов первого статического регистра н саотнетстнующую тетраду третьего статического регистра, а также разрешающая коррекция содержимого тетрады десятков градусов третьего статического регистра и запись его во второй статический регистр.Допустим, что старший разряд преобразуемого кода значащий (ранен 11.Тогда изменение состояния млар-;,.-о разряда тетради единиц минуд :1,ьнает срабатывание триг.; в .рэ 23,:торий запрещает прохок ение.а ;пр,эвляющий вход указанного разря;а тактов (Т Т), разрешив при этом и:охождение такта Т 1. По такту Т происходят запись скорректированной тетрады десятков градусон, находящейся к этому времени в стати.еском регистре 2, н соответствующие разряды первого статического регистра а также подача на коррекцию и собственно коррекция тетрады единиц градусов. По третьему такту Т опять происходят запись скорректированной тетрады единиц градусов и подача на коррекцию и коррекция триады десятков минут. Четвертый такт Т,( осуществляет запись скорректтюонанной т - .чады, а также подает на коррекцию и коррек 1 ирует тетраду единиц минут. После прихода следующего такта Т 1 заносит" ся очередной разряд преобразуемого кода и весь цикл умножения на 2 и добавления сигналон переноса н старшие тетрады или триады повторяется, Полное преобразование входого ;ода заканчивается (и-м цт.клт.; г.,е и - значность преобразуемого кода.Рассмотрим функционирование геобразователя в случае, когда 1 ст:ваших, разрядов преобразуе,ого ода рав:.;ы нулю. Все 1 старших разрядон не изменят состояния триггера 21, а. поэтому на управляющий вход младшего разряда тетрады единиц минут первого статического регистра будут посту" пать такты, формируемые элементом ИЛИ 15 (Т Т), что увеличит скорость преобразования кода. Операции запи" си и коррекции, осуществляющиеся потактам Т - Т,л, производятся с нулевыми кодами, поэтому срыв цикла обработки одного разряда не привоцит к искажению результата преобразования.Оценим быстродействке предлагаемого устройства. Пусть Г - количество всех тактов Т , Т, Т и Т,) за единицу времени,Количество и-эначных кодов, которЫе могут бЫть преобразованы за это же время предлагаемым устройством У, при условии, что старший разряд преобразуемой величины равен 1, рав,но:Очевидно, что если среди преобразуемых кодов есть такие, которые содержат в старших разрядах нули, тобыстродействие предлагаемого устройства еще дополнительно увеличится,В другом крайнем случае, когда(и - 1) старших разрядов имеют значениенуль, быстродействие предлагаемогоустройства будет в четыре раза больше быстродействия преобразователя 2),Кроме того, в предлагаемом устройстве значительно упрощается распределитель импульсов,ф ДФормула изобретенияПреобразователь двоичного кода в двоично-десятичньЖ код градусов и мкнут, содержащий первый статический регистр, состоящий из триггерных тетрад единиц минут, единиц к десятков градусов, старшей диады к триады десятков минут, второй статический регистр, первый и второй блоки коррекции, коммутатор, распределитель импульсов и блок элементов ИЛИ, выходы которого соединены с соответствующими информационными входами вто рого статического регистра выход 1-го (1=1-3) разряда которого соединен с информационными входами (х+1)-х разрядов всех тетрад и триады первого статического регистра, выход третьего о разряда второго статического регистра соединен с информационным входом первого разряда тетрады единиц градусов,первого статического регистра, выход четвертого разряда второго статического регистра. соецинен с инФормационными входами первых. разрядов триады десятков минут, тетрады десятков градусов и старшей диады пер Вого статического регистра, первая группа выходов которого соединена 60 с выходами преобразователя, а выходы коммутатора соединены с выходами первого блока коррекции, группа выходов которого соединена соответственно с первой группой входов блока элемен тов ИЛИ выход старшего разряда первого блока коррекции соединен с входом старшего разряда второго статического регистра, а вторая группа входов блока элементов ИЛИ соединена соответственно с выходамк второгоблока коррекции, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличениябыстродействия, в него включены третий статический регистр, состоящий из тетрад единиц минут, единиц и десятков градусов и триады десятков минут, два элемента ИЛИ, два элемента Р 1 и триггер, причем первый выход распределителя импульсов соединен с первым входом коммутатора, первым входом первого элемента ИЛИ, первыми входами тетрады десятков градусов третьего статического регистра, первыми входами трех старших разрядов тетрады единиц минут и первым входом младшего разряда триады десятков минут первого статического регистра и первым входом первого элемента И, второй выход распределителя импульсов соединен с вторым входом коммутатора, первыми входамк тетралы единицграДусов третьего статического регис ра, первымк входамк трех старших раз рядов тетрады десятков градусов и первыми входами старшей диады первостатического регистра, третий ход распределителя импульсов соединен с первыл входом второго блока коррекции, первыми входами триады десятков минут третьего статическогорегистра, вторым входом первого элемента ИЛИ, первымк входами трех стар ших разрядов тетрады единиц градусов и первым входом младшего разряда тет рады десятков градусов первого статического регистра, четвертый выход распределителя импульсов соединен с третьим входом коммутатора, первыми входами тетрады единиц минут третьего статического регистра, первыми входами старших разрядов тркады десятков минут к первым входом младшего разряда тетрадь: единиц градусов первого статического регистра, вторые выходы всех тетрад к тркады которого соединены с кнформационнылч входами соответствующих тетрад и триады третьего статического регистра, группы выходов каждой из тетрад которого, начиная со старшей, соединены соответственно с четвертым, пятым и шестым входом коммута.тора, а группа выходов триады третьего статического регистра соединена с вторым входом второго блока коррекции, выход первого злелента ИЛИ соединен с первым входом второго элемента И, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второйвход которого соединен с выходом первого элемента И, а выход - с первым входом младшего разряда тетрады единиц минут первого статического реги783787 10 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР У 616627, кл, С 06 Г 5/02, 1976,2. Авторское свидетельство СССР 9603985,кл,6 06 Г 5/02,1976 (прототип), оставитель М. Аршехред М,Табакович вск Грузо едакт ектор М. Вигула аказ 8550/52 Тираж 751 ВНИИПИ Государственного ко по делам изобретений и о 113035, Москва, Ж, Раушое ПП Патентф г, Ужгород, ул. Проектна или стра, причем первый выход этого разряда соединен с входом триггера,прямой выход которого соединен со вторым входом первого элемента И, а инверсный - с вторым входом второгоэлемента И. Поитета СССРкрытийкая наб