Преобразователь кодов

,БО,А 4 Н 03 У нный дарст кий и аучноэнергских о ектричект" во СССР 1984. СССР 1985.тельсМ 7/04льствМ 7/2 УДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТизОБРетениям и ОТКРьпиям ГКНТ СССР ПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(57) Изобретение относится к вычислительной технике. Его использование для аппаратного контроля вычислительных устройств позволяет расширить функциональные воэможности эасчет осуществления обратного преобразования кодов. Преобразователь сдержит матрицу 3 трансформаторов.Благодаря введению диодов 2 и элементов НЕ 1 для непрерывных сигналоводин и тот же преобразователь можетвыполнять как прямое (от выводов 4к выводам 5), так и обратное (от выводов 5 к выводам 4) преобразованиекодов, 1 з.п, ф-лы, 4 ил., 2 табл.Изобретение относится к вычислительной технике и может быть испольэовано в системах аппаратного контроля вычислительных устройств.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет осуществления обратного преобразования кодов.На фиг, 1 представлена функциональная схема преобразователя; на фиг. 2 - элемент НЕ для непрерывных сигналов; на фиг. 3 - трансформатор; на фиг. 4 - схема преобразователя для конкретного вида преобразования.Преобразователь кодов содержит К элементов НЕ 1 для непрерывных сигналов (К - число входных логических переменных), М групп по К диодов 2 и матрицу 3 размерностью М 3 (Л - число 2 О выходных логических переменных, М - число слов входного кода). На фиг, обозначены первые 4 и вторые 5 выводы.Элемент НЕ 1 для непрерывных сиг налов (элемент НЕН) содержит (фиг, 2) первый 6 и второй 7 трансформаторы, источник 8 постоянного напряжения, а также имеет первый 9 и второй 10 выводы. 30Трансформаторы матрицы 3 и элементов 1 являются трансформаторами постоянного тока и могут быть выполнены (фигЗ)например, на первом 11 и втором 12 оптоэлектронных преобразователях. Кроме того. на фиг, 1-4 приняты следующие обозначения. г - потенциал на выходе ш-й группы 2.ш диодов (ш 1,М); у - потенциал на выводе 5,1 (11,.3) х- потенциал на вы О воде 4.Щ (Щ 1,К) или на выводе Щ-го элемента НЕН 1.Щ; х - потенциал на выводе 10 Щ-го элемента НЕН 1.Щ; и - напряжение источника 8 постоянного напряжения, входящего в состав 45 элементов НЕН 1, и потенциал, соответствующий логической (потенциал, соответствующий логическому "О", равен нулю); х - вектор потенциалов х; х - вектор потенциалов х, у - 5 О вектор потенциалов у ; г - вектор(потенциалов г ; х- потенциал на первом выводе Щ-го диода 2.ш.Щ ш-й группы.Преобразователь функционирует сле 55 дующим образом. На выводах 4 и 5 присутствуют векторы х и у соответственно, Преобразователь вычисляет вектор у при данном векторе х (прямое преобразование ) или вычисляет вектор х при данном векторе у (обратное преобразование), Зависимость между векторами х и у в обоих случаях описана в табл, 1 истинностиТаблица 1 ш х х х 1, хк уу у у О 1 О 1 О1,1 О 1 1 О 1 2 О О 11 М 1 О 1 О 1 1 О 1Табл, 1 устанавливает связь между векторами х и у.Назовем правую и левую части табл. 1 матрицами С и В соответственно. Обозначим через 8элемент матрицы С, находящийся в ш-й строкеи 1-м столбце этой матрицы. Матрица С описывает схему соединения трансформаторов З.ш,1 в матрице 3. Точнее, если 1, то существует трансформаторЗ.ш.,1 ЭО, то трансформатор З.ш, 1,отсутствует. Обозначим через Ьэлемент матриццы В, находящийся в ш-й строке и Щ-м столбце этой матрицы. Матрица В описывает схему соединения выводов элементов НЕН 1 с входами диодов 2Точнее, если 1, то вывод 9 элементаНЕН 1,Щ соединен с входомщ-го диода 2,ш,щ ш-й группыО, то вывод 10 элемента НЕНсоединен с входом диода 2,р,Щр-й группы, р=,М, рш;-1, то диоды группы 2,ш не соединены с элементом НЕН 1,Щ(т.е. значение переменной х 1,в ш-й строке табл. 1 истинности не определено). Таким образом, ш-й строке матрицыВ соответствует группа 2.ш диодов. Табл, 1 будем называть правильйой, если она удовлетворяет следующим условиямщ (О, 1), (2)Из условия (5) следует, что приИш найдется такое 1 с, при которомЬ,1,со Ь 1.0. При этом иэ (18) следует, что5шип х=о,Совмещая (15) и (19), получают:0 прифш 1и- ц при 1 ц ш,10Далее из (3) и (12) получаютг =ц (21)Сравнивая (20) и (21), находят" "Ри Р =шф (22)О приршИз (12) и (22) следует, чтоу =а;ц, (23)1 щ фт.е. вектор у соответствует ш-й строке табл, 1, Следовательно, если на20выводы 4 подан вектор х, соответствующий некоторой строке табл 1, тона выводах 5 возникает вектор у, соответствующий той же строке. Необходимым для этого условием являетсяправильность табл. 1 и наличие потенциала у=ц,В режиме обратного преобразованияна выводы 5 подается вектор у, соответствующий ш-й строке табл. 1, т.е.на каждый выход 5. подается потенци30алУ,=8 ц (24)Совмещая (13) и (24), находят;Д 3 г:д ц35При 1=1 из (3) и (25) получают;(25 а)Будем называть таблицу истинностич ,40 автомата правильной таблицеи ранга К, если она равняется правильной, а матрица С имеет ранг К (ранг матрицы равен максимальному числу линейно-независимых строк или столбцов). Далее рассматриваются правильные таблицы45 ранга М, у которых ранг равен числу М строк, В таких таблицах матрицы С и С имеют ранг МНапример, в табл,2 изображена правильная таблица ранга М=4. 501 +Рассмотрим векторы у = - у и гц1- г.цПри выполнении условия (24) вектор у совпадает с одним из столбцов матрицы С , Поэтому ранг расширеннойматрицы С у равен рангу матрицы тС , т.е. равен М.Итак, в уравнении С г=у ранги матриц С и Су 1 равны числу М неизвестных г , Следова%.тельно, это уравнение имеет единственное решение. Очевидно, уравнение (13) также имеет единственное решение.Легко убедиться, что при выполнении условия (24) вектор с компонен- тамиц при ц"-ш;Р 0 при рш(26) является решением уравнения (13).Но, решение этого уравнения является единственным, Следовательно, впреобразователе, реализующем правильную таблицу истинности ранга М, привыполнении условия (24) потенциалыг принимают значения (26).Из (14) и (26) следуетхо ц при о =ш; (21)хО при рш (28)Из условия (4) следует, что существуетО ш, для котоогох,ц =ц-х,. (29)Объединяя (28) и (29), получаютц-х О,. (30)Объединяя (27) и (3), получаютх =ц. (31)=Ь,1, ц.Затем, учитывая (6), находятх=Ь,1, ц (32)Итак, из (24) следует (32) . Следовательно, если на выводы 5 подан вектор у, соответствующий некоторойстроке табл. 1, то на выводах 4 возникает вектор х, соответствующий тойже строке. Необходимым для этого условием является то, чтобы табл. 1 былаправильной таблицей ранга М,Таким образом, табличный преобразователь кодов может вычислять прямуюи обратную функции, определенные правильной таблицей истинности ранга М,Применение предлагаемого преобразователя в вычислительных устройствах саппаратным контролем позволяет уменьшить объем этих устройств за счет совмещения функций прямого и обратногопреобразования в одном преобразователе, уменьшить номенклатуру разнотипныхузлов (по той же причине), увеличитьстепень охвата этих устройств аппаратным контролем, так как каждый автоматможет быть проконтролирован путем вычисления обратной функции на нем же,1524182 фиг,2 В свою очередь, эти причины увеличивают надежность вычислительных устройств и, как следствие, надежность систем управления, в которых они ис- пользуются. формула из об ретения. Преобразователь кодов, содержа О щий матрицу МфЛ трансформаторов (М - число слов входного кода, М 2 , К -с число входных логических переменных, Л - число выходных логических переменных), первые и вторые выводы первичных обмоток всех трансформаторов ш-й строки (ш 1,М) матрицы соответственно объединены, вторичные обмотки всех трансформаторов 1-го столбца (3 1 Л) ,матрицы соединены последовательно и подключены к общей шине, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей за счет осуществления обратного преобразования кодов, 25 в преобразователь введены М групп по К диодов и К элементов НЕ для непрерывных сигналов, первый вывод к-го элемента НЕ для непрерывных сигналов (11,К) соединен с первым выводом к-го диода ш-й группы при равенстве единице к-й входной логической переменной в ш-м слове входного кода, второй вывод к-го элемента НЕ для непрерывных сигналов подключен к первому выводу к-го диода р-й группы (рГ,М,рюш) при равенстве нулю к-й входной логической переменной в р-м слове входного кода, вторые выводы всех диодов ш-й группы (ш 1,М) объединены и подключены к первым выводам первичных обмоток трансформаторов ш-й строки матрицы, вторые выводы которых подключены к общей шине, первые выводы элементов НЕ для непрерывных сигналов и первые выводы вторичных обмоток трансформаторов первой строки матрицы являются соответственно первыми и вторыми выводами преобразователя.2, Преобразователь по и, 1, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что элемент НЕ для непрерывных сигналов содержит источник постоянного напряжения и первый и второй трансформаторы, первые выводы первичных обмоток которых являются соответственно первым и вторым выводами элемента, вторые выводы первичных обмоток трансформаторов подключены к общей шине, первый вывод источника постоянного напряжения соединен с первым выводом вторичной обмотки второго трансформатора, второй вывод которой подключен к первому выводувторичной обмотки первого трансформатора, второй вывод которой соединен с вторым выводом источника постоянного напряжения.1524182 фис. т Составитель О. РевинскийРедактор О, Головач Техред М.Ходанич Корректор С. Черни Заказ 7055/57 Тираж 884 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 ГКНТ СССР Производственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул. Гагарина, 1