Преобразователь двоично-к-ичного кода в двоичный код

(51)5 Н 03 М 7/ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ТЕНТНОЕ ЗОБРЕТЕНИЯ ИСАН У СВИДЕТЕЛЬСТ К АВТО шения, первую и вторую группы из л - 1 триггеров состояния, первую группу из и - 1 элементов И, первую группу из и - 1 элементов И-НЕ, первый элемент ИЛИ - НЕ, и - 1 групп элементов ИЛИ, накапливающий сумматор, состоящий из комбинационного сумматора и регистра результата, формирователь эквивалентов, состоящий из первой и второй групп элементов И, первого и втораго дешифраторов и шифратора, введены втораягруппа из п. дешифраторов превышения, вторая группа из иэлементов И, вторая, группа из иэлементов И-НЕ, второй элемент ИЛИ - НЕ, третья группа из итриггеров состояния, а в формирователь эквивалентов введена третья группа элементов И и третий дешифратор. Введение указанных элементов с соответствующими связями позволяет увеличить быстродействие преобразователя двоично-К-ичного кода в двоичный код для К = 10 - 60 в 1,4 - 1,8 раз, 2 ил.(71) Харьковский институт радиоэлектроники им. акад. М,К.Янгеля(5 о) Авторское свидетельство СССРМ 1126946, кл, Н 03 М 7/12, 1983.Авторское свидетельство СССРВ 1647908, кл. Н 03 М 7/12, 1989,(57) Изобретение относится к автоматике ивычислительной технике, Цель изобретения- повышение быстродействия преобразователя. Для этого в преобразователь, содержащий группу из п-разрядных счетчиков,где и - разрядность входного кода, генератор импульсов, группу из ишифраторовкода, группу из и - 1 дешифраторов нуля,перву 1 о группу из и - 1 дешифраторов превы 1783618 А 11783618 Изобретение относится к автоматике и Так как в конкретном случае п = 3, К =вычислительной технике и может быть ис, то диапазон изменения входного кода 0 пользовано при построении устройств об- - (12 -1).работки и преобразования информации, Код состояния триггеров как первойЦелью изобретения является повыше группы 3, так и второй гоуппы 4, а такжение быстродействия преобразователя дво- третьей группы 5 имеет 2 = 4 значения отично-К-ичного кода в двоичный код. 00 до 11. В предлагаемом преобразователеНа фиг.1 приведена структурная схема двоично-К-ичного кода в двоичный код фо - .й одфор-.предлагаемого преобразователя при К = 12; мирователь эквивалента 20, выполненный вна фиг,2 - формирователь эквивалентов. 10 виде последовательного соединения первоПреобразователь двоично-К-ичного ко- го 21, второго 22 и третьего 23 дешифратода в двоичный код содержит группу разряд- ров, реализует функциюных счетчиков 1, генератор импульсов 2,содержащий прямой "П", прямой задержан- КС 1+ К С 2 при Е 1= Е 2 = 01=ный "ПЗ" и инверсный "И" выходы, первую 15группу триггеров 3 состояния, вторую группу триггеров 4 состояния, третью группу Я = атриггеров 5 состояния, комбинационный 11 2 двоичный сумматор 6 и регистр 7 результата, образующих в совокупности накаплива ЬКЕ 1+ ЬК Е 2 при Е 1 Е 2 фО,ющий сумматор 8, первую группу элементовИ 9, первую группу элементов И - НЕ 10, где С 1, С 2 - значения разрядов двоичноговторую группу элементов И-НЕ 11, группу кода триггеров состояния первой группы 3;дешифраторов нуля 12, первую группу де, 02 -значения разрядов двоичного кодашифраторов 13 превышения, вторую группу 25 триггеров состояния второй группы 4; Е 1, Е 2дешифраторов 14 превышения, группу шиф- - значения разрядов двоичного кода триггераторов 15, вторуюгруппу элементов И 16, ров состояния третьей группы 5,(и)-ую группу элементов ИЛИ 17, первый Каждый из в (г 1 = 1, 2) разрядов кодаНЕ 1элемент ИЛИ-НЕ 18, второй элемент ИЛИ- триггеров 3 первой группы состояний р9, формирователь эквивалентов 20, со рядных счетчиков соответствует наличию (1)держащий первый 21, второй 22 и третий 23 или отсутствию (0) информации в соответстдешифраторы и шифратор 24. вующем старшем разряде преобразуемогоВ состав формирователя эквивалентов кода, а разряд Оп (щ - 1, 2) триггеров 427 гтакже входят первая 25, вторая 26 и третья второй группы состояний разрядны с игруппы элементов И, Первая группа триг ков равен 1, если соответствующий разрядгеров состояния 3 фиксирует ненулевое зна- преобразуемого кода имеет значение Хачение счетчиков соответствующих (2аК), в противном случае О - 0;разрядов, Вторая группа триггеров состоя- разряд Еп (е - 1, 21 триггеров 5 третьейния 4 фиксирует значение счетчиков соот- группы состояний разрядных счетчиков раветствующих разрядов, превышающее 40 вен 1, если соответствующий разряд преобзаданное число а, например 1. Третья груп- разуемого кода имеет значения ХЬ (аЬпа триггеров состояния 5 фиксирует значе-К), в противном случае Е = О.ние счетчиков соо 1 ветствующих разрядов, Формирователь эквивалента 20 преобпревышающее заданное число Ю, например разует вначале двоичный код Е 1. Е 2 тригге 45 ров состояния третьей группы, затем при Е 1"Шифраторы 15 реализуют следующую - Е 2 = 0 преобразует двоичный код 01, 02функцию: триггеров состояния второй группы, затемпри 01- 02 = 0 преобразует двоичный кодС 1, С 2 триггеров состояния первой группы ипри аХЬ, 50 при Е 1 Е 2 =00, 0102=00 и С 1 С 2=00 выполпри Ха, няет трансляцию (преобразование) двоично-К-ичного кода младшего разряда вгде Х - входной код, а - параметр (второй двоичный код эквивалента на выходе,шаг преобразования), в частном, случае рав- Устройство работает следующим обраный двум; Ь - параметр (третий шаг преоб зом,разования), в частном случае равный Пусть требуется преобразовать входчетырем, ной 12-ричный код числа АО = 1011 0110Цепи инициирования и сброса на черте(2,12) = 86912 1112 + бф 12 + 912 О =же не приведены, =16651 О, Для определенности примем, чтодеКО 1+ аК 02 при Х - ЬХ - аХшифраторы 13 превышения настроены на определение значений разрядных цифр Х2, а дешифраторы 14 превышения - на определение значений разрядных цифр Х4; следовательно, в этом случае каждый разряд Е (гп = 1, 2) триггеров 5 третьей 5 группы состояний разрядных счетчиков равен 1, если соответствующий разряд преобразуемого кода имеет значение Х4, в противном случае Ев = О,Шифраторы 15 формируют выходное 10 слово, меньшее на 4 единицы по отношению к входному слову при Х4, меньшее на 2 единицы по отнашенйю к входному слову 2Х4 и равное входному слову при Х2. 15Формирователь эквивалента 20 в данном случае реализует функцию 12 С 1+ 144 Сг при Е 1=.Ег=01= 0 г=О, 20 3 = 24 01+288 Ог при Е 1= Ег=ОиО 1, ОгО,8 Е 1+ 576 Ег при Е 1. ЕгфО. 25Преобразование двоичных кодов триггеров состояний первой 3, второй 4 и третьей групп соответствует таблице (а = 2, Ь=4). 308 исходном состоянии регистр 6 результата обнулен, на прямом выходе генератора 2 - низкий уровень, на инверсном выходе генератора 3, на выходах элементов И-НЕ 35 10 и 11 - высокий уровень. Прибавление и вычитание единицы в разрядных счетчиках 1, сложение в сумматоре 6, а также запись информации в триггере состояний первой 3, второй 4 и третьей групп 5 производится 40 перепадом 0 1. Запись выходного слова шифраторов 15 через элемент ИЛИ 17 в разрядные счетчики 1 всех разрядов, кроме группы младшего разряда, производится перепадом 1-ф 0 на управляющем входе Ч, Запись инфор мации в регистр результата 7 также производится перепадом 1 О,С приходом переднего фронта первого положительного импульса с г рямого выхода 50 генератора 2 коды состояний триггеров первой 3, второй 4 и третьей 5 групп изменится: на СгС = 11, Ог 01= 11, ЕгЕ 1:= 11,Коды триггеров состояний первой 3, 55 второй 4 и третьей 5 групп поступаютна входы формирователя эквивалентов 20 и преобразуются в двоичный кад числа 624. Поступая с прямого задержанного выхода генератора 2, передний франт первого положительного импульса разрешит сложение чисел 0 и 676, э задний фронт этого же импульса произведетперезапись информации с выходов сумматора 6 в регистр результата 7, установив на вторых суммирующих входах сумматора 6 двоичное значение числа 676, С приходом заднего фронта первого отрицательного импульса с инверсного выхода генератора 2 по отрйцательному перепаду 1 0 на выходах элементов ИЛИ - НЕ 11, а, следовательно, и по отрицательному перепаду 1 - 0 на выходах элементов И 16, подаваемому на управляющие входы Ч, содержимое старших разрядов счетчиков 1 благодаря шифраторам 15 одновременно уменьшается на четыре, т.е. в счетчике 1 устанавливается числоА 1 = 0111 0010 1001С приходом второго импульса коды состояний триггеров первой 3, второй 4 и третьей 5 групп установятся соответственно СгС 1 = 11, Ог 01 = 11, ЕгЕ 1 = 10,На выходах формирователя 20 появится двоичный код числа 576. Передний фронт задержанного положительного импульса разрешит сложение чисел 624 и 576, а задний фронт этого же импульса произведет перезапись результата суммирования в регистр 7 результата, установив на вторых суммирующих входах сумматора 6 двоичное значение числа 1200, Задний фронт второго отрицательного импульса установит в счетчике 1 число.Аг = 0011 ОО 10 1001.С приходом переднего фронта третьего положительного импульса коды состояний триггеров первой 3, второй 4 и третьей 5 групп изменятся на СгС 1 = 11, Ог 01 = 11, ЕгЕ 1 = 00.Следовательно, на выходах формирователя эквивалентов 20 будет двоичный код числа 312. Передний фронт третьего задержанного положительного импульса разрешит сложение чисел 1200 и 312, а задний франт этого же импульса установит на вторых суммирующих входах сумматора двоичное значение числа 1512, По заднему фронту третьего отрицательного импульса в счетчике 1 установится число (произойдет вычитание двух из каждого старшего разряда).Аз = 0001 0000 1001.С приходом четвертого импульса состояния триггеров состояний первой 3, второй 4 и третьей 5 групп, изменяется на С 2 С " =10, 020 = 00, Е 2 Е - 00, что приведет к суммированию слагаемого 144 в двоичном коде с двоичным кодом числа 1512, а в стар шем разряде 13 счетчика 1 - вычитанию единицы.Таким образом, после четвертого импульса на вторых суммирующих входах сумматора 6 установится двоичное значение 10 числа 1656, а в счетчике 1 числоА 4 = 0000 0000 1001С приходом переднего фронта пятого 15 прямого импульса устанавливается код состояний С 2 С 1 = 00, 0201 = ОО, Е 2 Е 100, В этом случае формирователь эквивалента 20 транслирует двоичный код младшего разряда 11 счетчика 1 на соответствующие четыре 20 первых суммирующих входа сумматора 6. Передний фронт пятого задержанного положительного импульса разрешит сложение чисел 1656 и 9, а задний фронт этого жв импульса установит двоичный код числа 25 1665 на выходах устройства. На этом процесс преобразования заканчивается.Перед каждым следующим преобразованием необходимо обнулить регистр.7 результата и счетчик 1. 30Наличие двоична-ричного реверсивного счетчика обеспечивает воэможность работы е счетном режиме и введение поправок в двоичном параллельном коде.Быстродействие предлагаемого устрой ства не зависит от разрядности преобразу-. емого кода и для 12-ричной системы счисления не превышает 5 тактов.Формула изобретенияПреобразователь двоична-К-ичного ко да в двоичный код, содержащий группу из и разрядных счетчиков, где и - разрядность входного кода, генератор импульсов, группу из и - 1 шифраторов кода, группу иэ идешифраторов нуля, первую группу из иде шифраторов превышения, первую и вторую группы из и - 1 триггеров состояния, первую группу из и - 1 элементов И, первую группу из и - 1 элементов И-НЕ, первый элемент ИЛИ-НЕ, и - 1 группу элементов ИЛИ, на капливающий сумматор и формирователь эквивалентов, содержащий первую и вторую группы элементов И, первый и второй дешифраторы и шифратор, выход которого является выходом формирователя эквива лентов и соединен с информационным входом накапливающего сумматора, выход которого является выходом преобразователя, синхровход накапливающего сумматора соединен с прямым задержанным выходом генератора импульсов, прямой выход которого соединен с синхровходами триггеров состояний первой и второй групп, информационные входы которых соединены с выходами дешифраторов нуля группы и дешифраторов превышения первой группы соответственно, входы 1-го дешифратора нуля группы и 1-го дешифратора превышения первой группы где 1= 1,2, , и) соединены с входами 1-го шифратора кода группы и выходом (1+1)-го и-разрядного счетчика группы, вход декремента которого соединен с выходом 1 тго элемента И первой группы, первый вход которого соединен с первым входом 1-го элемента И-НЕ первой группы и с инверсным выходом генератора импульсов, выход первого элемента ИЛИ-НЕ соединен с вторым входом 1-го элемента И первой группы, третий вход которого соединен с выходом 1-го триггера состояний первой группы и соответствующим входом первого дешифратора, 1-й вход вторбго дешифратора соединен с выходом 1-го триггера состояний второй группы, с вторым входом 1-го элемента И-НЕ первой группы и 1-и входом первого элемента И-НЕ, выход переноса (-го и-разрядногь счетчика группы соединен с входом инкрементора (1+1)-го празрядного счетчика группы, информационные входы которого соединены с выходами элементов ИЛИ 1-й группы, первые входы которых соединены с соответствующими выходами 1-го шифратора кода группы, вторые входы элементов ИЛИ 1-й группы. являются параллельными информационными входами старших разрядов преобразователя, информационный параллельный вход первого разряда которого соединен с информационным входом первого и-разрядного счетчика группы, входы инкрементора и декрементора которого соединены с соответствующими последовательными входами преобразователя, выходы первого и-разрядного счетчйка группы соединены с первыми входами элементов И первой группы формирователя зквивалейтов, вторые входы которых соединены с управляющим выходом первого дешифратора, информационные выходы которого соединены с первыми входами элементов И второй группы формирователя эквивалентов, вторые входы которых соединены с управляющим выходом второго дешифратора. выходы элементов И первой и второй групп формирователя эквивалентов соединены с входами первой и второй групп шифратора, о тл и ч,а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в негодополнительна введена вторая группа иэ (и)-го1783618 10 Закон преобразования формирователя эквивалентов при а=2 и Ь=4Двоичны Двоичный код триггеров третьей групп Е 2 Е 1Двоичныи код слагаемого на ыходе формирователя есятичный кослагаемого триггеров второй группы0201 Трансляция младшего раэря да преобразуе мого двоично-К-ично го кода 00 0011 000010 0100 ОООО 10 0111 0000 00 0001 1000 01 0010 0000 01 0011 1000 00 0000 1100 00 1001 0000 0 0 0 1001 1100 15 дешифраторов превышения, вторая группа иэ (и - 1)-го элементов И, вторая группа из (и) го элементов И-НЕ, второй элемент ИЛИ - НЕ, третья группа из (и)-го триггеров состояния, а в формирователь эквивалентов введена третья группа элементов И и третий дешифратор, входы которого соединены с первыми входами элементов ИНЕ второй группы, с выходами соответствующих триггеров сост 6 яния третьей группы и входами вторОго элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с третьими входами элементов И - НЕ первой группы, выходы которых соединены с первыми входами элементов И второй группы, вторые входы которых соединены с выходами соответствующих элементов И-НЕ второй группы, вторые входы которых соеДинены с инверсным выходом генератора импульсов, прямой выход которого соединен с синхровходами триггеров состояний третьей группы, информационные входы которых соединены с выходами соответствующих дешифраторов превышения второй группы, 5 вход 1-го дешифратора превышения второйгруппы соединен с выходом,(+1)-го и-разрядного счетчика группы, ваход 1-го элемента И второй группы соединен с управляющим входом (+1)-го п-разрядного 10 счетчика группы, информационные выходывторого дешифратора соединены с первыми входами элементов И третьей группы формирователя эквивалентов, вторые входы которых соединены с управляющим выхщом 15 третьего дешифратора, информационныевыходы которого соединены с входами третьей группы шифратора, входы четвертой группы которого соединены с выходами элементов И третьей группы формировате ля эквивалентов.1783618 Составитель Н,Кэкур Техред М.Моргентал рректор Т.Пали Редак Заказ 4521 Тираж Подписное В НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открыт 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5