Устройство для преобразования двоичного кода по модулю к

СОЮЗ СОВЕТСКИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК 20 Е ИЗО ЕЛ(21) 4363831/24-24 (22) 08.12.87 (46) 23.08.90.Бюл. (72) О.Н.Музыченко (53) 681.325 (088. (56) Авторское сви У 1492479, кл. Н 0Авторское свиде Р 1427574, кл. Н 0 8)детельство СССР 3 М 7/20, 1987; тельство СССР 3 М 7/20, 1986. 3, управл ные выходы т,Многока раллельнсть мпу как в 23 пульсов, впервыми вх пах (С - ч ля 2), вто дой группы ответствую ля, а выхо мента ИЛИходом к выи входляется так теля, а вых пределителя а преобра ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ С 8 И(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯДВОИЧНОГО КОДА ПО МОДУЛЮ К(57) Изобретение относится к вычислительной технике и при использоваИзобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах передачи и обработки дискретной информации,Цель изобретения - повышение быстродействия,На чертеже приведена функциональная схема устройства.Устройство содержит генератор 1тактовых импульсов, многоканальный .преобразователь 2 паралелльного кодав последовательности импульсов, триггер 3, первый 4 и второй 5 делителичастоты, счетчик 6 по модулю К, первую 7 и вторую 8 группы блоков подсчета единиц по модулю К, первый -четвертый элементы ИЛИ 9 - 12, пер-,вый - пятыи элементы И 13 - 17, первую - третью группы элементов И 18 -20, первую 21 и вторую 22 группы,элементов ИЛИ, информационные входы нии его в системах передачи и обработки дискретной информации позволяетповысить быстродействие. Этот результат достигается благодаря введениюв устройство второй группы блоковподсчета единиц по модулю К с соответствующими элементами, второго делителя частоты, а также группы элементов И, в каждой паре которых прямые и инверсные входы включены на крест, Устройство обеспечивает определение остатка входного кода помодулю К и подсчет числа единиц этого кода по модулю К, 1 ил. ющий вход 24, информацион- ,25 и выход 26 окончания раальныи преобразователь 2 го кода в последователььсов может быть выполнен виде распределителя имходы которого соединены с дами элементов И в С групсло каналов преобразоватеые входы элементов И кажявляются группой входов со- щего канала преобразоватеды соединены с входами элевыход которого является выа преобразователя, тактоаспределителя импульсов явовым входом преобразоваод последнего разряда расимпульсов - выходом конования.(2 Р+ К+Ц 40 Многоканальный преобразователь ,параллельного кода в последовательность импульсов может быть выполнен в виде С регистров сдвига соединен 5 нцх информационными входами с информационными входами преобразователя, тактовыми входами - с тактовым входом преобразователя, а выходами переноса - с выходами каналов преобразователя, инверсные выходы каждого регистра сдвига соединены с входами своего , элемента И, а выходы последних - свходами элемента И, выход которого является выходом конца преобразования,15входы разрешения записи регистров сдвига соединены с входом разрешения записи преобразователя.Счетчик 6 по модулю К представляет собой реверсивный счетчик по модулю К 20 с двумя счетными входами. Разрядность счетчика равна С = 1 о 82(К+1)е В исходном состоянии н него записан кодчисла 2 СРеас 1 = (и +,Е ссси) воЙ К,2(рщР )где и - число входных информа 1( Р 4 Кл 1) ционных шин группы З 023.(2 Р+2 К+2);и - число входных информационных шин группы23.1;со - значения остатков ве сов разрядов входного кода по модулю К, поданных на группу входных информационных шин 23,1(1=1,К)яПри работе устройства н режиме подсчета количества единиц н счетчик 6 по модулю К записывается код числа 2(РФР 45с 1 =(и + ",т и )шос 1 К,4 Р+ Р+1Делитель 4(5) может быть выполнентак же, как в 1 2,.0 н обеспечивает(в зависимости от сигнала на входе 24)режим подсчета числа единиц и режимформирования остатка.Блок подсчета единиц по модулю К вгруппах 7 и 8 может быть выполнен,как в 2 , н виде реверсивного двоичного счетчика с двумя счетными входами, прямые выходы разрядов которогосоединены с входами элемента ИЛИу прямой и инверсный выходы которого являются соответственно первым и вторым выходами блока, а суммирующий и вычитающий счетные входы счетчика. янляются суммирующим и вычитающим входами блока подсчетаединиц по модулю К.В исходном состоянии в счетчик блока записывается код числа с 1. = (и,) вос 1 К или,с 1 =(и ) шой К соответствующей группы 23.1 Р+т) ппя блоков первой группы 7 или группы 23,(2 Р+К+1) для блоков второй группы 8 (21.Р).Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии многоканальный преобразователь 2 параллельного кода н последовательность импульсов, триггер 3, счетчик 6 по модулю К, делители 4 и 5, блоки подсчета единиц по модулю К в .группах 7 и 8 сброшены, При этом н счетчик 6 по модулю К записан код числа й(м- (и2(Р+Р Ц С Е+ Е Сд и )вой К,1 щ 1 рцВ счетчик блока 7 в 1 подсчета единиц записан код числа с, = (и, ) вос 1 К,а н счетчик 8.1 блока подсчета единиц - код числа На выходе триггера 3 - нулевойсигнал, запрещающий прохождение тактовых импульсон на выходе элементовИ 13,15 и блокирующий работу делителей 5,С входами элемента И 18.1 соединен выход делителя 4 с коэффициентом деления, равным (ы ) воЙК,гдег- веса разрядов входного кода, поданных на группы 23.1 информационныхвходов. С входами элемента И 19.1,где Ы- веса разрядов входного кода,поданных на группы 23.(2 Р+1) информационных входов.На информационные входы 23.1-23.Р,23,(2 Р+К+1) - 23,(2 Р+2 К), 23.(2 Р+2 К+1)входной код подан н прямом виде, ана остальные информациОнные входы -в инверсном, либо в прямом, но иннер87642 6зования переключает триггер 3, на выходе которого появляется единичныйсигнал. 5 О 15 20 25 35 45 50 55 5 5 тирустся установкой инверторов на вхо дах соответствующих групп входов преобразователя, либо выполнением входов соответствуюших элементов преобразователя инверсными.При поступлении тактовых импульсов свыхода генератора 1 на тактовый вход многоканального преобразователя 2 последний преобразует количест во единиц входного кода на информационных входах 23. - 23.Р, 23.(2 Р+ +К+1) - 23,(2 Р+2 К+1) в соответствующее количество импульсов на выходе соответствующего канала преобразователя 2 и количество нулей входного кода на остальных группах входных информационных шин в соответствующее число импульсов на выходах соответствующего канала преобразователя 2.Если импульс с выхода многоканального преобразователя 2 поступает на прямой вход только одного из пары элементов И третьей группы 20, то он проходит на выход этого элемента И 20. Если импульсы поступают на"прямые входы обоих элементов И 20 в паре то.импульсы на их выходах не формируются.Импульсы с выхода элемента И 20. (2 Р+2 К+1) поступают через элемент ИЛИ 11 на суммирующий вход счетчика 6 по модулю К, к содержимому которого при этом каждый раз прибавляется единица, Импульсы с выхода элемента И 20(2 Р+2 К+2) поступают через элемент ИЛИ 12 на вычитающий вход счетчика 6 по модулю К, от содержимого . которого при этом каждый раз вычитается единица.Импульсы с выхода элементов И 20,. или 20,(2 Р+1) поступают на суммирующий вход блока 7.1 или 8,1 подсчета единиц по модулю К, к содержимому которого при этом каждый раз прибавляется единица. Импульсы с выхода элемента И 20.(Р+1),или 20,(2 Р+К+1) поступают через элемент ИЛИ 21.д или 22.1 на вычитающий вход блока 7. или 8.1 подсчета единиц по модулю К, от содержимого которого при этом каждый раз вычитается единица.Работа продолжается таким образом до окончания опроса всех информационных входов 23, после чего многоканальный преобразователь 2 само- блокируется и далее сигналов на выходах каналов не формирует, при этом он сигналом с выхода конца преобраДалее происходит процесс последо-. вательного пересчета содержимого блоков подсчета единиц каждой из групп 7 и 8 в счетчик 6 по модулю К, причем в обеих группах 7 и 8 процесс пересчета осуществляется одновременно.Пусть 7. (8.1) наименьший номер блока подсчета единиц по модулю К первой (второй) группы, в счетчике которого записан ненулевой код, при этом на его первом выходе единичный сигнал, поступающий на вход элемента И 18 (19.1) на входах которого, соединенных с вторыми выходами биоков 7.1 - 7.(1- 1) 18. 1 - 8.(1-1 Ц , также имеются единичные сигналы, что разрешает прохождение импульсов с выхода делителя 4 (5) через данный элемент И. Тактовые импульсы, поступая на тактовый вход делителя 4(5), через (Я)шойК импульсов, где Ы - веса разрядов входного кода, полученных на группу входных информационных шин 23,1, 23,(Р+1)23.(2 Р+1), 23.(2 Р+К+1) вызывает импульс на выходе делителя 4(5), сое 30 диненном с входом элемента И 18.х(19.1) который проходит на его выход и через элемент ИЛИ 21.д (22,1) поступает на вычитающий вход блока.7,1 (8.1)подсчета единиц по модулю К, от содержимого которого при этом каждыйраз вычитается единица. Одновременноимпульс с выхода элемента И 18.д(19.1)поступает через элемент ИЛИ 9 (10)на вход сброса делителя 4(5), возвращая его в исходное состояние, таким образом пересчет содержимого блоков7 и 8 подсчета единиц по модулю К всчетчик 6 по модулю К осуществляетсяс учетом весов разрядов входного кода. Далее цикл работы повторяется до обнуления блоков 7.1 (8.1),при этом на его первом выходе появляется нулевой сигнал, запрещающий прохождение импульсов с выхода делителя 4(5) на выход элемента И 18.1 (19.1), а на втором выходе - единичный сигнал, разрешающий прохождение импульсов на выходы элементов И 18.(1+1) - 18.Р (19.(1+1) - 19.К .Далее аналогичным образом осуществляется обнуление остальных блоков 7 и 8 подсчета единиц по модулю К.Пока хотя бы один-из блоков 7,8 не обнулен, он нулевым сигналом на сво 1587642ем второмвыходе вызывает нулевойсиг нал на выходе элемента И 14 (16),запрещая прохождение тактовых импульсов через элемент И 13(15),Если первыми обнуляются блоки подсчета единиц второй группы 8 то этовызывает единичный сигнал на выходе.элемента И 16, запрещающий прохожде,ние тактовых импульсов через элемент,.И 15 и разрешающий их прохождениечерез элемент И 13, При этом тактовые импульсы с выхода элемента И 3поступают через элемент ИЛИ 11 насуммирующий вход счетчика 6 по модулюК, к содержимому которого каждый разприбавляется единица. Работа проис,ходит до обнуления всех блоков 7 под, ,счета единиц по модулю К, при этом нана выходе элемента И 14 появляется,единичный сигнал, запрещающий прохож дение тактовых импульсов через элемент И 13, Цикл работы окончен. Ре, зультат снимается с выходов счетчика6 по модулю К, являющихся информационными выходами 25 устройства. Моментокончания цикла работы устройства,фиксируется появлением единичногосигнала на выходе 26 элемента И 17,поскольку на обоих его входах будут; единичные сигналы с выходов элементов И 14 и 16,Если первыми обнуляются блоки под, счета единиц по модулю К первой группы 7, то это вызывает единичный35сигнал на выходе элемента И 14 запрещающий прохождение тактовых импульсов на выход элемента И 13 и разрешающий их прохождение через элементИ 15. При этом тактовые импульсы с выОхода элемента И 15 поступают черезэлементы ИЛИ 12 на вычитающий входсчетчика 6 по модулю К, от содержимого которого при этом каждый развычитается единица. Работа происходит таким образом до обнуленияОвсех блоков 8 подсчета единиц по модулю К, при этом на выходе элементаИ 16 появляется единичный сигнал,запрещающий прохождение тактовых импульсов через элемент И 15. Циклработы устройства окончен, что фиксируется появлением единичного сигнала на выходе 26. Результат снимается с выходов 25.55Следует отметить, что обнулениеблоков 7 и 8 подсчета единиц можетосуществляться не последовательнымвычитанием, а последовательным прибавлением единиц к их содержимому до переполнения и обнуления гчетчиков соответствующего блока, При этом в описанном устройстве меняются местами суммирующие и вычитающие входы блоков 7 и 8 подсчета единиц.Кроме тогб, для повышения быстродействия устройства для групп информационных входов, имеющих К-(ы)тойК 1 ( (сД войК, целесообразно с входом соответствующего элемента И 18.1, 19.1 соединять выход делителя 4 или 5 соответственно с коэффициентом деления, равным ГК-Ь)шойК, при этом на соответствующие информационные входы 23,1 и 23,(2 Р+К+1) подается входной код в инверсном виде, а на информационные входы 23,(Р+1) и 23.(2 Р+1) - в прямом, а в счетчике 6 код начального состояния изменяется на кодс 1 = 1,с 1 +(и,+ п,Цшос 1 К,1а с 1 . = (и, ) носК,с 1 = - (п р )шойК +При этом в процессе пересчета содержимого блоков 7 и 8 в счетчик 6 из-за уменьшения коэффициента деления делителей 4 и 5 их обнуление будет происходить быстрее.Для осуществления подсчета числа единиц входного кода по модулю К на управляющий вход 24 делителей 4 и 5 подается единичный сигнал, при этом на все выходы делителей 4(5) одновременно транслируются тактовые импульсы и пересчет содержимого блоков подсчета единиц в счетчик 6 осуществляется с коэффициентом, равным единице, В результате по окончании цикла работы на выходах 25 будет код остатка по модулю К числа единиц на входах 23 устройства. В этом режиме предлагаемое устройство работает примерно вдвое быстрее, чем известное.Формула и з обретенияУстройство для преобразования . двоичного кода по модулю К, содержащее генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к тактовому1587 б 42 чвходу первого делителя частоты, первому прямому входу первого элемента И и тактовому входу многоканального преобразователя параллельного кода в последовательности импульсов, (2 Р + + 2 К + 2) групп информационных входов которого (Р, К ) 2)являются одноименными входами устройства, счетчик по модулю К, выходы которого являются информационными выходами устройства, первая группа блоков подсчета единиц по модулю К, первый выход д-го блока подсчета единиц по модулю К (х = 1,Р) первой группы соединен с первым входом д-го элемента И первой. группы, выход которого подключен к первому входу 1-го элемента ИЛИ первой группы, второй выход 1-го блока подсчета единиц по модулю К соединен с 1-м входом второго элемента И и (1+1)-м входом 1-го элемента И (1 ((Р) первой группы, выход окончания работы многоканального преобразователя параллельного кода в после довательности импульсов подключен к входу триггера, выход которого соединен с вторым прямым входом первого элемента И,(Р+1)-м входом второго элемента И и входом обнуления первого 30 делителя частоты, управляющий вход которого являешься управляющим входом устройства, выход первого элемента ИЛИ подключен к информационному входу первого делителя частоты, д-й выход которого соединен с (1+1)-м входом 1-го элемента И первой группы, выход д-го элемента ИЛИ первой группы соединен с первым входом 1-го блока подсчета единиц по модулю К 40 первой группы, выход второго элемента И соединен с инверсным входом первого элемента И, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в устройство вве дены вторая группа. блоков подсчета . единиц по модулю К, вторая группа элементов ИЛИ, вторая и третья группы элементов И, третий - пятый элементы И, второй - четвертый элементы ИЛИ и второй делитель частоты, управляющий вход которого подключен к управляющему входу устройства, тактовый вход второго делителя частоты объединен с первым прямым входом третьего элемента И и подключен к вы- ходу генератора тактовых импульсов, первый выход 1-го блока подсчета единиц по модулю К (1=1,К) второй группы соединен с первым входом 1-го элемент;. И второй группы, выход которогоподключен к первому входу 1-го элемента ИЛИ второй группы и 1-му входувторого элемента ИЛИ, выход которогосоединен с информационным входом второго делителя частоты, 1-й выход которого подключен к (1+)-му входу1-го элемента И второй группы, выход1-го элемента ИЛИ второй группы подключен к первому входу 1-го блокаподсчета единиц по модулю К второйгруппы, второй выход которого соединен с 1-м входом четвертого элементаИ и (1+)-м входом т-го элемента Ивторой группы (1 (ш ( К), вход обнуления второго делителя частоты объединен с вторым прямым входом третьегоэлемента И и (К+1)-м входом четвертого элемента И и подключен к выходутриггера, третий прямой вход третьего элемента И объединен с первымвходом пятого элемента И и подключенк выходу второго элемента И, выходчетвертого элемента И соединен стретьим прямым входом первого элемента И, инверсным входом третьегоэлемента И и вторым входом пятогоэлемента И, выход которого являетсявыходом окончания работы устройства,1-й и (Р+1)-й информационные выходымногоканального преобразователя параллельного кода в последовательностиимпульсов подключены соответственно кпрямому входу 1-го и инверсному входу(Р+1)-го элементов И третьей группыи к инверсному входу 1-го и прямомувходу (Р+1)-го элементов И третьейгруппы, выходы которых соединены свторыми входами 1-х соответственноблока подсчета единиц по модулю Кпервой группы и элемента ИЛИ первойгруппы, (2 Р+1)-й и (2 Р+К+1)-й информационные выходы многоканальногопреобразователя параллельного кода впоследовательности импульсов подключены соответственно к прямому входу (2 Р+1)-го и инверсному входу(2 Р+К+1)-го элементов И третьей группы и к инверсному входу (2 Р+1)-гои прямому входу (2 Р+К+1)-го элементов И третьей группы, выходы которыхсоединены с вторыми входами 1-х соответственно блока подсчета единицпо модулю К второй группы и элементаИЛИ второй группы, (2 Р+2 К+1)-й и(2 Р+2 К+2)-й информационные выходы многоканального преобразователя парал 15876421211лельного кода в последовательностиимпульсов подключены соответственнск прямому входу (2 Р+2 К+1)-го и инверсному входу (2 Р+2 К+2)-го элементов И третьей группы и к инверсномувходу (2 Р+2 К+1)-го и прямому входу(2 Ф+2 КФ 2)-го элементов И третьейгрппы, выходы которых соединены с,первыми входами соответственно третьего и четвертого элементов ИЛИ, выходы первого и третьего элементов И 5подключены к вторым входам соответственно третьего и четвертого элементов ИЛИ, выходы которых соединены соответственно с суммирующими и вычитающими входами счетчика по модулю К.1587642 иМ И.Р 5,ЯР+ И+,1 Ъ.ИЬ ИфУ 25,фР+ +Ж) И,И" ,и)Составитель О.Ревинский едактор С.Пекарь Текред Л,Сердюковаорректор М,щарош Заказ 2427 Тираж б 58 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент" г, Ужгород, ул. Гагарина, 101