Преобразователь двоичного кода в трехпозиционный код

СОК)Э СОВЕ ТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ 17 А СПУБЛИК ЗМ 13/02, НО ЗьГОЮЗМ.;., ЛсШ 3 Бу,, :Ен.Л ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ быть использован редачи данных, Ц щение надежност сокращения време сбоев. Преобразо трехпозиционный двоичной информ регистр 2, блок 3 НЕ 4, формироват лельный регистр 6 7-11, элементы И 26 и сумматоры 27 1 табл. иту О авто- ожет ьД4 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(57) Изобретение относится к областиматики и вычислительной техники и о в цифровых системах пеель изобретения - повыи преобразователя за счет ни восстановления после ватель двоичного кода в код содержит источник 1 ации, последовательный синхронизации, элемент ель 5 импульсов, паралпервый - пятый триггеры 12-21, элементы ИЛИ 22- , 28 по модулю два, 4 илИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в цифровых системах передачи данных,Цель изобретения - повышение надежности преобразователя за счет сокращения времени восстановления после сбоев,На фиг.1 представлена функциональная схема преобразователя; на фиг.2 - 4 - временные диаграммы его работы.Преобразователь (фиг.1) содержит источник 1 двоичной информации, последовательный регистр 2, блок 3 синхронизации, элемент НЕ 4, формирователь 5 импульсов, параллельный регистр 6, первый - пятый триггеры 7-11, третий элемент И 12, первый элемент И 13, четвертый элемент И 14, пятый элемент И 15, шестой элемент И 16, второй элемент И 17, седьмой - десятый элементы И 18-21, элементы ИЛИ 22-26 и сумматоры 27 и 28 по модулю два.Преобразователь двоичного кода в трехпозиционный код работает следующим образом.Элементы И 12 - 17 и элементы ИЛИ 22 и 23 образуют шифратор символов. Элементы И 18 - 21, элементы ИЛИ 24 - 26, триггеры 10 и 11 и сумматоры 27 и 28 по модулю два образуют формирователь относительного моноимпульсного сигнала, Триггеры 7 - 9 образуют формирователь кодового сигнала.Двоичная информация (фиг. 2-1) с выхода источника 1 поступает в последовательный регистр 2, в котором записывается с помощью тактовых сигналов (фиг. 2-2), поступающих с блока 3 синхронизации через элемент НЕ 4. Под воздействием тактовых сигналов происходит сдвиг двоичной информации в последовательном регистре 2, что приводит к одновременному присутствию на его выходах трех разрядов двоичной информации (фиг,2 - 3,4,5), При делении на три двоичных тактовых сигналов (фиг.2 - 2) на инверсном выходе триггера 8 формирователя кодового сигнала формируется сигнал (фиг.2-8), появление положительного фронта которого приводит к поочередной записи в параллельный регистр 6 двоичной информации на каждых трех соседних тактовых интервалах.Шифратор символов предназначен для преобразования символов двоичной информации в символы троичной информации в соответствии с кодовой таблицей,Для этого информация о символах в виде трехраэрядного двоичного кода каждой группы с прямых и инверсных выходов триггеров регистра 6 поступает на соответствующие входы шифратора символов (фиг.2 - 9.10;11,12,13,14).50. разряда и инверсном выходе третьего разряда регистра 6. Присутствие "1" на укаэанных выходах регистра 6 (заштрихованныеобластицикла на фиг.2 - 10;11,14) и считывающих импульсов с инверсного и прямого выходов триггера 7 (фиг,2-7,6), поступающих на третьи входы соответственно элементов И 14 и 15. приводит к формированию"1" на выходах элементов И 14 и 15 (фиг,З,20,цикл). При регистрации же регистром 6 группы 101 в шифраторе символов 5 102025303540 Принцип работы шифратора символов заключается в следующем. Для регистрации параллельным регистром 6 одной иэ шести двоичных (кроме групп 000, 111) групп, показанных в таблице "1" формируется на выходах тех элементов И 13-16, на входах которых присутствуют уровни "1", поступающие с соответствующих выходов триггеров регистра 6 и, считывающие импульсы, поступающие с прямого и инверсного выходов триггера 7 формирователя кодового сигнала,При регистрации параллельным регистром 6 групп 000,111 на входы элементовИ 12 и 17 подаются уровни "1" с выходовтриггеров регистра 6 и не подаются считывающие импульсы кодового слова,При регистрации двоичной группы 110 на первых двух входах элемента И 14 шифратора символов будут присутствовать "1", поступающие с инверсного выхода триггера первого разряда регистра 6 и прямого выхода триггера второго разряда регистра 6.Присутствие "1" одновременно на указанных выходах (заштрихованные областицикла на фиг.2-10,11) и считывающегоимпульса, поступающего с прямого выхода триггера 7 (фиг,2-6) формирователя кодового сигнала, приводит к формированию "1" (фиг.3-20, 1 цикл) на выходе элемента И 14.При регистрации двоичной группы 000 осуществляется подача на входы элемента И 12 уровней "1" с,инверсных выходов триггеров разрядов регистра 6(заштрихованные областицикла на фиг.2-10,12,14), что приводит к формированию "1" на выходеэлемента 12 И (фиг.3 - 19,цикл).В отличие от двоичных групп где при шифрации в каждом цикле задействован только один из элементов И 12-17 шифратора, при регистрации двоичных групп 010 и 101 одновременно задействованы два элемента И шифратора, Покажем эти два случая. При регистрации двоичной группы 010 одновременно на первых двух входах элементов И 14 и 15 присутствуют уровни "1", которые образуются на инверсном выходе первого разряда, прямом выходе второгоформируется "1" на выходах элементов И 13 и 16 (заштрихованные области Ч цикла на фиг.2 и 3).Считывание в шифраторе символов вторых и первых разрядов троичных символов осуществляется двумя последовательностями импульсов с инверсного и прямого выходов. триггера 7 формирователя кодового сигнала.Троичные единицы первых разрядов (фиг.3-15, Ч и Ч циклов) образуются на выходе элемента И 13 при "1" на прямом выходе первого разряда и инверсном выходе второго разряда регистра 6 (фиг.2-9,12), в моменты появления импульсов считывания с прямого выхода триггера 7 (фиг.2-6), Троичные единицы второго разряда (фиг,З,и Ч цикла) на выходе элемента И 15 возникают при появлении "1" на прямом выходе второго разряда и инверсном выходе третьего разряда регистра 6 (фиг,2-11, 14) в моменты появления импульсов считывания, поступающих с инверсного выхода триггера 7 (фиг.2 - 7), В моменты появления троичных единиц на выходе элементов И 17, как во втором, так и в первом разрядах (фиг;3 - 17,Ч цикл), т.е. в случае формирования троичного кода 11, образуемого от двоичного кода 111 в состоянии "1" находятся прямые выходы разрядов регистра б(фиг,2- 9,11,13). Импульсы, соответствующие троичным единицам вторых и первых разрядов с выходов элементов И 13,15 и 17 подаются на входы элемента ИЛИ 22 (фиг.3-18), где они суммируются и подаются на первый вход сумматора 27 сложения по модулю два формирователя относительного моноимпульсного сигнала. Троичные двойки первых разрядов (фиг.З - 20, , циклы) образуются на выходе элемента И 14 при "1" на инверсном выходе первого разряда и прямом выходе второго разряда регистра 6 (фиг.2 - 10,11) и при появлении импульсов считывания с прямого выхода триггера 7 (фиг.2 - 6). Троичные двойки вторых разрядов(фиг.З - 21, Ч и Ч циклы) появляются на выходе элемента И 16, если считывающие импульсы с инверсного выхода триггера 7 (фиг.2-7) совпадают с "1" на инверсном выходе второго и.прямом выходе третьего разрядов регистра б (фиг.2-12,13). При формировании на выходе элемента И 12 троичных двоек в обоих разрядах (фиг.3-19,цикл), т.е. при формировании троичного кода 22, получаемого от преобразования двоичного кода 000, в состоянии "1" находятся инверсные выходы разрядов регистра 6 (фиг,2-10, 12; 14). Выходы элементов И 12, 14 и 16, характеризующие троичные двойки обоих разрядов, подаются на входы злемен 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 та ИЛИ 23, с выхода которого импульсы подаются на первый вход сумматора 28 сложения по модулю два формирователя относительного моноимпульсного сигнала.Генерированием на выходе шифратора символов (фиг,З - 18, 22) троичных единиц и двоек (отсутствие сигналов троичных единиц и двоек соответствует троичным нулям) осуществляется преобразование двоичного кода на соответствующих трех тактовых интервалах (фиг.2-1) в троичный код на двух тактовых интервалах (фиг,3-28) в соответствии с приведенной таблицей преобразования символов кодов ЗВ 2 Т.В соответствии со способом формирования относительных моноимпульсных сигналов передача трех троичных символов осуществляется следующим образом,Символы первых троичных нулей передаются без изменения модулируемых сигналов, При этом данные не генерируются в шифраторе символов, а на соответствующих этим символам тактах (фиг.З - Г,З,Л,С) в выходном относительном моноимпульсном сигнале (фиг.З - 28) сохраняется уровень напряжения предыдущего тактового интервала.Генерирование второго троичного символа "1" приводит к появлению на выходе элемента 22 ИЛИ импульса (фиг.3 - 18), при котором выходное напряжение должно увеличиться на ЛО, либо уменьшиться на 2 Ь О,При генерировании третьего троичного символа "2", который приводит к появлению на выходе элемента 23 ИЛИ импульса (фиг, 3 - 22), выходное напряжение должно увеличиться на 2 ЬО, либо уменьшиться на ЬО, При этом, в случае последовательности троичных символов. размах напряжения трехпозиционного относительного моноимпульсного сигнала не должен превышать 2 Ь О (фиг,З - 28), т.е. сигнал должен быть трехуровневым.В соответствии с данным алгоритмом уровни напряжения на выходе преобразователя устанавливаются при следующей установке триггеров .10 и 11 формирователя относительного моноимпульсного сигнала. Высокий уровень на выходе преобразователя (фиг,3 - 28) устанавливается в случае "1" состояния триггера 10 (фиг.3-26) и "0" состояния триггера 11 (фиг,3-27). Средний уровень устанавливается, если триггеры 10 и 11 находятся в нулевом состоянии, а низкий - при "0" состоянии на выходе триггера 10 и "1" состоянии - на выходе триггера 11 (фиг,3-26,27).Формирователь относительного моно- импульсного сигнала работает следующим образом, 1647917На каждом тактовом интервале единич- и 11 установлены соответственно в "0" и "1", ный импульс вырабатывается одним из эле- на 0-входах этих триггеров будут присутстментов ИЛИ 22 и 23 шифратора символов, вовать "О", сформированные соответствуюПри этом "1" поступает на вход одного из щими элементами. При поступлении сумматоров 27 и 28 по модулю два, на вто импульса записи (фиг,3-25, Ч цикл) на С- рой вход которого поступает "0". В зависи- входы триггеров 10 и 11, первый из них мости от состояния триггеров 10 и 11 в останется в прежнем "0" состоянии, а втопредыдущем тактовом интервале на другие рой изменит свое состояние и установится входы этих сумматоров по модулю два пода- в "О" (фиг,3-26,27,Ч цикл). При таком состоется "1" или "0" с выхода элемента ИЛИ 26, 10 янии этих триггеров на тактовом интервале подключенного входами к прямым выходам Нустанавливается средний уровень,аизмеданных триггеров, Импульсы с выходов сум- нение напряжения составит+ЛО, На следуматоров 27 и 28 поступают на входы соот- ющем такте Р, если вновь будет ветственно элементов И 19 и 20, на другие передаваться троичная единица, на О-входе входы которых поступают уровни с инверс триггера 10 образуется "1", а на О-входе ных выходов соответственно триггеров 10 и триггера 11 - "0", иэ-за "0" этих триггеров в 11, Результаты сумм входных импульсов предыдущем такте(фиг,З - 26,27,Ч цикл), элементов И 19 и 20 подаются на О-входы Импульсом записи (фиг,З - 25, Ч цикл) по- соответственно триггеров 10 и 11. ступающим на С-входы, триггер 10 устаноИмпульсом записи. поступающим на С вится в "1" состояние, а триггер 11 сохранит входы триггеров 10 и 11 последние прини- прежнее "0" состояние (фиг,З - 26,27,Ч мают состояние. определяемое элементами цикл), По сравнению с предыдущим тактомИ 19 и 20,напряжение изменится (фиг.З - 28,ЧПредположим, что на тактовом интерва- цикл) на величину+ О.ле А (фиг.3-28) на выходе преобразователя 25 . Если на тактовом интервале В будет пеприсутствует высокий уровень, означаю- редаваться троичная двойка, означающая щий, что в формирователе прямой выход установление на выходе элемента ИЛИ 23 триггера 10 находится в "1" (фиг,З - 26), а шифратора символов единичного импульса прямой выход триггера 11 находится в "0" (фиг, 3-22,цикл), то при поступлении на (фиг.3-27), При этом "1" с выхода элемента 30 С-входы триггеров 10 и 11 импульса записи ИЛИ 26 будет присутствовать на вторых (фиг,З - 25,цикл) триггер 10 установится в входах сумматоров 27 и 28 по модулю два, "1", а триггер 11 в "0" (фиг.3-27, 28,цикл), Тогда при появлении импульса на выходе Происходит это из-за того, что в предыдуэлемента ИЛИ 22 (фиг,З - 18) шифратора щем такте Б триггеры 10 и 11 находились символов, означающего передачу троичной 35 соответственно в "0" и "1", что приводит к единицы, он поступает на первый вход сум- образованию на О-входе первого триггера матора 27 по модулю два, На выходе кото- "1". на О-входе второго триггера - "0". Такая рого образуется "0", который через элемент установка триггеров приводит к высокому И 19 поступает на О-вход триггера 10. На уровню выходного напряжения на тактовом первом входе сумматора 28 по модулю два 40 интервале В и изменению напряжения на будет присутствовать урбвень "0", который величину+2 ЛО (фиг,3-28,цикл) по сравнев сумме с "1" на втором входе образует "1" нию с предыдущим тактом Б. При передаче на выходе. Таким образом, на О-входе триг- на следующем такте Д второй троичнойгера 11 будет присутствовать "1", образуе- двойкитриггер 10 изменитсвоесостояниеи мая на выходе элемента И 20 суммой "1", 45 установится на "О", а триггер 11 сохранит поступающих на его входы с выхода сумма- свое прежнее состояние "0" (фиг.3-27,цикл) тора 28 и инверсного выхода триггера 11. по сравнению с предыдущим тактом Г. ЭтоПервым импульсом записи (фиг,3-25,приведет кустановлению натактовоминтерцикл), поступающим с выхода элемента И 18 вале Д среднего уровня, а изменение напряна С-входы триггеров 10 и 11, триггер 10 50 жения составит минус ЛО(фиг.З - 28,цикл). установится в "0" (фиг,3-26,цикл), а триг- Если на следующем тактовом интервале гер 11 - в "1" (фиг.3-27,цикл), Это приводит Е вновь будет передаваться импульс троичк формированию низкого выходного уровня ной двойки. то триггер 10 сохранит свое напряжения на тактовом интервале Б(фиг.З) прежнее ("0") состояние, а триггер 11 изме- и изменению напряжения на величину ми нитсостояние и установится в "1", При этом нус 2 ЬО. Если на следующем такте Н также на тактовом интервале Е по сравнению с будет передаваться троичная единица, то на тактом Д установится низкий уровень навыходеэлементаИЛИ 22 шифраторасимво- пряжения, а изменение напряжения по лов вновь образуется "1"-й импульс, Ввиду сравнению с предыдущим составит-ЛО(фиг.того, что в предыдущем такте М триггеры 10 3-28, цикл), 164791745 50 55 При передаче на тактовых интервалах Г,З,Л,С (фиг.3-28) троичных символов "О" триггеры 10 и 11 не изменяют своих состояний. т,е. сохраняют уровни предыдущих тактовых интервалов. Это происходит иэ-за того, что на указанных тактовых интервалах на С-входы триггеров 10 и 11 не поступают импульсы записи. При этом выходные напряжения по сравнению с предыдущими не изменятся.Импульсы записи (фиг,3-25) формируются с помощью элементов ИЛИ 24 и 25 и элемента И 18. На входы элементы ИЛИ 24 поступают импульсы записи (фиг.3-23,24) с выхода формирователя 5 импульсов. В каждом цикле при формировании троичных символов импульсы записи суммируются элементом ИЛИ 24 и на выходе получается последовательность двух импульсов, поступающих на вход элемента И 18, Другой вход элемента И 18 подключен к выходу элемента ИЛИ 25, на второй и третий входь 1 которого поступают единичные импульсы троичных единиц и двоек, Появление единичных импульсов троичных единиц и двоек на входе элемента ИЛ И 25 способствует пропуску через элемент И 18 импульсов записи, а их отсутствие, означающее появление троичного нуля, запрещает формирование импульсов. записи.При включении питания или наличии помех на его шинах триггеры 10 и 11 могут установиться в "1", что приводит к сбою работы преобразователя. После этого на первом же тактовом интервале передачи любого троичного символа, будь то нуль, единица или двойка, триггерь 1 10 и 11 устанавливаются в "0". Происходит такое ввиду того, что на О-входах этих триггеров будут присутствовать "0" уровни, поступающие с выходов элементов И 19 и 20 и которые образуются из-за "0", поступающих с инверсных выходов этих триггеров. Появление первого же импульса записи, поступающего с элемента И 18 на С-входы триггеров 10 и 11, установит их в "0". Прохождение импульса записи через элемент И 18 обеспечивается "1", поступающей с элемента ИЛИ 25, как при передаче троичных единиц и двоек, так и при передаче нуля, ввиду того, что на первом входе элемента 25 ИЛИ будет "1", образуемая элементом И 21, на входах которого присутствуют "1" с прямых выхо.- дов триггеров 10 и 11. Такая установка триггеров обеспечивает восстановление нормальной работы преобразователя при дальнейшей передаче троичных символов на последующих тактовых интервалах по описанному алгоритму,10 15 20 25 30 35 40 Для записи двоичной информации на трех гактах в параллельный регистр б, последующего считывания троичных символов в двух разрядах из шифратора символов и записи их в триггеры 10 и 11 формирователя относительного моноимпульсного сигнала, необходим кодовый сигнал, период которого должен равняться периоду повторения троичных групп - ЗТ, Формирование кодового сигнала происходит в формирователе кодового сигнала. Триггеры 7 и 8 срабатывают от импульсов (фиг, 4-1), поступающих с блока 3 синхронизации, а триггер 9 срабатывает от импульсов (фиг,4 - 2). поступающих с элемента НЕ 4. На прямом (фиг,4-3) и инверсном (фиг.4 - 4) выходах триггера 7 формируются импульсы, которые подаются на входы соответственно элементов И 13,14 и 15,16 шифратора символов для считывания троичных символов первого и второго разрядов. И н версн ый выход триггера 7 служит для формирования импульсов (фиг.4 - 6), положительными фронтами которых производится запись двоичной информации на трех тактах в параллельный регистр б. Сигналы с прямого выхода триггера 8 (фиг.4 - 5) и инверсного выхода триггера 9 (фиг.4-7) подаются на входы формирователя 5 импульсов, на выходе которого образуются импульсы (фиг.4-8,9), используемые для записи символов в триггеры 10 и 11.Таким образом, считывание и запись троичных символов осуществляется после записи двоичных чисел в параллельный регистр 6, а время между считыванием соседних троичных разрядов и минимальная длительность импульсов в выходном сигнале 3 Т/2, в 1,5 раза больше длительности тактового интервала двоичной информации,Формула изобретения Преобразователь двоичного кода в трехпозиционный код, содержащий источник двоичной информации, выход которого соединен с информационным входом последовательного регистра, выходы разрядов которого соединены с соответствующими информационными входами параллельного регистра, блок синхронизации, вход которого соединен с С-входами первого и второго триггеров и через элемент НЕ - с входом синхронизации последовательного регистра и с С-входом третьего триггера, инверсный выход которого соединен с Й-входом первого триггера, прямой выход которого соединен с О-входом второго триггера, прямой выход которого соединен с О-входом третьего триггера, формирователь импульсов, четвертый и пятый триггеры, прямые1647917 олов Ц щ Г И Й выходы которых являются выходами преобразователя, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности преобразователя, в него введены элементы И, элементы ИЛИ и сумматоры по модулю два, 5 инверсный выход второго триггера соединен с входом синхронизации параллельного регистра, прямой выход первого разряда которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И,. выходы которых 10 соединены соответственно с первым и вторым входами первого элемента ИЛИ, инверсный выход первого разряда параллельного регистра соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И, выходы 15 которых соединены соответственно с первым и вторым входами второго элемента ИЛИ, прямой выход второго разряда параллельного регистра соединен с вторыми входами второго и четвертого элементов И и с 20 первым входом пятого элемен 1 а И, выход которого соединен с третьим входом первого элемента ИЛИ, инверсный выход второго разряда параллельного регистра соединен с вторыми входами первого и третье о эле ментов И и с первым входом шестого элемента И. Выход которого соединен с третьим ьходом второго элемента Ь ЛИ, прямой выход третьего разряда параллельного регистра соединен с вторым входом шесто го элемента И и с третьим входом второго элемента И, инверсный выход третьего разряда параллельного регистра соединен с третьим входом третьего элемента И и с вторым входом пятого элемента И, тоетьи 35 входы первого и четвертого элементов И обьединены и подключены к прямому выходу первого триггера, инверсныЙ выход первого триггера соединен с третьими входами пятого и шестого элементов И первый и второй входы формирователя импульсов подключвны соответственно к инверсному выходу третьего триггера и прямому выхоДу второго триггера, первый и второго выходы формирователя импульсов соединены с одноименными входами третьего элемента ИЛ выход которого соединен с первым входом седьмого элемента И, выход которого соединен с С-входами четвертого и пятого триггеров, выходы первого и второго элементов ИЛИ соединены с первыми входами одноименных сумматоров по модулю два и с одноименными входами четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом седьмого элементавыходы первого и второго сумматоров по модулю два соединены с первыми входами соответственно восьмого и девятого элементов И, выходы которых соединены с 0- входами соответственно четвертого и пятого триггеров, инверсные выходы которых соединены с вторыми входами соответственно восьмого и девятого элементов И, первые и. вторые входы пятого элемента ИЛИ и десятого элемента И подключены к п рямым выходам соответственно четвертого и пятого триггеров, выход пятого элемента ИЛИ соединен с вторыми входами первого и второго сумматоров по модулю два, выход десятого элемента И соединен с третьим входом четвертого элемента ИЛИ,1647917 2,12 о М,и Оо Р С Д 818 оставитель С.Берестевичехред М.Моргентал Корректор О. Кундри едактор Н,Яцола Заказ 1415 Тираж 468 ВНИИПИ Государственного комитета по изобр 113035, Москва, Ж, Раушул.Г а,1 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Уж М т В 1 У э Г 4 Е ж 3 и И Л Подписноеиям и открытиям при Гя наб 4/5