Устройство для декодирования модулярного кода

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 19) 0 1) 4 Н 03 М 7/1 ЕНИЯ Фиг.1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРУ 1243100) кл. Н 03 М 13/00, 1984.Авторское свидетельство СССРВф 295528, кл. Н 03 М 7/18, 1986.Авторское свидетельство СССРУ 960823, кл. С 06 Р 11/08, 1980.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕКОДИРОВАНИЯ МОДУЛЯРНОГО КОДА (57) Изобретение относится к вычислительной технике. Его использование в системах обработки.ипередачи информации позволяет повысить достоверность за счет обеспечения декодирования избыточного модулярного кода с повторами. Устройство содержит буферный накопитель 1, блок 5 сортировки и преобразователь 6 модулярного кода в позиционный. Благодаря введению мажоритарного блока 2 и последовательно- параллельных преобразователей 3, 4 кода обеспечивается выбор не менее К (К " весовой коэффициент) остатков,причем для каждого остатка выбирается наиболее достоверный его повтор. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.СИзобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах обработки и передачи информации.5Цель изобретения - повышение достоверности устройства за счет обеспечения декодирования избыточного модулярного кода с повторамиНа фиг. 1 изображена блок-схема 1 Оустройства для декодирования модулярного кода; на фиг. 2-4 - функциональные схемы соответственно мажоритарного блока, блока сортировки и преобразователя модулярного кода в позиционный.Устройство для декодирования модулярного кода содержит буферный накопитель 1, мажоритарный блок 2, первыйи второй последовательно-параллельные 20преобразователи 3, 4 блока, блок 5сортировки и преобразователь 6 моду-,лярного кода в позиционный. Нафиг, 1 обозначены информационные входы 7, вход 8 "Пуск" и выходы 9.Выполнение буферного накопителя 1зависит от способа ввода символов мо- .дулярного кода. Если ш повторов каждого символа вводится друг за другом, то это может быть сдвиговый регистр. 30 Если же вводятся сначала первые повторы всех и символов, где и - общее число оснований модулярного кода, включая избыточные, потом вторые и т,д., то накопитель 1 представляет собой ОЗУ, запись в которое осуществляется по строкам, а считывание - по столбцам. (Шины управления накопителяне показаны).Мажоритарный блок 2 выполнен 40 (фиг. 2) на регистре 10 сдвига, первой и второй группах 11 и 12 ключей, сумматоре 13, элементах 14 сравнения,счетчике 15, элементе И 16, элементе ЗАПРЕТ 17, первом и втором элементах ИЛИ 18 и 19, первом и втором элементах 20, 21 задержки. На фиг. 2 обозначены информационные и управляющий входы 22 и 23, первые, вторые и третий выходы 24-26.50Последовательно-параллельные преоб. разователи 3 и 4 кода строятся на основе регистров сдвига, содержащий каждый по и ячеек разрядностью1 ов Ри 31 о(ш) соответственно, где х - целая часть х плюс 1, Рнаибольшев основание модулярного кода.Блок 5 сортировки выполнен фиг. 3). на делителе 27 частоты, генераторе 28 импульсов, пороговом элементе 29,сумматоре 30, элементах И 31, триггерах 32, счетчиках 33 и элементах 34сравнения, На Фиг, 3 обозначены информационные и управляющий входы 35 и 36и выходы 37.Преобразователь б модулярного кодав позиционный выполнен (фиг. 4) нагруппах 38 ключей, блоке 39 памяти,кодопреобразователях 40 и сумматоре4, На фиг. 4 обозначены информационные и управляющие входы 42 и 43.Регистр 10 сдвига имеет ш ячеекразрядностью 1 оя Р со своими входами и выходами каждая. При этомсдвиг информации, как и в преобразователях 3 и 4, осуществляется от последней ячейки к первой,Ключи в группах 11, 2 и 38 могутбыть выполнены на элементах И.Элементы 14.1-4 (ш) и 34 сравнения формируют на своих выходах сигналы логической единицы при равенствекодов на их первых и вторых входах.Элемент 14.ш сравнения формирует навыходе сигнал логической единицы, если код на его первых входах (с выходов сумматора 13) не меньше кода навторых входах (со счетчика 15).Счетчик 15 - вычитающий от исход Г ш+11ного состояния, равного, гдех - целая часть х до нуля.Время задержки элемента 20 должнобыть не меньше суммарного воемени переходных процессов в регистре 10,сумматоре 13 и элементах 14,1-14,(ш-1) и 14.ш. Время задержки элемента21 должно быть не меньше времени переходных процессов в буферном накопителе 1,Делитель 27 частоты осуществляетвыдачу импульса после поступления наего вход ш последовательных импульсов,Период следования импульсов с генератора 28 не меньше суммарного времени переходных процессов в элементеИ 31, счетчике 33, элементе 34 сравнения, сумматоре 30 и пороговом элементе 29.Пороговый элемент 29 формирует сигнал логической единицы, если значение кода на его входах не меньше К, где К с П - исходное число оснований модулярного кода.Счетчики 33 - вычитающие от исходного состояния, равного Р.1411980 брать любой из этих повторов, руководствуясь, например, принципом "кто поступил раньше".Для однозначного декодирования числа А достаточно взять К любых ос-.;. татков из и имеющихся (при условии, что система оснований упорядоченная, т.е. Р,Р ссРС Рс сР, Если разные остатки 4; приняты с разлнчнымн весами К;, то мы должны выбрать из них те К остатков 4;, весовые коэффициенты которых максимальны. Это делается на следующем этапе декодирования.И, наконец, на последнем этапе декодирования необходимо преобразовать выбранные К остатков Ы; в число А. Преобразование из системы остаточных классов в позиционную систему счисления, можно произвести по следующей формуле:. 40,На первом этапе необходимо вы-, брать из ш повторов каждого остатка одно значение, наиболее достоверное. Это можно сделать, сравнив между собой значения всех повторов, по прин ципу "каждый с каждым", и выбрать тот повтор, значение которого встре" чается чаще других. Чтобы оценить достоверность выбранных значений остатков им приписываются соответствующие весовые коэффициенты К;(ь 1, и), которые численно равны количеству совпадений значения выбранного повтора со значениями других повторов этого остатка. Очевидно, что максимальное значение К; = ш, а минималь 55 ное - равно нулю. Если веса различных значений повторов совпадают, ;то с одинаковой достоверностью можно выА =1 Ы;В; 14 1.Для однозначного декодирования числа А достаточно взять К остатков, а здесь берется не менее К остатковЭто упрощает аппаратурную реализацию устройства в случаях, если веса более, чем К выбранных остатков, равны.Устройство для декодирования модулярного кода работает следующим образом. Блок 39 памяти - ППЗУ из 2" ячеек,каждая разрядностью 1 оВР 1.Кодопреобразователи 40 преобразуют входной код числа Х в код числаК 1, Х, где К 1 " постоянный коэффициентВ своей работе устройство для декодирования модулярного кода использует следующее. 10Известно, что число А из диапазоФна 1- можно однозначно предстаРквить совокупностью остатков й;(ь1, К), по основаниям Р,1К,таким, что,П Р; ) 9 . Остатки Мг 1Ы , определяют модулярный кодчисла А,Представив число А совокупностьюостатков 1;(1 = 1, и, где иК) повзаимно простым основаниям Р; (201, и) таким, что Й Р; = Р,3 мы1 чйолучим избыточный модулярный кодчисла,А с избыточными основаниями Р 1( К+ 1,п), 25Повторив ш- раз каждый остаток 4;,1, п (или все числа в целом), получим избыточный модулярный код числа А с в повторами. Очевидно, что передавать его можно двумя способами:2 11 1й1ф 1 ) 411 д 1ф г фа Уг 4у ВЭ ф 11 1 11 Ю1 фн1 1 г .гй Ф2Е1 ф г ф 1г 11Й вуФфг ( у ф гг Рю 11Декодируют принятое число в обратнойпоследовательности. Прежде чем при:;35ступить к декодированию необходимопреобразовать входную последовательность остатков к первому виду. где В 1, - базисные числа взятой системы оснований, определяе- . мые по формуле:- вес базисного числа. При наличии избыточных оснований,формула (1) имеет следующий вид: где= П Р1 С- множество номеров наиболеедостоверных остатков, числочленов этого множества должно быть не меньше К, 1411980В исходном состоянии в буферныйнакопитель 1 записаны, все остатки,поступившие в устройство с входов 7.В начальный момент времени с. вхо да 8 подается импульс "Пуск , которыйформирует импульс на выходе 26 блока2, который, в свою очередь, поступает на управляющий вход буферного накопителя 1 и вызывает появление на 10его выходах значений повторов перво 1го остатка - й - Ы, Коды остатка1, записываются в мажоритарный блок2, который анализирует поступившиев него ш значений первого остатка ивыбирает из них один, наиболее достоверный - г, 1 е 1, ш , Значенией, сформировано на выходе 24 мажори тарного блока 2, Одновременно на выходе 25 мажоритарного блока 2 сформировано вычисленное им значение весового коэффициента К.В тот же момент времени мажоритарный блок 2 формирует импульс на вы,ходе 26, что вызывает сдвиг содержи,мого блоков 3 и 4 на одну ячейку изапись в их крайнюю:ячейку кодов,присутствующих в этот момент временина выходах соответственно 24 и 25блока 2, Импульс на выходе 26 блока 302 поступает также на управляющий входбуферного накопителя 1 и вызываетпоявление на его выходах значений шг,повторов второго остаткагПосле анализа их в мажоритарномблоке 2.на его выходе 26 появляетсяимпульс, который сдвигает на однуячейку содержимое блоков 3 и 4 и записывает в них соответственно выбранное значение остаткас выходов 24 40и его коэффициента К с выходов 25. Вто же время появление импульса на выходе 26 формирует на выходах накопите"ля 1 значения повторов следующегоостатка, которые будут проанализированы описанным образом и т.д.Когда мажоритарный блок 2 проанализирует все записанные в буферномнакопителе 1 остатки, в блоке 3 будутзаписаны выбранные значения всех иостатков ;, а в блоке 4 - их коэффициенты К;, з. = 1, и. Блок 5 сортировки сравнивает между собой все коэффициенты К;,. х1, и, выбирает из них максимальные К,6 . и формирует сигнал логической единицы на выходах 37.1, г е Т. Преобразователь 6 в соответствии с этим кодом выбирает из преобразователя 3остатки К;, г 6 1. и преобразует ихв число А, значение которого появляется на выходах 9.Мажоритарный блок 2, представленный на фиг, 2, работает следующим об"разом,Счетчик 15 находится в исходномсостоянии. Импульс Пуск на входе23 через элемент ИЛИ 18 поступает через время задержки элемента 21 навход записи регистра 10. Под действием этого импульса в регистр 10 записываются коды остатков , - Ы,присутствующие на входах 22, Элементы К,1-14.(ш) сравнивают значенияостатка записанного в первую ячейкурегистра 10, со значениями остальныхостатков К в : , Элементы 14, значения кодов на обоих входах которыхсовпадают, сформируют сигналы логической единицы на своих выходах, которые просуммируются сумматором 13.Код на выходе сумматора 13, представляющий собой значение коэффициентаРК сравнивается в элементе 14,ш ссодержимым счетчика 15, равнымЕ ш+111 ш+11Если К, то на выходеэлемента 14,ш сформируется сигналлогической единицы, который поступитна первые входы элементов 16 и 17. Вто же время на их вторые входы поступает импульс, задержанный элементами20 и 21 задержки. Этот импульс проходит на выход элемента И 16, навход установки счетчика 15, черезэлемент ИЛИ 18 на выход 26, а.такжеоткрывает ключи групп 11 и 12, черезкоторые на выходы 24 и 25 поступаюткоды К,= с, и К = Ксоответствен 1 ш+1йо, Если К, то на выходе элемента 14.ш сравнения присутствуетпотенциал логического нуля, которыйзакрывает элемент И 16 и открываетэлемент ЗАПРЕТ 17 для импульса, который изменяет содержимое счетчика15, проходит через элемент ИЛИ 19на вход элемента 20 задержки, а также сдвигает содержимое регистра 10на одну ячейку вправо, При этом содержимое первой ячейки регистра 10переписывается в его последнюю ячейку. Теперь элементы К,1 - 14,(ш)сравнивают остаток Ы,г с остальнымиостатками Ы - Ь,, На выходесумматора 13 появляется код весовогокоэффициента К, который сравнивается в элементе 14.в со значениемт ш+111 ш+11Если К ),- , то импульс5 на выходе элемента И 16 вызывает появление кодов сс= й на выходах 24, К = К - на выходах 25 и импульсаш+11 на выходе 26. Если же К, ( 2 ,.то10 импульс на выходе элемента ЗАПРЕТ 17 сдвигает содержимое регистра 10 на одну ячейку, сумматор 13 вычисляет коэффициент К и т.д, Процесс анали 3за остатков проходит описанным об 3 разом до тех пор, пока какой-либо К сравняется или превысит значениеш+111Если же этого не происходит, то ш-й импульс, поступивший на вход счетчика 15, уменьшает его содержимое на единицу и возвращает регистр 10 в исходное состояние. Выиисляемые аналогичным образом весовые коэффициенты К, 1 = 1, ш сравниваются эле ментом 14.ш со значением 1 Гш+1Если не найдется К ,1, то ш-й импульс, поступивший со входа 36, формирует импульс на выходе де 55 лителя 27 частоты, который устанавливает счетчики 33 в исходное, а триггеры 32 в единичное состояниеи запусодержимое счетчика 15 уменьшается 30на единицу каждые ш тактов работымажоритарного блока 2 до тех пор,пока содержимое сумматора 13 не сравняется с содержимым счетчика 15.Если все ш повторов остатка различны, то содержимое сумматора 13равно нулю, и как только содержимоесчетчика 15 также станет равным нулю, элемент К.ш сформирует на своем.выходе потенциал логической единицы, 40который откроет элемент И 16 и импульс с выхода элемента 20 задержки пройдет через элемент ИЛИ 18 на выход 26, установит счетчик 15 в исходное состояние и открывает ключи 45 : групп 11 и 12. При этом на выходах24 появится значение ы,= А а нас выходах 25 - значение К, = К, = О. Мажоритарный блок 2 приступает к анализу остатков- Ы", 50Блок 5 сортировки, представленный на фиг. 3, работает следующим обра- зомв скает генератор 28 импульсов, Импульсы с выхода генератора 28 через открытые элементы И 31 поступают на входы соответствующих счетчиков 33, содержимое которых сравнивается в соответствующих элементах 34 сравнения с соответствующим значением кода на входах 35. Как только содержимое счетчика 33сравняется со значением коэффициента К;, присутствующим на входах 35., элемент 34.х сформирует на.своем выходе потенциал логической единицы, который установит триггер 32, в нулевое состояние и закроет элемент 31. для прохождения импульсов на вход счетчика 33.х, содержимое которого останется равным К;, Зпаввние на выходе сумматора 30 определяет количество элементов 34, на выходах. которых присутствует единичный потенциал, и как только оно станет больше К в ,1, пороговый эле.-. мент 29 сформирует сигнал логической единицы, который блокирует генератор 28. Процесс сортировки закончен,Преобразователь 6 модулярного кода в позиционный, представленный нафиг. 4, работает следующим образом,Единичные потенциалы, присутствующие на входах 43.д (гдее Ь), открывают соответствующие группы 38 и поступают на входы блока 39 памяти, который формирует на своем выходе соответствующее значение Р,.Значения остатков ;,6 Ь с входов 42 через открытые ключи групп 38.д,е Ь поступают на входы соответствующих кодопреобразователей 40., на выходах которых формируются значения К; В;,с Ь, которые складываются в сумматоре 41 по модулю Р.Результат преобразования с выхода сумматора 41 поступает на выходы 9 устройства и представляет собой ис-, ходное значение числа А.Таким образом, устройство для декодирования модулярного кода обеспечивает декодирование избыточного модулярного кода с повторами.формула изобретения1, Устройство для декодирования модулярного кода, содержащее буферный накопитель, информационные входы которого являются одноименными информационными входами устройства, блоксортировки и преорразователь модулярного кода в позиционный, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения достоверности устройстваза счет обеспечения декодирования избыточного модулярного кода с повторами, в устройство введены последовательноо-параллельные преобразователикода и мажоритарный блок, первые и 10вторые выходы которого соединены синформационными входами соответственно первого и второго последовательнопараллельных преобразователей кода,выходы которых подключены к информационным входам соответственно преобразователя модулярного кода в позиционный и блока сортировки, выходы которого соединены с управляющими входами преобразователя модулярного кода в по-рзиционный, выходы которого являютсявыходами устройства, третий выход мажоритарного блока подключен к управляющим входам последовательно-параллель ных преобразователей кода, блока сор ,тировки и буферного накопителя, выходы которого соединены с одноименными информационными входами мажоритарного блока, управляющий вход которого ,является входом "Пуск" устройства.2. Устройство по п. 1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что мажоритарный блок выполнен на элементах сравнения, группах ключей, сумматоре, ,счетчике, элементах. задержки, элемен,тах ИЛИ, элементе.И, элементе ЗАПРЕТ35 и регистре сдвига, установочные входы которого являются информационными ,входами блока, выходы первого разрядарегистра сдвига подключены. к первым 40входам первого - (ш)-го элементавсравнения (ш - число повторов) и.информационным входам первой группы ключей и регистра сдвига, выходы45 второго " ш-го разрядов которого сое.динены с вторыми входами соответственно первого - ш)-го элементов сравнения, выходы которых подключены к входам сумматора, выходы которого соединены.с информационными входами второй группы клюцвй и первыми входами ш-го элемента сравнения, выход которого подключен к запрещающему входу элемента ЗАПРЕТ и,первому входу элемента И, выход которого соединен55 с управляющими входами групп ключей. входом обнуления счетчика и-первым входом первого элемента ИПИ, второй вход которого является управляющим входом блока, выходы первой и второй групп ключей являются соответственно первыми и вторыми выходами блока, выход элемента ЗАПРЕТ подключен к так товому входу регистра сдвига, счетному входу счетчика и первому входу второго элемента ИЛИ, выход которого через первый элемент задержки соединен с разрешающим входом элемента ЗАПРЕТ и вторым входом элемента И, выход первого элемента ИЛИ соединен с входом второго элемента задержки и является третьим выходом блока, выход второго элемента задержки подключен .к второму входу второго элемента ЮИ и входу разрешения записи регистра сдвига.3. Устройство по п. 1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что блок сортировки выполнен на генераторе импульсов, делителе частоты, пороговом элементе, сумматоре, счетчиках, триггерах, элемента И и элементах сравнения, первые входы которых являются соответствующими информационными входами блока, вход делителя частоты является управляющим входом блока, выход делителя частоты подключен к входу "Пуск" генератора импульсов, вхо; дам обнуления счетчиков и установочным входам триггеров, выходы которых соединены с первыми входами одноименных элементов И, выход генератора импульсов подключен к вторым входам элементов И, выходы которых соединены со счетными входами одноименных счетчиков, выходы которых подключены к вторым входам одноименных элементов сравнения, выходы которых соединены с входами обнуления одноименных триггеров, .соответствующими входами сум.- матора и являются соответствующими выходами блока, выходы сумматора подключены к входам порогового элемента, выход которого соединен с входом блокировки генератора импульсов.4 Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что преобразователь модулярного кода в.позиционный выполнен на сумматоре, кодопреобразователях, блоке памяти и группах ключей, информационные входы которых являются соответствующими информационными входами преобразователя, управляющие входы групп ключей объединены с соответствующими входами блока памяти и являются соответствующими управляющими входами преобразователя,141980 ФОг.2 выходы групп ключей через одноименныекодопреобразователи и выходы блокапамяти непосредственно подключены к соответствующим входам сумматора, выходы которого являются выходами пре-образователя.