Преобразователь позиционного кода в модулярный код

)4 Н 03 М 7/18 РЕТЕ етение относится к области и вычислительной техники ть использовано в системахо вах, Функционирующих в сис-Ф очных классов. Целью изобляется повышение быстродейтавленная цель достигается реобразователь позиционномодулярный код, содержащий ков 4 Формирования остатков И 8, содержит группу блоирования остатков, элемент етчик 9 с соответствующими з,п. Ф-лы, 2 ил..Красноба ожет бь устроисеме оста тельство СССР Г 11/08, 1974 льство СССР М 7/18,етения я ствия. Потем, чтого кода в группу блои элементков 5 ФормИЛИ 7 и счсвязями,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР САНИЕ И1460772 Р=11 396 280 Р м 11 Р =95 У Рв =29 констант следующая: Изобретение относится к вычислительной технике и может. быть использовано для сопряжения со спецвычислителями, Функционирующими в модулярном 5 коде, в блоках контроля по модулю.Цель изобретения - повышение быстродействияНа фиг. 1 приведена схема преобразователя позиционного кода в моду лярный код; на Фиг. 2 - функциональная схема блока формирования остатков,Преобразователь (Фиг. 1) содержит информационный вход 1 преобразователя, выход 2 начала работы преобраэо вателя, вход 3 начальной установки преобразователя, первую группу блоков 4 - 4 формирования остатков, вторую группу блоков 5, -5 формирования остатков, тактовый вход 6 преобразова . теля, элемент ИЛИ 7, элемент И 8, счетчик 9, первый и второй информационные выходы 10 и 11 преобразователя, выход 12 готовности преобразователя, выход 13 номера остатков преобразователя.25Блок 4 (5) формирования остатков (фиг. 2) содержит вычитатель 14, регистр 15, первый элемент И 16, первый счетчик 17, формирователь 18 константы, приемный регистр 19, сдвиго вьй регистр 20, первый и второй триг-, геры 21 и 22, второй и третий элементы И 23 и 24, второй счетчик 25, первый и второй элементы 26 и 27 задержки, с первого по третий. элементы ИЛИ 35 28 - 30, информационные вход 3 1 и выход 32 блока Формирования остатков, управляюшпе выход ЗЗ и вход 34 блока Формирования остатков, вход 35 и выход Зб записи блока формирования остатков, тактовый вход 37 блока формирования остатков. Преобразователь работает следующим образом. Система всех в порядке убывания Пусть задана СОК попарно взаимно прострыми основаниями Р,.Р, свачисловым диапазоном,Ряа П Р Тогда.ътлюбое число из диапазона О, Рможет быть однозначно представлено своими остатнамн к;1:по модулям аРД ,(ф ууффъ)Исходное множество оснований разобьем на два составных основания Р, и Р таким образом, чтобы Р = Р и количество исходных оснований, вхо" дивших в них, было также примерно одинаково, т.е. и, с и . Процесс разбиения продолжим до тех пор, пока составные основания последней ступени не выродятся в основания исходного множества.Таким образом, процесс преобразования кода исходного числа А в его цифровой остаточный эквивалент ; по основаниям 1 Р; можно свести сначала к нахожденйю остатков по основаниям Р и Р, затем продолжить преобразование по, составным основаниям второй ступени Рц ,Р, ,Р ,Р и т.д., пока не будут получены остатки по исходным основаниям Р;) . При использовании на каждой ступени преобразователя метода поразрядного уравновешивания, время (количество констант) преобразования 1-й ступени примерно равно времени (количеству констант) всех последующих ступеней.Рассмотрим пример для .случая п=8. Пусть задана СОК попарно взаимно прос тими основаниями у,=5, 7,8,9, 11, 13, 17,.19; =1, 8.Числовой диапазон Р такой СОК раввен Р= Л Р=5 7 8 911131719=116396 280.аСоставные основания и принцип их формирования следующие:3 040 3 328 3 808 3 168 1 664 1 904 1 520 1 584 832 760 952 79.2 396 476 416 198238 190 208 104 99 40 38 56 34 32 26 36 44 20 19 17 13 22 18 14 10 17 13 17 92 610 560 46 305 280 23 152 640 1 Т 576 320 5 788 160 2 894 080 723 520 361 760 180880 90 440 45 220 22 610 Схематичное представление составных оснований и соответствующих им констант одновременно поясняет принцип и процесс преобразования позиционного кода в модулярный код. Коли 5 271 552 2 635 776 1 317 888658 944 329 472 164 73682 368 41 184 20 592 10 296 6 656 6 33655 чество последовательно соединенныхблоков 4 и 5 равно трем.формирователь 18 константы по знарению, поступившему на его вход,формирует код наибольшей константы иможет быть реализован с помощью дешифратора или ПЗУ.Преобразователь работает следующим образом.В исходном состоянии счетчики 9, 17 и 25 обнулены, триггеры 21 уста" новлены в единичное и триггеры 22 в нулевое состояние, регистры 19, 15, 20 обнулены, в блоках 4, и 5, формирователи 18 ставят в соответствие нулевому состоянию счетчиков 17 коды К=92 610 560 и К, =84 344 832 (если следовать примеру) соответственно, В блоках 4 и 5 имеем К,ц=6 080, К ц=6 656 на входах формирователей 18 и т.д. Код преобразуемого числа Д выставлен на входе 1 преобразователя, Элементы И 23 и 24 всех блоков 4 и 5 блокируют поступление тактовых им.пульсов на входы остальных узлов блоков, тактовые импульсы поступают на вход 6 преобразователя. Вход счетчика 9 блокирован элементом И 8, так как с выходов 36 записи блоков 4 и 5 на два его входа поступают нулевые потенциалы.Процесс преобразования начинается с кратковременной подачи единичного потенциала на вход 3 преобразователя, Длительность подачи должна быть до" статочной для прохождения одного тактового импульса через элементы И 23, который, поступив на вход регистра 19, обеспечивает запись в него преобразуемого числа А, Этот же импульс, пройдя через элементы ИЛИ 30, переписывает содержимое регистра 19 в регистр 15 по его входу начальной установки, Кроме того, первый тактовый импульс проходит по первому входу элемента ИЛИ 29 на вход записи сдвигового регистра 20 и переписывает в него код константы Кн в блоке 4 и К, в блоке 5. Кроме того, импульс, поступивший на вход триггера 21, переводит его в нулевое состояние и блокирует поступление дальнейших тактовых импульсов с выхода элемента И 23. При этом импульсы на управляющих выходах 33 блоков 4 и 5 поступают на входы элемента ИЛИ 7, импульс на выходе которого свидетельствует о том, что преобразователь позиционного кода в модулярный код начал преобразование очередного отсчета,На информационных входах регистров 15 устанавливаются коды разностиь, =А-К ; Ь=А-К 110 Если Ь =О, то на выходах переполнения вычитателей 14 присутствует по" тенциал логической единицы, который разрешает прохождение второго тактового импульса через элементы 16 и 30 на тактовые входы регистров 15 и обеспечивает в них запись Ь Ь этот же импульс увеличивает содержи" мое счетчика 25 и сдвигает (делит пополам) константы К,- и К, . Тогда наинформационных входах регистров 15устанавливаются новые значения разностейК э Ь - Ь 1,Далее процесс преобразования протекает аналогично до тех пор, пока небудут исчерпаны множества 1 С,Ь. ")20 При этом происходит переполнениесчетчика 25 и импульс с его выходапереполнения, поступив на вход триггера 22, переводит его в единичноесостояние и блокирует по третьему 25 входу прохождение тактовых импульсовчерез элемент И 24, Прямой выход того же триггера через элемент ИЛИ 28снова переводит регистр 15 в режимприема информации с входа начальной З 0 установки, а единичным потенциаломс выхода 36 записи блоков вызываетсчитывание остатков с выходов 32 следующим тактовым импульсом в блоки 4и 5, Так как блоки 4 и 5, работаютпо одному из составных оснований Р 1и Р , то и счетчик 17. рассчитан наодно состояние, т.е, он вырождаетсядля блоков 4, и 5 и поэтому его выход переполнения соединен с выходом 40 переполнения счетчика 25, а значениялогических переменных с информационного выхода счетчика 17 не меняютсяво времени и, соответственно, являются несущественными. Следовательно,формирователь 18 в блоках 4 и 5,может быть реализован жесткой распайкой информационных входов сдвиговогорегистра 20. Поэтому импульс переполнения счетчика 25 проходит через элемент 26 задержки, элемент ИЛИ 29 ивосстанавливает значения Ки К,в сдвиговых регистрах 20, Кроме того,поступив на вход триггера 21, он пе"реводит его в единичное состояниеВ таком состоянии устройство находится до тех пор, пока остатки из регистров 15 не будут переписаны в регистры 19 следующих блоков 4 и 5 При этом импульс переписи иэ блоков60772 8 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 7 144 г и 5 г по управляющему входу 34 поступает в блоки 4, и 5 переводиттриггер 22 в нулевое состояние, единичный потенциал с инверсного выхода ткоторого разблокирует элементы И 24и 23. Одновременно в регистре 15 восстанавливается значение кода числа А,что несущественно для блоков 4, и 5,которые готовы к приему очередногочисла А для последующего преобразова"ния, которое повторяет описанныйцикл работы,Таким образом, позиционный код Аиз числовсй о диапазона Р сначалапараллельно и независимо преобразуется в вычеты по основаниям Р, и Ргблоками 41 и 5, На это требуется 14циклов работы, После того, как вычеты А и А по основаниям Р, и Рг будут сформированы в регистрах 15 блоков 4 и 5 на выходах 36 этих блокови на входах 35 блоков 4 г и 5появляются потенциалы логической единицы, которые обеспечивают записьвычетов А 1 и Аг в регистры 19 блоков4 г и 5, йричем этот же импульс с выхода 33 блоков 4 г и 5 г поступает на.вход 33 блоков 4и 5 устанавливает триггеры 22 этих блоков в нулевоесостояние и тем самым подготавливает(обеспечивает) прием нового значенияА позиционного кода в регистры 19блоков 4и 51, Если на входе 35 ужеприсутствует единичный потенциал,то первый же тактовый импульс еговхода 37 обеспечивает запись,в регистре 19, а если нет, то блоки 41 и5, будут "ожидать" разрешение на прием с входа 35 нового значения А повходу 31.Наибольшая константа из Миик зи Кг,блоков 4 и 5 г соответственно заносится в сдвиговый регистр 20одновременно с записью в регистр 19значений А 1 и Аг импульсом с первоговхода элемента ЙЛИ 29, После того,как упомянутые множества константбудут исчерпаны и сформированы вычеты А 1, и А, по основаниям Р, =95;,Р, =104, эти вычеты описанным образом будут переписаны в регистры 19блоков 4 з и 5, где сразу же начнутпреобразовываться в вычеты по основаниям Р, =5 и Р=8,Преобразование по основаниям Ри Р заканчивается одновременно(фиг. 2) и очередной тактовый импульс проходит через элемент И 8,формирует адрес остатков с, и е, и импульс на выходе 21 преобразователя, по которому будут считаны ос" татки ю, и Ы с информационных выхо" дов 1 О и 11 устройства. Этот же импульс в блоках 4и 5устанавливает триггеры 22 в нулевое состояние, что обеспечивает перепись вычетов А, и А иэ регистров 19 в регистры 15гдля последующего преобразования по основаниям Р =19 и Р =13 соответст 3 6венно. Тактовый импульс с выхода элемента И 24, кроме того, сбрасывает счетчик 25, импульс переполнения с выхода которого переводит счетчик 17 в следующее состояние, код которого выбирает из Формирователя 18 коды констант Е , =76 и К , =52, которые спустя время задержки элемента 26 записываются в сдвиговые регистры 20. Процесс формирования остатков ь иЫ осуществляется описанным образом, при этом процесс формирования множества Кит , ГП . з производитсяръгспосредством сдвигов в регистрах 20, Различие в числе констант в блоках 4 и 5, обусловленное неравномерностью распределения простых чисел среди натуральных, может быть учтено либо увеличением числа используемых констант, как показано. выше звездочками , т.е, вводятся холостые такты, либо усложнением алгоритма функционирования счетчиков 25, Так, для рассматриваемого примера блоки 4 и 5 р тратят по четыре цикла своей работы на обработку одного отсчета А. Ходуль счета счетчика 25 блока 4 р должен принимать по циклам значения 5,3,5,3, а в блоке 5 э - 4, 3,4,4. После получения остатков ь и с 6 счетчик тактов переполняется вторично, что вызывает переполнение счетчика 1, импульс с выхода переполнения которого устанавливает триггер 21 в единичное состояние. Так как импульс переполнения появляется на каждое второесостояние счетчика, то реально он подключен к второму его разряду, Ходуль счета. счетчика 17к-равен М=2 , где К - номер ступени преобразования.Условием записи в регистры 19 блоков 4 и 5 вычетов А и А гг является одновременное выполнение следующего:9 146факт сформированности вычетов Аи А в блоках 4 и 5 (потенциаллогической единицы на входах 35 блоков 4и, 5 з)триггер 22 находится в,нулевомсостоянии (предыдущие остатки с(,и. Ы. считаны последующими устройствами);триггер 21 в единичном состоянии(выбрано новое основание).Так как условие записи выполнено,то вычеты А, и Л перепиеываютсяв регистры 19 блоков 4 и 5 э, на выходах которых указанным образом формируются в конечном итоге остаткиЫ.,ггг., Ы. фВсе блоки 4 и 5, используемые вустройстве, обладают высокой степеньюувязки служебных сигналов, причем,если второй блок не готов к приемуинформации, то останавливается преобразование в первом блоке и т,д. Следовательно, потери информации небудет,При появлении единичных потенциалов на входах 36 блоков 4 и 5 одинтактовый импульс проходит на выходэлемента И 8 и поступает на входсчетчика 9 по модулю, что обеспечивает формирование адресной части считываемых остатков,Преобразователь эффективно можетбыть использован для конвейернойобработки информации. Блок Формирования остатков может использоватьсяавтономно.Форг 1 ула изобретения1. Преобразователь позиционного кода в модулярный код, содержащий первую группу блоков Формирования остатков и элемент И причем информа" ционный вход преобразователя соединен с информационным входом первого блока формирования остатков первой груп пы,информационный вьгход и выход записи, 3-го блока Формирования остатков первой группы Ц=1 К"1, К - количество ступеней преобразования) соединены соответственно с информационным входом и входом записи (+1)-го, блока формирования остатков первой группы, вход начальной установки преобразователя соединен с входом записи первого блока Формирования остатковпервой группы, управляющий выход (1+1)-го блока формирования остатков0772 10 15 20 40 45,рой групп, с выходам готовности преобразователя и с входом счетчика, вы 50 55 25 ЗО 35 первой группы соединен с управляющимвходом 1-го блока Формирования остатков первой группы, тактовые входыблоков формирования остатков первойгруппы объединены, соединены с первым входом элемента И и являются тактовым входом преобразователя, информационный выход К-го блока формирования остатков первой группы являетсяпервым информационным выходом преобразователя, о т л и ч а ю щ и й с ятем,что,с цельюповьппения быстродействия,он содержит вторую группу блоковФормирования остатков, счетчик и элемент ИЛИ, причем информационный вход и вход записи первого блока формирования остатков второй группы соединены соответственно с информационнымвходом и входом записи первого блока формирования остатков первой группы,информационный вьиод и выход записи1-го блока формирования остатков второй группы соединены соответственнос информационным входом и входом записи (1+1)-го блока Формирования остатков второй группы, управляющийвход (1+1)-го блока формирования остатков второй группы соединен с управляющим входом 1-го блока формиродания остатков второй группы, тактовые входы блоков Формирования остатков второй группы объединены и соеди-.нены с тактовым входом преобразовате-ля, информационный выход К-го блокаформирования остатков, второй группыявляется вторым информационным вьиодом преобразователя, выходы записи К-х блоков Форглирования остатков пер.вой и второй групп соединены соответственно с вторым и третьим входамиэлемента И, вьиод которого соединенс управляющими входами К-х блоковформирования остатков первой и втоход кот, рого является выходом номераостатков преобразователя, управляющие выходы первьи блоков формирования остатков первой и второй групп соединены соответственно с первым и вторым входами элемента ИЛИ, выход которого является выходом началаработы преобразователя.2. Преобразователь по и. 1, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что блок Формированияостатков, содержит вычитатель, регистр, три элемента И, двасчетчика, формирователь константы,приемный регистр, сдвиговый регистр,два триггера, два элемента задержки и три элемента ИЛИ, причем информационный вход блока формирования ос 5 татков соединен с информационным входом приемного регистра, выход которого соединен с установочным входом регистра, выход которого является информационным выходом блока формирова" 10 ния остатков и соединен с входом уменьшаемого вычитателя, выход разности которого соединен с информационным входом регистра, вход разрешения записиокоторого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с первым входом второго элемента И и является входом записи блока формирования остатков, управляющий выход которого соединен 2 О с входом разрешения записи приемного регистра, с первыми входами второго и третьего элементов ИЛИ, с входом установки в "О" первого триггера и с выходом второго элемента И, второй 25 вход которого соединен с тактовым входом блока формирования остатков, выход переполнения вычитателя соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с вто- ЗО рым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом синхронизации регистра, прямой и инверсный .выходы первого триггера соединеныфсоответственно с третьим входом вто 35,рого элемента И с первым входомтртьего элемента И, второй вход которого соединен с тактовым входомблока формирования остатков, управ"ляющий выход которого соединен стретьим входом третьего элемента ИЛИи с входом установки в "0" второготриггера, инверсный выход которого1соединен с четвертым входом второгоэлемента И и с третьим входом третьего элемента И, выходкоторого соединен с входом второго счетчика, свторым входом первого элемента И ичерез второй элемент задержки - свходом разрешения сдвига сдвиговогорегистра, выход которого соединен свходом вычитаемого вычитателя, выходвторого счетчика соединен с входомустановки в "1" второго триггера,с входом первого счетчика и черезпервый элемент задержки - с вторымвходом второго элемента ИЛИ, выходкоторого соединен с входом разреше".ния записи сдвигового регистра, информационный вход которого соединенс выходом формирователя константы,вход которого соединен с информационным выходом первого счетчика, выходпереполнения которого соединен с входом установки в "1" первого триггера,прямой выход второго триггера соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ и является. выходом записи блока формирования остатков.14 б 0772 7/58 Тираж 879 Подписноеосударственного комитета поиэобретенияи и открытиям113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 ГКНТ ССС бинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,10 оиэводственно-издатель Составитель А.Клюев:актор А.Ворович Техред Л,СердюковаКорректорВ.Бутя