Преобразователь кодов

(51)5 Н 03 И 13/12 ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ ИПРИ ГКНТ СССР ИТЕТРЫТИЯМ г ти хр(56) Авторское свидетельство СССРИ 662933, кл. Н 03 11 13/12, 1976.(5) Изобретение относится к вычистельной технике и может быть исползовано для получения равновесноймы кодов оибоначчи с иррациональными отрицательньпн 1 основаниями, обладаюцейвысокими спектральными и самосинхронизируюцимися параметрами. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости кода за счет Формирования равновесной уормы. Преобразователь содержит сдвиговый регистр 1, блок 2 управления, блок 3 определения признаков, блок 4 нормирования разрядовкода, инйормационныс 5, установочные6, управляюций 7 и тактовый 8 входыпреобразователя, информационные выходы 9 преобразователя, 2 з.п, -лы,3 ил.Изобретецие относится к вычислительной технике и может быть использовано для получения равновесной Формы кодов Фибоначчи с иррациональнымиотрицательными основаниями (ИОО), обладаюцей высокими спектральными исамосихрозируюцися параметрамц.Цель изобретения - повышение помехоустойчивости кода путем формирования равновесной Формы.На Фиг. 1 приведена Фукциональаясхема преобразователя; ца Фиг. 2 -схема блока управления; на Фиг. 3 - .схема блока определения признаков.Преобразователь кодов содержитсдвиговый регистр 1, блок 2 управления, блок 3 определения признаков,блок 4 Форйироваия разрядов кода,инФормаццонный 5, установочный б, управляюций 7 и тактовый 8 входы преоб-.разователя, инФормационные выходы 9,преобразователя, Блок 2 управениясодержит вычитаюций счетчик 10, первый 11 и второй 12 элементы НЕ, элемент И 13, элемент ИЛИ 14, первый 15и второй 1 б выходы блока, первый 17,второй 18 и третий 19 входы блока.Блок 3 определения признаков содержитпервый 20 и второй 21 Б-триггерь, первьп 22, второй 23 и третий 24 элементы ИЛИ"НЕ, элемент НЕ 25, элемент И26, первый-седьмой 27-.32 входы блока,первь-пятьп 33-37 выходы блока, шину38 логического нуля.Сдвиговый регистр выполнен в видедвух регистров, в первый из которыхзаносятся четные, а во второй - нечетные разряды входного кода. Тактовые входы регистров являются вторымвходом регистра, последовательные входы являются третьими входами регистра,входы управления режимом работы регистров являются четвертым входом ре-гистра.Блок Формирования разрядов кодаможет быть выполнен на элементах НЕИ, И-ПЕ, ИЛИ в соответствии с заданной таблицей преобразования,Р-числа Фибоначчи делятся на числас положительным иррациональным основа кием, эадаюциеся рекуррентным соотно- шением О при 1"- 01 при 1= Ор (1-1)+ ,(1-р)при 1 О,С(1) = и числа с ИОО, задаюциеся рекуррентным соотнонением.Данные кодовые представления длякаждого числа называются равновеснымис ограничениями по длинам серий едигде р = 0,1,3,5,7,При р = 1 веса р-чисел Фибоначчипорождают следующий ряд: 138532110112-35-8 13.Наибольний практический интервалпредставляют р-числа Фибоначчи с ИООпри р = 1,поскольку рабеновесная Форма р-чисел Фибоначчи возможна толькопри единичном значении параметра р.Поэтому дальцейнее изложение теоретического материала и предлагаемое устройство распространяются на р-числаФибоначчи с ИОО при р= 1, в дальнейшем 1-числа Фибоначчи с ИОО.1-числа Фибоначчи с ИОО, в том числе и нуль, имеют больыое число кодовых представлений, которые при и -ф- сотакже стремятся к бесконечности, Извсего множества кодовых представлений каждого числа, поимо минимальнойи максимальной Форм для 1-чисел Фибоначчи с ИОО, можно противопоставитькодовые представления, имеюцие одинаковое количество нулей и единиц причетном количестве разрядов. Данныекодовые представления для каждого чис-ла называются равновесными,Особый интерес среди равновесныхкодовых представлений имеют кодовые1представления с высокими спектральными и самосинхроцизируюцимися параметрами, обладаюцие ограничениями надлину подряд идущих одноименных символов, количество которых не превышает трех, а также ограничениями на начальную и конечную часть кодовых пред"ставлений.При этом приняты;возможные старшие разряды (начальнаячасть) кодовых представленийРазрядпервогорегистра и/2 (и/2)-1 3Разряд1-кодаСибоначчи с ИОО ии 5 3 1 2 155 ниц и нулей, применение которых в системах связи позволяет резать задачи кодовой зациты и кодовой оптимизации информации, а также самосинхрониэации информационного потока.эПокажем работу преобразователя кодов на примере преобразования и-разрядной кодовой комбинации числа 1, представляемого 1-кодом Фибоначчи с ИОО в видеРазряд и иии5 4 3 2 11-кодФибоначчисИОО 0 0 О 0 000010Перед началом преобразования необходимо подать на информационные входы преобразователя и-разрядную кодовую комбинацию, а на установочные входы подать двоичное число равное (и/2). Для начала преобразования на вход 7преобразователя кодов подается единичный сигнал, который поступая в блок 3 определения признаков на Г-вход 0-триггерра 20, устанавливает его в нулевое состояние ПОО=О-П 00=1, и поступая на Я-вход 0-триггера 21 П 10=1 П 10=0, устанавливает его в единичное состояние;.поступая в блок 2 управления на вход раз решения записи информации вычитаюцего счетчика 10, приводит к30 записи в него двоичного числа и/2, . которое подано на установочные входы 19 блока 2 управления, при этом на выходе заема вычитаюцего счетчика 10 устанавливается нулевой уровень, который, проходя через элемент НЕ 11, инвертируется и поступает на второй вхоц элемента И 13, на выходе которого появляются тактовые сигналы, поступаюцие на его первьпс вход, который соединен с входом 18 блока 2 управления; поступая в сдвиговьп регистр 1, устанавливает его сдвиговые регистры в режим параллельной записи.45По приходе тактового импульса происходит запись в регистры 1 соответственно нечетных и четных разрядов входного кода.В первом регистре находится следую-.30 цая информация:(а;)(а; )Во втором регистре находится следуюцая информация:Разрядвторогорегистра и/2 (и/2)-1 3 2Разряд1-кодаФибоначчи с ИОО и и 6 4 21-кодФибоначчи с ИОО 0УсловноеобозначеО0 0 1 ние элементов ап а ааба 4 а 2(а ) (а; )С третьего и четвертого выходов сдвигового регистра 1 нулевые значения четного а; и нечетного а;, разрядов входного кода поступают соответственно на вторые входы блока 3 определения признаков. В результате на выходе элемента ИЛИ-НЕ 24 устанавливается ециничнцй уровень, который через элемент И 26 проходит на выход 37 блока 3 определения признаков (признак С 00=1).Действительно,. при состояниях вычитаюцего счетчика 10, двоичный вес которых больне единицы, на второй, третий .,1-й гхогы элемента ИЛИ 14 поступает хотя бы один единичный уровень, что приводит к сокраценпю на выходе элемента ИЛИ 14. Нулевые уровни с выходов блока 4 (К; и К) поступают соответственно на третьи входы сдвигового регистра 1 и входы 27 и 28 блока .3 определения признаков. С входа 2 блока 4 определения признаков нулевой уровень поступает на первьп вход элемента ИЛИ-НЕ 22, на второй вход которого поступает нулевой уровень (К; ) с входа 27 блока 14 определения признаков. Следовательно, на выход элемента ИЛИ-НЕ 28 устанавливается единичный уровень, которьп поступает на В-вход Э-триггера 20 Нулевой уровень с входа 28 блока 14 определения приз 15788130 О 0 0 0 иаков поступает, кроме того, навход элемента НЕ 25, на выходе которого устанавливается инвертированный (единичный) уровень, который поступает на первый вход элемента ИЛИ-НЕ23 на выходе которого устанавливается нулевой уровень, который поступает на П-вход Э-триггера 21.Тактовьп импульс, поступающий,навход 18 блока 2 управления проходитна элемент И 13, а так как на выходезаема вычитаюцего счетчика 10 нулевойуровень, который, цнвертируясь наэлементе НЕ 11 в единичный поступаетна второй вход элемента И 13, то навыходе этого элемента формируется тактовый импульс, которьп 1 поступает насчетный вход вычитающего счетчика 10,что ведет к уменьшению двоичного весаего состояния па единицу, а также поступает на выход 15 блока 2 управленияТактовьп импульс, поступающий свыхода 15 блока 2 управления на вход3 блока 3 определения признаков, кото-црыл соединен с С-входами 0-триггеров20 и 21, ведет к записи в них сигналов, установленных на П-входах, т.е.Э-триггер 20 принимает единичное состояние (признак ПООщ 1 ПОО=О), аВ-триггер.21 принимает нулевое состояние (признак П 10=0, П 10=1),Тактовьп импульс, поступающий свыхода 15 блока 2 управления на второй вход сдвигового регистра 1, ведетк одновременным: сдвигу информациив регистрах право на один разряд,чтоэквивалентно сдвигу входного кода на2 разряда за один такт, а также записи в младшие разряды сдвиговых ре 40гистрав информации, установленной навходах последовательной записи, которые соединены с третьими входами сдвигового регистра 1. Первый такт преобразования окончен.45Состояние сдвиговых регистров следуюцее:Разрядпервогорегистра и/2 (и/2)-13 2 1Разряд1-кодаФибоначчи с ИОО 1 и7 5 3. 1-код Фибоначчи 55с ИООУсловноеобозна чениеэлементов Ка , атака 3(а, )(а) РазрядвторогорегистраРазряд1-кода Фиббначчис ИОО1-код Фибоначчис ИООУсловноеобозначение элементов и/2 (и/2)-1 3 2 1 2 и8 6 4 0 00 0 0 Каав а ае 4(ае,а) (а; )Работа блока 4 происходит в соответствии со следующей таблицей истинности. а аПОО П 10 СОО К КПОО П 10 0 0 0 0 0 1 01 0 0 1 1 1 Х 0 1, Х 1 Х Х 0 Х Х 1 Х . Х 0 Х Х 1 Примеч а ние, Х - Любое состояние.Признак СОО определяется по форму- ле СОО = а;+ а; На втором такте работы исходнымиданными являются: а; = 0 а = 0 ПО 0=1 П 10 Оа = 0 а , = О, следовательнонт 1+С 00=1Согласно таблице истинности получаем: К ф = 0 К = 1 ПОО = 0 П 10 = О.ф ЭСостояние сдвиговых регистров по окончании второго такта следуюцее:Разрядпервого .регистра и/2 (п/2)-1 3 2 1Разряд1-кодаФибоначчи с ИОО 3 19 7 5 0.,0 0 0 О 0 О 0 0,0 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 0 0 2 0 О 0 1 0 0 1 0 0 01 1 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0(а;,) (а; )Четвертьп, пятый (и/2) -1 такты работы происходят аналогично третьему.Состояние сдвиговых регистров по окончании (и/2)-1 такта:Разрядпервогорегистра п/2 (и/2)-1 3 2 1Разряд1-кодаФибоначчи с ИОО ии 3 2 - 11-код Фибоначчис ИОО 1 11 0 0Условноеобозначениеэлемена а аМ (;.,) 10 тов 15 20 чениеэлеменментовФ 210 6(а;,2) (а; ) 25На третьем такте работы исходнымиданными являются: тов а; = 0; а;,- 0 ПОО = 0; П 10 = 0а0 аО, следовательно С 00=1м 2. ф + ф 30Согласно таблице истинности получаем: К,= 0; К;, 1; ПОО=О, П 10=0.Состояние сдвиговых регистров по окончании третьего такта:Разряд35первогорегистра и/2 (и/2)-1 3 2 1Разряд1-кодаФибоначчи с ИОО 5 311 9 71-код Фибоначчис ИОО , 1 10 0 0Условное 45обозначе 00 0 О чение элементов Ко 2 Кй-ФК 4 К 2 аи(а;)При работе преобразователя кодов на (п/2)-и такте в вычитающем счетчике хранится двоичное число 1. С первого выхода вычитающего счетчика 10 единичный уровень поступает на вход элемента НЕ 11, инвертируется и нулевой уровень поступает на первый вход элемента ИЛИ 14, на второй, третий 1-й входи которого поступают нулевые уровни. Следовательно, на выходе элемента ИЛИ 14 устанавливается нулевой уровень (признак "ПТ"=0), которык, поступая на второй вход элемента 26, ведет к появлению на его выходе нулевого уровня, т.е. признак СОО=О, а так как а, = О; а; = 0; ПОО = 0 П 10 = О,ние элементов К Кан а 9 атРазрядвторогорегистраРазряд1-кодаФибоначчи с ИОО1-код Фибоначчис ИООУсловноеобозначение элеРазряд второго регистра Разряд 1-кода Фибоначчи с ИОО 1-код Фибоначчи с ИОО п/2 (и/2)-1 3 2 1 4 2.10 8 6 п/г (и/г)-13 2 1 6 412 10 8 0 . 0 .;. 0 0 0 РазрядвторогорегистраРазряд1-кода Фибоначчис ИОО1-код Фибоначчис ИООУсловноеобознаК-з Ки-юКзКа(а.;,).-код Фглбоначчис ИООУсловное обозначе 110 нпе элементов Кттфф3 К п-т гт."т т р р тт второго регистра 1 азряд ",:-кода Фгбоначчи с ИОО и/2 (и/2)-.1 3 2 .1 и 6 4 24 О и 1-код:Ри-боначчиИООусловноеобозтлачеОО О 0 гптле элементов К, К п.КттК,тК Полученгтнтй 1-код тгтибоначчи с ИОО: 6 а О и я гт1" кода,"гиоогт аччи с ИОО и иии5 4 3 2 1 1 "тгодРибоначч,лт титОО т 1 0 1 010100 55 с.с о р м у л я и з о б р е т. е н и я1,Преобразователь кодов, содержащий сдвиговый регистр, первые входы котото па т,л/2) -и такте получаем К 1 = 1; К . = 1",. ПОО = О,", П 10 = О.После прихода тактового импульса состояние вычитающего счетчика уменьгпается на единицу и получается нулевое5 состояние. При этом на выходе заема вычитаюцего счетчика появляется единичньпг уровень, который инвертируется на элементе НЕ 11, нулевой уиовень, с,О выхода которого поступая на второй вход элемента И 13, препятствует прохождении через элемент И 13 тактовьгх ,а;пултьсов которые поступают на первый15 его вход., Преобразователь кодов переходит в реигм хранения, Одновременно с этим происходит запись двух разрядов вьгходного кода в регистры 1.Сос оянне регистров после окончат.,": р дреобиаосв- т.п,тч. (- - -г2 ОРаз тяд рого являются инйормационнгггаг входаии преобразователя, и блок управления, первьпг выход которого соединен с вторым входом сдвигового регистра, о т - . л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости кода за счет Формировагпгя равновесной форны, в него введены блок определения признаков и блок Формирования разрядов кода, первый и второй выходы сдвигового регистра соединены соответственно с первым и вторым входагпл тглока орглирования разрядов кода, первьпг и второй выходы которого соединены с третьигпл входами сдвигового регистра и соответствеггно первым и вторым входаии блока определения признаков, третий. и четвертьпг выходгд сдвигового регистра соединены соответственно с третьим и четвертым входами блока определения признаков, выходы которого соединены с соответствующими третьими входагли блока Формирования разрядов кода, пятый вход блокаопределения признаков подключен к первому входу блока управлеглия, второй выход которого соединен с гпестым входом блог;а определения признаков, четвертьпг вход сдвигового регистра, вход блока определения признаков и первьпг вход блока управления объединены и являются управляющим входом преобразователя, второй и третьи входы блока управления являются соответственно тактовым и установочным входаиипреобраэоватсля, 1пятые выходы сдвигового регистра являются.соответствуицими инФормационньми выходами преобразователя.2, Преобразовагель по п. 1, о т - л и ч а ю ц и й с я тем, что блок управления содержит элементы НЕ, элемент И, элемент ИЛИ, вычитаюций счетчик, выход первого разряда которого- через первый элемент НЕ соединен с первым входом элемента ИЛИ, выходы остальных разрядов вычитающего счетчика соединены с одноименными входами элемента ИЛИ, выход переполнения вычитаюцего счетчика соединен через второй элемент НЕ с первым входом элемента И, выход которого соединен с тактовым ,входом вычитающего счетчика и является выходом блока управления, выход элемента ИЛИ является вторым выходом блока пиавления, вход записи вычитающего счетчика, второй вход элемента т И и установочные входы вычитающегосчетчика являются соответственно первым, вторым й третьими входами блока управления.3Преобразователь по п, 1, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что блок определения признаков содержит Р-триггеры, элементы ИЛИ-НЕ, элемент И,элемент НЕ и шину логического нуля, первые входы первого и второго элементов ИЛИ-НЕ, вход элемента НЕ и второй входо первого элемента ИЛИ-НЕ объединены и являются соответственно первым и вторым входами блока определения признаков, выход элемента НЕ подключен к второму входу второго элемента ИЛИ-НЕ,15 выходы первого и второго элементов ИЛИ-НЕ подключены к Р-входам одноименных Р-триггербЛ, первый и второй входы третьего элемента ИЛИ-НЕ являютсясоответственно третьим и четвертымвходом блока, К-вход первого и Б-входвторого Р-триггеров объединены и являются пятым входом блока, выход тре"тьего элемента ИЛИ-НЕ соединен спервым входом блока И, второй входкоторого является шестым входом блока, С-входы первого и второго Р-триггеров объединены и являются седьмымвходом блока, Б-вход первого и К-входвторого Р-триггеров подключены к шинелогического нуля, выходы Р-триггерови элемента И являются соответствуюци"ми выходами блока,:фактор С евская с раж б 64 Подп Заказ 192 ое ВНИИПИ Государственного комитета по113035, Москва, БПроизводственно-издательский комбинат "Патент" г. Ужгород, ул, Гагарина, 10 Сос Тех впт дМ обретениям и Раушская наб крытиям при ГКНТ ССд. 4 У 5