Устройство для преобразования кодов в системе передачи данных

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ КОДОВ В СИСТЕМЕ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ, содержащее первый регистр, вход которого является первым входом устройства , выход соединен с входом распреде лителя , первый выход KOTOpcfro соединен с входом преобразователя двоичного кода в код постоянного веса, отличающееся тем, что, с целью повьшения помехоустойчивости устройства, в него введены второй, третий и четвертый регистры, счетчик, дешифратор, цифро-аналоговый преобразовател первьй и второй ключи, первый и второй элементы задержки первый и второй элементы И, элемент ИЛИ и элемент НЕ, второй выход распре делителя соединен с первым входом второго регистра, выход которого со единен с входом третьего, регистра. выходы третьего регистра через дешифратор соединены с входами цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с первым входом первого ключа, выход первого ключа соединен с первым входом второго клю« ча, выход которого соединен с выходом устройства, выход преобразователя двоичного кода в код постоянного веса соединен через первь1Й элемент задержки с вторым входом второго ключа и непосредственно с первым входом элемента ИЛИ, выход элемента ИЛИ соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого -подi ключен к второ входу устройства, . выход - к первому входу счетчика, f) выход счетчика соединен с вторым вхос дом элемента ИЛИ, вторым входом второго регистра и первым входом четвертого регистра, первые выходы четвертого регистра соединены с вторыми входами счетчика, второй выход через элемент НЕ - с третьим входом счетчика , третий выход через второй эле00 мент задержки - с первым входом втоо рого элемента И, второй вход второго „элемента И подключен к второму входу 4: устройства, выход - к второму входу 4 Г четвертого регистра.и второму входу :первого ключа.

СО1ОЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) . (И) ,1511 С 08 С 19/28

1ОСУДАРСТ ЕНН1 1Й КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ H ОТНРЬГПФ (2l) 3436044/18-24 (22} 07.05.82 (46) 15.04.84. Бюл. 9 14 (72) Ю. П. Зубков, В. И. Ключко, Ю. И. Николаев и В. Е, Петухов (53) 621.398(088.8} (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 281897, кл. Q 06 Р 5/02, 1968.

2, Авторское свидетельство СССР

У 982055, кл. 6 08 С 19/28, 1981 (прототип) . (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ КОДОВ В СИСТЕМЕ ПЕРЕДАЧИ ДАННЬИ содержащее первый регистр, вход которого является первым входом устройства, выход соединен с входом распреде лителя, первый выход которого соединен с входом преобразователя двоичного кода в код постоянного веса, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с

I целью повышения помехоустойчивости устройства, в него введены второй, третий и четвертый регистры, счетчик, дешифратор, цифро-аналоговый преобра -. зователь первый и второй ключи, . первый н второй элементы задержки, первый и второй .элементы И, элемент

ИЛИ и элемент НЕ, второй выход распре делителя соединен с первым входом второго регистра, выход которого со единен с входом третьего. регистра, выходы третьего регистра через дешифратор соединены с входами цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с первым входом первого ключа, выход первого ключа соединен с первым входом второго клю ча, выход которого соединен с выходом устройства, выход преобразовате- ля двоичного кода в код постоянного веса соединен через первый элемент задержки с вторым входом второго ключа и непосредственно с первым входом элемента ИЛИ, выход элемента ИЛИ соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к второму входу устройства,, выход — к первому входу счетчика, выход счетчика соединен с вторым входом элемента ИЛИ, вторым входом второго регистра и первым входом четвертого регистра, первые выходы четвертого регистра соединены с вторыми входами счетчика, второй выход через элемент НЕ - c третьим входом счетчика, третий выход через второй элемент. задержки » с первым входом вто.рого элемента И, второй вход второго

:элемента И подключен к второму входу устройства, выход — к второму входу четвертого регистра,и второму входу первого кпюча.

1086449

Изобретение относится к электросвязи, а именно к устройствам преобразования двоичных безызбыточных К0дов s недвоичные избыточные, коды, и может быть использовано в системах автоматического управления, в вычислительноР технике, в системах передачи телеметрической информации, а также в модуляторах перспективных систем передачи дискретной информации, ис" fp пользующих составные многоуровневые сигналы с избыточностью.

Известно устройство для перекодирования k — разрядного безызбыточного двоичного кода в и-разрядный дво- 15 ичный код с постоянным весом V которое содержит двоичный регистр, селектор старших единиц, преобразователь, выходной двоичный регистр Я

Однако данное устройство не может 20 осуществлять преобразование полного двоичного кода в полный недвоичный код постоянного веса.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является 25 устройство для передачи кодовых комбинаций постоянного веса, содержащее преобразователь полного двоичного кода s код постоянного веса, а также входной двоичный регистр, выход ко- gp торого соединен с входом распределителя, подключенного одйим выходом к преобразователю полного двоичного кода в код постоянного веса, выходы которого параллельно подключены к управ35 лякщим входам соответствующих ключей и первым входам формирователей многоуровневого сигнала, вторые выходы каждого, кроме последнего, формирователя многоуровневого сигнала соединены с первыми входами последующего формирователя многоуровневого сигнала, выходы ключей соединены с соответствующими входами регистра памяти, выход которого соединен с выходом устройства. Достоинство известного устройства определяется его возможностью преобразования полного двоичного кода в недвоичный код постоянно" го веса 12) .

Основным недостатком устройства является несовершенство алгоритма функционирования, которое заключается в следующем.

В известном устройстве символыМ— значного двоичного безызбь1точного кода последовательно счить1ваются из первого двоичного регистра. Часть из .них — (К-Х) символов - :преобразуется в и-эначную комбинацию двоичного кода постоянного веса. У, которая запоминается в выходном двоичном регистре преобразователя полного двоичного кода в двоичный код постоянного веса, Остальные Х = К вЂ” (К-8) двоичных символов последовательно подаются в регистр (это адаптивный регистр), состоящий из и сложнь»х формирователей многоуровневых сигналов. При этом

g-значные двоичные комбинации разбиваются .íà Р равнозначных двоичных ком" бинаций, состоящих из двоичных символов, каждой из которых ставят в соответствие недвоичный символ., г

Недостатком алгоритма функционирования известного устройства является то, что указанное преобразование осуществляют только после того, как в адаптивный регистр будут записаны все 2 двоичных символов. Т.е. данное преобразование двоичных символов в (ш+))"ичные есть параллельное. Оно требует большого количества формирователей многоуровневых сигналов, а так же обусловливает наличйе функционально пассивных блоков.

Большое количество преобразователей определяет высокую сложность, известного устройства, что снижает

era надежность.

При преобразовании конкретной двоичной Х-з зчной комбинации в (ш+»)-ичную Р -значную комбинацию . функционируют не все формирователи ья»огоуровневых сигналов, а только р из них. Это обстоятельство и обусловливает наличие функционально пассив.ых блоков. Они не участвуют в преобразовании конкретной двоичной значной комбинации. Их наличие в схеме известного устройства приводит к увеличению вероятности ошибочного преобразования, что снижает помехоустойчивость устройства-прототипа, Цель изобретения — повышение помехоустойчивостн устройства за счет перехода от параллельного алгоритма преобразования полного двоичного кода в полный m-ичный код.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для преобразования кодов в системе передачи данных, содержащее первый регистр, вход которого является первым входом устройства, выход соединен с входом распределителя, первый выход которого соединен с входом преобразователя двоичного кода в код постоянного веса, 3 1086449 4 введены второй т етий и че р четвертый, бинацию постоянного веса р 8. Под регистры, счетчик, дешифрато иф ор, ц фр — весом понимается количество ненулеаналоговый преобразователь, первый и вых символов в кодовой комбинации, второй ключи, первый и второй элементы задержки первый и второй элементы

И, элемент ИЛИ и элемент НЕ, второй блоков: пеРвого (входного) двоичнов„,од Распред, ит „я соединен с пер- го регистра !) в котор"й вводится

BhrM входом второго регистра, в од двоичная кодовая комбинация, подлекоторого соединен с входом третьего жащаЯ ПРеобразова (его Разрность регистра, выходы третьего регистра !О для рассматриваемого примера и 37); через дешифратор соединены .с входами распределителя (переключателя выхоцифро-аналогового преобразователя, дов) 2, который разбивает и 37" выход которого соединен с первым вхо- Разрядную двоичную кодовую комбинадом первого ключа, выход первого ключа «а 2 = p 4 = 24-разрядную двосоединен с первым входом второго ключа ичную кодовую комбинацию и (k- 0)

l5 вых од которого соединен с выходом

l3-Разрядную комбинацию, а также устройства, выход преобразователя управляет синхронной работой всех двоичного кода в код постоянного веса блоков в коДиРУющем Устройстве3 пресоединен через первый элемент задерж- образователЯ 3 (k-2) = 13-РазРЯдной ки с вторым входом второго ключа и 20 двоичной комбинации полного двоичн о-, непосредственно с первым входом эле- го коца в и 16-РазРЯднУю комбинамента HJ1H, выход элемента HJIH соеди- цию двоичного коЛа постоЯнного веса нен с первым, входом первого элемента p = 8 состоящего из селектора 4

И, второй вход которого подключен к стаРших единиц, пРеобРаэователЯ 5, второму входу устройства, выход — к п 16-разрядного двоичного регистпервому входу счетчика, выход счетчи- Ра 6, в котоРый записываетсЯ и храка соединен с вторым входом элемента нитсЯ п = l6-РазРЯднаЯ двоичнаЯ коИЛИ, вторым входом второго регистра довая комбинация с постоянным весом и первым входом четвертого регистра, 8 (" 2) 13 разрядного двоичпервые вЫходы четвертого регистра ного РегистРа 7! ;вычитаюшего счетчисое динены с вторыми входами счетчика, ка 8, исходное состоЯние котоРого

30 второй выход через элемент НŠ— с Равно числУ = 3; элемента 9 И, .третьим входом счетчика, третий выход элемента 10 ИЛИ, Регистра .11, элеменчерез второй элемент задержки — с та 12 НЕ, элемента 13 И, элемента 14 первым входом второго элемента И, задержки, регистра 15, у которого второй вход второго элемента И под" вхоД послеДовательный, а выход парал35 ключен к второму входу устройства,, лельный; дешифратора 16, преобразуювыход — к второму входу четвертого щего вхоДнойЯ -РазрЯдный Двоичный регистра и второму входу первого код В выходной двоичный позиционный код. Количество его выходов равно

Сущность предлагаемого изобрете- М = 2 8 (он может быть выполнен

40 ния заключается в том, что преобраэо- в виде обычного матРичного дешифРато. ванне Я -разрядной двоичной комбн" Ра); Цифро-аналогового преобраэовате. нации (каждой), входящей в состав ля 17, выходной сигнал которого m Р -значной двоичной комбина- ичный (он может пРинимать ненУлевые ции, в m-ичный символ осуществляется 45 значения: I 2, 3, m. и определяется последовательно и с помощью неболь- номеРом входа элемента, на котоРом шого количества элементов.. имеется входной сигнал, поступающий

На фиг, изображена структурная из дешифратора 16; первого !8 и втоблок-схема устройства; на фиг. 2 — . рого 19 ключей регистра 20 (его разпример выполнения преобразователя; на 50 рядность < = P 3 = 24 двоичных разфиг. 3 - пример выполнения цифро- ряд, элемента 21 задеРжки. Длитель аналогового преобразователя. ность задержки с1 сигнала в элементе

В качестве примера, поясняющего !4 определяется временем появления сущность изобретения, рассмотрим сигнала на информационном входе ключа устройство для преобразования М = 55 19. Длительность задеРжки сигнала

= 37 разрядной двоичной кодовой ком- . в элементе 21 опРеделЯетсЯ вРеменем бинации безызбыточного кода в tl появления сигнала íà инфо на информационном

16-разрядную (m+1) = 9-ичную ком-,входе ключа 18 . Преобразователь 5, 1086449 например, для значности кода постоян-ного веса раной 5 (постоянный вес равен 2) (фиг. 2) состоит из блока 21 ключей 21 -21, блока 22 двоичного последовательно-параллель- 5 ного регистра сдвига,(он выполнен, например, на ячейках 23! -23 памяти логического блока 24 (он, например, может быть выполнен на элементах

25 -25> HE и на элементах 261-26< И)„ !

О Преобразователь 5 работает следующим образом.

Пусть, например, на соответстную" .щие параллельные входы преобразователей (пять правых входов на фиг. 2) !, с выхода селектора 4 старших единиц (старшие единицы располагаются справа} подается базовая кодовая комбинация 00011. При этом соответствующие символы записываются в ячейки

23!-23 памяти регистра 22. На один вход (потенциальный) элемента 26! И, через элемент 251 HR подается сигнал с выхода (потенциального} ячейки 23! памяти, а на второй вход элемента

26 И подается сигнал непосредствен-! но с выхода ячейки 232 памяти. На выходе элементов 26 "26 формируются управляющие сигналы для соответствукщих ключей 211-21> . В рассматри- ЗО ваемом случае управляющий сигнал будет сформирован только на выходе элемента 26 И. Этот управляющий сигнал закрывает ключ 21, тем самым запрещая прохождение тактовых импульсов на соответствующий вход ячейки 235 памяти. Далее с определенного входа (левого} блока 5 на ячейки 231-234 памяти подаются тактовые импульсы сдвига (на ячейки 23,! и 232 они подаются непосредственно, а на ячейки

23 и 23,! — через открытые в исходном состоянии ключи соответственно

21) и 21 ). Исходная комбинация 00011 отображается и в регистре 6. Под 45 воздействием укаэанных тактовых импульсов (их количество задается в селекторе) осуществляется последовательно продвижение левой единицы влево. Информационный входной сигнал ячейки 23! памяти является также управляющим для селектора. Если oa asляется единичным, то комбинация иэ регистра 6 считывается на выход.

Функциональная схема многоуровне- . » вого цифро-аналогового преобразователя 17 состоит (фпг. 2 и 3) иэ элемента 27 ИЛИ, блока 28 (ан, например, может быть выполнен на переменных резисторах 291-29!!}, источника 30 опорного напряжения, блока 31 ключей !«31M

Преобразователь 17 работает следующим образом.

На один из его параллельных входов подается соответствующий выходной сигнал дешифратора 16. Этот сигнал и является управляющим для соответствующего ключа блока 31 ключей, Под действием управляющего сигнала ключ открывается. Через открытый ключ и элемент 27 ИЛИ на выход многоустойчивого преобразователя 17 выдается напряжение источника 30 опорного напряжения. При этом выходное напряжение источника 30 опорного напряжения ослабляется н соответствующее количество раз с помощью блока 28. В результате на выходе преобразователя 17 формируется выходной сигнал определенного уровня по напряжению, т,е. многопороговый сигнал.

Для пояснения алгоритма функционирования устройства рассмотрим преобразование k 3?-разрядной комбинации полного двоичного кода

0111011100011111111101010100011001010 в и !6-разрядную комбинацию (в+1)

9-ичного (m = 2 = 8) кода с постоянным весом P = 8, При этом k -разрядную комбинацию разбивают на группы символов. Первую из них 2 = f< >

= 24-разрядную комбинацию

Ill111101010101000ll001010 запоминают в промежуточном регистре. Из оставшихся (k-У) 13-двоичных символов с помощью преобразователя формируют ц = 1б-разрядную двоичную кодовую комбинацию постоянного веса р 8

0110010101001110 по любому известному алгоритму. Ее запоминают н выходном двоичном регистре преобразователя. После этого начинают последовательно считывать двоичные символы из выходного регистра преобразователя.

Первым на его выходе появляется нулевой символ, который не изменяет состояния блоков устройства и на выходе устройства ему ставится в соответствие также нулевой символ.

Вторым появляется единичный символ, формирующий 1 = 3 импульса считывания иэ промежуточного регистра и три символа 010 24-разрядной двоичной комбинации записывают во второй регистр (его разрядность = 3) 15.

1086449

Двоичные символы 010 с помощью дешифратора 16 преобразуют в угол выходной позиционный двоичный код

01000000, поступающий на вход преобразователя !7. На его выходе форми- 5 руется соответствующий ненулевой (m+1)-ичный сигнал, например "2", ко" торый через с:"крывающийся в этот момент времени выходной ключ считывают на выход устройства. После этого 10 из выходного регистра преобразователя считывают третий символ — единичный, а из 3 2ч-разрядного регистра во второй 9 = 3-разрядный пересылают следующие 3 двоичных символа, 15 которые аналогичным образом .преобразуют в выходной ненулевой (m+1)

9-ичный символ и т.д. Таким образом, совокупность операций преобразования полного двоичного кода в, 20 недвоичный код постоянного веса та же, что и в известном устройстве, но реализуются они не параллельно, а последовательно. Это позволяет суще-. ственно уменьшить объем оборудования. 25

Отметим, что последовательная обработка требует увеличения тактовой скорости (частоты следования такто- . вых импульсов), однако это ограничение реализуемо. 30

Устройство работает следующим образом.

Подлежащая преобразованию k

37-разрядная комбинация полного бызызбыточного двоичного кода вводится в регистр 1 (фиг. 1). Из реги-. стра 1 распределитель 2 направляет

13 двоичных символов в регистр преобразователя 3.

Селектор 4 старших единиц после- 40 довательно фиксирует старшие единицы тринадцатиразрядной комбинации и выдает их на преобразователь 5, который вырабатывает сигналы, вызывающие последовательное продвижение единиц 45 в регистре 6. В результате в регистре 6 формируется и хранится двоичная .кодовая комбинация с постоянным весом. Вес — это количество единич ных символов, т.е. в р 8 ячейках ее ее 50 памяти регистра записаны сигналы "1".

Оставшиеся 2 = 24 двоичных симво.ла входной комбинации распределителем направляются в промежуточный (третий) двоичный регистр 20, где запоминаются и хранятся.

Иэ выходного регистра 6 преобразователя 3 считывается первый двоичный символ. Если он нулевой, то никаких изменений в элементах устройства он не производит. Поэтому на выходе устройства будет присутствовать нулевой сигнап.

Если же считываемый сигнал единичный, то.он поступает на,вход эле- мента 14 задержки, где задерживается, и на второй вход элемента !О ИЛИ. С выхода элемента 10 ИЛИ сигнал подается на один вход второго элемента

9 И, на другой вход которого поступают тактовые импульсь1. С выхода элемента 9 И сигнал поступает на информа. ционный вход вычитающего счетчика 8 ° уменьшая состояние последнего íà "l" (исходное состояние которого = 3—

0ll), .Выходной сигнал счетчика:осуществляет сдвиг на один разряд вправо двоичных символов промежуточного регистра 20, тем самым считывая один символ во второй регистр 15, а также ,на информационный вход регистра сдвига. Выходной сигнал счетчика 8 также поступает на первый вход элемента

10 ИЛИ. Этот сигнал проходит. элемент

9 И и поступает на вход счетчика 8, уменьшая его состояние на единицу (оно становится равным "1" - 001).

Выходной сигнал счетчика сдвигает на единицу вправо информацию в регистре

20, вследствие чего из него во второй регистр 15 переписывается второй двоичный символ. Выходной сигнал счетчика подается на информационный вход регистра ll, сдвигая уже записанную там "t" во второй разряд, и на первый вход элемента 10 ИЛИ и через элемент

9 И поступает на вход счетчика 8, обнуляя его. При этом выходной импульс счетчика сдвигает информацию в регистре 20; в результате чего в регистр

1-5 записывается третий двоичный сим" вол.

Таким образом, после осуществления указанных операций в регистре 15 записаны три двоичных символа 010 в регистре !1 записаны символы 111. Так как последовательный выход этого регистра lt потенциальный, то потенциал этой ячейки (выходной ячейки регистра tI) в виде импульса постоянного тока подается на вход элемента

2l задержки,. В это время с помощью дешифратора 16 параллельный двокчный код регистра 15 преобразуется в позиционный код 01000000, т.е. только на втором выходе дешифратора 16 формируется выходной сигнал. Он определяет выходной сигнал "2" преобразова9 10864 теля 17. При появлении на его выходе

m 8-ичного сигнала (или ненулевого (m+1), = 9-ичного) на выходе элемента

21 задержки формируется сигнал, который после прохождения через эле- 5 мент И 13 открывает ключ 18 и считывает из регистра il двоичный код 7 011 исходного состояния для счетчика 8 (элемент 12 НЕ необходим для преобразования кода 111 в код 011).

Выходной символ "2" преобразователя

17 через открытый ключ 18 поступает на информационный вход ключа 19, который в этот момент времени открывается выходным сигналом элемента 14. 15

В результате на выходе устройства появляется сигнал 2 и и

После этого с выхода регистра 6 преобразователя 3 считывается третий символ - единичный, далее описанные 20 операции повторяются. При этом во второй регистр 15 записываются символы 001, которым на выходе ключа 19 ставится в соответствие (m+1) = 9-ичный сигнал "1". 25

Четвертый выходной символ регистра 6 также единичный. Ему на выходе второго ключа соответствует символ

49 10

"3" ° Аналогичным образом преобразуют и другие двоичные символы в в1подные.

В результате входной 1 = 37-разряд-. ной двоичной кодовой комбинации на выходе кодирующего устройства ставится в соответствие (m+I) = 9-ичная комбинация: 0770050204003120. После этого во входной регистр 1 записывает ся другая двоичная кодовая комбинация и рассмотренный процесс преобразования повторяется.

Предлагаемое изобретение обладает более высокими технико-экономическими показателями по сравнению с известным объектом, Техническое преимущество предлагаемого изобретения по сравнению с базовым объектом заключается в том, что из его схемы исключено большое количество многоустойчивых элементов и ключей, а также функционально пассивных блоков, которые обусловливают сложность схемы в известном устройстве. Так как схема предлагаемого устройства упрощена, то вероятность ошибочной обработки входных кодовых комбинаций уменьшена, что повышает помехоустойчивость устройства.!

986449

1086449

Тираж 569 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, - Ж-35, Раушская наб., д. 4/S

Заказ 2255!47

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Н. Бочарова

Редактор М. Петрова Техред M.Tenep Корректор А. Зимокосов