Преобразователь двоичного кода в код многосегментного индикатора

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при построении устройств отображения информации в автоматизированных системах управления . Целью изобретения является расширение класса решаемых задач за счет увеличения числа отображаемых символов и снижение удельных аппаратных затрат на отображаемый символ. Поставленная -цель достигается тем, что в преобразователь двоичного кода в код многосегментного индикатора, содержащий первый дешифратор 1 и шифратор 3 первой ступени,дополнительно введены второй дешифратор 2, шифраторы 4-7 второй ступени, группа 8 элементов И-1ШИ, группа 9 элементов НЕ. 8 ил., 2 табл. с (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 Н 03 М 7 12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

, мЬ фЯф7Я

Нд

nerrewr

Cire

pOJp

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4178108/24-24 (22) 21. 10. 86 (46) 30.05.88. Бюл. Х 20 (7 1) Тбилисский научно-исследовательский институт приборостроения и средств автоматизации Тбилисского научно-производственного объединения

Элва (72) Л.Ф.Ковшов, Т.Т.Пурцеладзе и P.È.Òàâàäçå (53) 681.325 (088.8) (56) Патент СИА Ф 3879723, кл. 340-336, 1980.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1005025, кл, Н 03 М 7/00, 1981. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДВОИЧНОГО КОДА

В КОД МНОГОСЕГМЕНТНОГО ИНДИКАТОРА (57) Изобретение относится к автомаЛ0 1399892 А 1 тике и вычислительной технике и может быть использовано при построении устройств отображения информации в автоматизированных системах управления, Целью изобретения является расширение класса решаемых задач за счет увеличения числа отображаемых символов и снижение удельных аппаратных затрат на отображаемый символ. Поставленная цель достигается тем, что в преобразователь двоичного кода в код .многосегментного индикатора, содержащий первый дешифратор 1 и шифратор 3 первой ступени, дополнительно введены второй дешифратор 2, шифраторы 4-7 второй ступени, группа 8 элементов

И-ИЛИ, группа 9 элементов НЕ. 8 ил., 2 табл.

1399892

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при построении устройств отображения информации в автоматизированных системах управления.

Целью изобретения является расширение класса решаемых задач за счет увеличения числа отображаемых символов, а также уменьшения удельных аппаратных затрат на отображаемый симнол.

На фиг.1 изображена структурная схема преобразователя; на фиг.2 схема многосегментного индикатора и отображаемых символов; на фиг.3 пример реализации шифратора первой ступени; на фиг.4-7 — примеры реализации шифраторов второй ступени, на фиг.й — пример реализации группы 20 элементов И-ИЛИ.

Преобразонатель содержит (фиг,1) дешифраторы 1 и 2, шифратор 3 первой ступени, шифраторы 4-7 второй ступени, группу 8 элементов И-ИЛИ, 25 группу 9 элементов НЕ, элементы

ИСКЛЮЧАЮ111ЕЕ ИЛИ 10, элементы И-ИЛИ 11.

При описании устройства входные коды изображаются в расчлененной десятичной записи, в которой группы 3р старших и младших разрядов входного кода описываются соответствующими десятичными числами.

Так, символ А, изображаемый в коде КОН-7Н числом 1000001, в данном случае изображается как 4.4 (см. табл.1), где цифре 4 соответствуют три с та рших ра эр яда, а цифре 1-ч е ть ре младших .

Переключательные функции для каждого сегмента индикатора получаются 40 из табл.1, н которую заносятся символы,подлежащие индикации, их коды и в соответствующих графах таблицы отмечаются единицами сегменты индикатора, необходимые для построения тех или

45 иных символов, Так, из табл.1 видно, что для индикации символа А при подаче на входы устройства кода 4.1 должны индицироваться сегменты d е, k, 1, р (см, фиг.2).

Например, для сегмента а в соответствии с табл. 1 можно составить выражение

f() = 4.2+4.3+4.5+4.6+4.7+4.8+

+4 ° 11+4 12+4.13+4.14+4.15+5.0+5.1+

+5.2+5.5+5.6+5.7+6.0+6.2+6.3+6.4+ (1)

+6.6+6.7+6.9+7.0+7.1+7.8+7.9+7.11+

+7.13+7 ° 14, которое означает, что сегмент ц индицируется при подаче на входы устройства кодовых комбинаций 100.0010, 100.011, 100.0101 и т.д.

Преобразователь может быть построен и на основе использования уравнения ложности, под которым понимается логическая функция, принимающая значение, равное нулю при неиндицируемых состояниях сегмента.

Для сегмента а может быть составлено н соответствии с табл.1 следующее уравнение ложности:

q(a) = 4.1+4.4+4.9+4.10+5.3+ (2)

+5,4+5 . 8+5, 9+5 . 10+6. 12+7, 6+7, 10+7 . 12 °

Уравнение (2) означает, что сегмент с не индицируется при подаче на входы устройства кодовых комбинаций 100,0001, 100.0100, 1001.1001 и т.д., а н остальных случаях индицируется.

Сопоставляя выражения (1) и (2), можно увидеть, что число членов расположения СНДФ для сегмента а составляет 31 и 13 соответственно.

Как видно из табл.1, для сегментон а, Ь, с, d, е, f, 8, 1:, целесообразно составлять уравнения ложности с последующей инверсией, а дпя остальных — уравнения истинности.

Уравнения (1) и (2) можно переписать следующим образом:

f(a) = 4(2+3+5+6+7+8+11+12+13+

+14+15) + 5(0+1+2+5+6+7) + (3)

+ 6(0+2+3+4+6+7+9)+7(0+1+8+9+11+

+13+14), f(a) = 4(1+4+9+10) +5(3+4+8+9+10)+

+6.12 + 7(7+10+12) . (4)

Цифры, стоящие перед скобками, представляют собой первичные импликанты, образующиеся на выходах дешифратора 2, а выражения, заключенные в скобки, — наборы первичных импликант, образующихся на выходах дешифратора 1.

Составив аналогично уравнения для остальных сегментов и сгруппировав их по первичным импликантам дешифратора 2, сведем их в табл.2.

Табл.2 представляет собой набор логических выражений, полностью описывающих работу устройства.

Знак инверсии над обозначениями сегментов а, Ь, с, d, е, f, g, h означает, что для данных сегментов составляются уравнения ложности и для

1399892 них требуется дополнительная инверсия.

Для построения устройства необходимо: а) реализовать наборы для каждой графы табл.2, б) совершить над

5 каждым набором операцию конъюнкции с соответствующей первичной импликантой дешифратора 2; в) над результатами конъюнкции совершить операцию дизьюнкции; r) проинвертировать результаты для сегментов а-h.

Реализация наборов по пункту а) осуществляется соответствующими шифраторами. Конъюнкция по пункту б) и дизъюнкция по пункту в) осуществляются элементами И-ИЛИ группы 8. Инверсия результатов по пункту г) осуществляется элементами НЕ группы 9.

Из табл.2 видно, что набором первичных импликант дешифратора 1 для сегмента а (графа первичной импликанты "4") является выражение 1+4+

+9+10, и для его реализации необходимо совершать операцию дизъюнкции над одноименными выходами дешифратора 1.

То же можно сказать и в отношении остальных наборов. Прямое решение этой задачи приводит к громоздкой схеме.

Однако тот факт, что дешифратор не может иметь более одного возбужденного выхода, дает возможность заменить при реализации наборов по пункту а) операцию дизъюнкции (+) операцией "сложение по модулю 2" (®), 35

Это позволяет построить нужную схему с применением элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ. Сочетание элементов ИСКЛЮЧАЮЦЕЕ

ИЛИ с дешифратором приводит к значи40 тельно более простой реализации схемы ИЛИ на одинаковых элементах, Из табл.2 видно, что наборы из двух первичных импликант дешифратора

1 участвуют во многих других наборах. 45

Это делает целесообразным включение в состав устройства предварительного шифратора (в дальнейшем — шифратора первой ступени). Этот шифратор синтезирует наиболее часто встречающиеся наборы первичных импликант дешифрато50 ра 1, что значительно упрощает синтез других наборов и соответственно состав шифраторов второй ступени, Входы и выходы шифраторов на фиг.3-6 снабжены комментариями, отражающими логическую операцию, выполняемую данным элементом, и приведены обозначения сегмента индикатора, синтезируемого данным набором импликант.

Преобразователь работает следующим образом.

Пример. Пусть требуется индицировать символ А. В этом случае на входы преобразователя должен подаваться код 4.1. На индикаторе должны высвечиваться сегменты d, е, k, 1, р.

У дешифратора 1, на входы которого подаются младшие разряды кода, соответствующие коду 1, будет возбужден выход "1", а у дешифратора 2 — выход

"4". У шифратора 4, реализующего набор импликант второй графы табл.2, будут возбуждены те выходы, наборы импликант которых содержат первичную импликанту "1". Этими вьгходами будут а, Ь, с, f, g, h, k, 1, р.

У шифратора 5 будет возбужден выход q, у шифратора 6 не будет возбужденных выходов, так как в соответствующей графе табл.2 не содержится ни одной первичной импликанты "1", а у шифратора 7 будут возбуждены выходы f, я, h, k, о, р, Так как у дешифратора 2 возбужден выход "4", то через элементы И-ИЛИ группы 8 будут пропущены лишь сигналы с выходов шифратора 4, Таким образом,на выходах элементов И-ИЛИ группы 8 будет повторяться картина для выходов шифратора

4, т.е. будут возбуждены выходы а, с, f% 8, Ъ, k3 1, р.

На вьгходах элементов НЕ 9, соответствующих сегментам а, Ь, с, h, будет уровень логического нуля. Выходы шифратора, соответствующие сегментам d, е, не были возбуждены, на выходах элементов 9, соответствующих сегментам d, е, будет уровень логической единицы. Выходы шифратора 4, соответствующего сегментам k 1, р, не инвертируются и на них сохраняется уровень логической единицы.

Таким образом, на выходах устройства уровень логической единицы будет лишь на тех из них, которые соответствуют сегментам d, е, k, 1, р, из которых и формируется на индикаторе символ A.

Работа устройства при индикации остальных символов аналогична описанной.

В случае, если индикации всех символов не требуется, то устройство может быть значительно упрощено. Уп99892!

Сим- Стан- Сегменты индикатора

I вол дартпые; наборы а b c d e f и Ь кои-тк, Л 4 ° 1

1 1

В 4 2 1 1

1 1 1

1 !

С 4.3 1 1 1

1 1

E 4.5 1 1 1

1 1 1

2 46 1 3

Q 4 7 1 1

1 1 3

4.8 1

1 1

4.9

1 !

2 1

4 ° 10

1 1 1 1 1

4.11 1

4.12 !! 1 f

4.13 I

4.14 !

1 1

1 1

l 1 1

4.15 1 ! 1 1 t 1 3

5.0 1 1 1 рощение достигается вычеркиванием ненужных строк табл. 1 и, соответственно, ненужных членов из наборов импликант табл.2, что ведет к удалению соответствующих элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ из схем шифраторов первой и второй ступени.

Формула изобретения

Преобразователь двоичного кода в код многосегментного индикатора, содержащий первый дешифратор и шифратор первой ступени, входы которого соединены с первым выходом первого дешифратора, входы которого соединены с первой группой информационных входов преобразователя, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью рас ширения класса решаемых задач за счет увеличения числа отображаемых символов, а также уменьшения удельных аппаратных затрат на отображаемый символ, в него введены второй дешиф-!

33 4.4 1 1 1 t 1 1

6 ратор, четыре шифратора второй сту" пени, группу элементов И-ИЛИ и группу элементов НЕ, выходы которых сое5 динены с первой группой выходов преобразователя, вторая группа выходов которого соединена с первыми выходами элементов И-ИЛИ группы, вторые выходы которых соединены с. входами элементов НЕ группы, а первые, вторые, третьи и четвертые входы элементов

И-ИПИ группы соединены соответственно с выходами первого, второго, третьего и четвертого шифраторов второй ступени, первые входы которых соединены с выходами шифратора первой ступени, а вторые входы с первого по четвертый шифраторов второй ступени соединены соответственно с вторым, третьим, четвертым и пятым выходами первого дешифратора, вторая группа информационных входов преобразователя соединена с входами второго дешиф1

4 ратора, выходы которого соединены с р5 пятыми входами элементов И-ИЛИ группы.

Та блица.1!

399892

Продол:кение табл. 1

I

Символ

Стан- . дартные ---- - — .

Сегменты инднкатора наборы, .a Ь с кои-7Ho i

J () 51 1 1 1 1 1 1 1

5 2 1 1 l 1

1 1

1 I 1 1 1

1 1

S 5.3

Т 5.4

1 1 1

1 !

1 1 и SS 1

1 1 1 1

1 1

1. !

1 1 1 1

1 1

1 1

1 1

1 I

1 1 1 1

1 1

1 1 1 1

1 1 1 1! 1

Д 6.4 1 1 1 1 1 1 1

1 1

1 1 1 1

И 6.9 1

l 1

1 1

6. 12

1 1

1 1

7.6! 1 1 1 1 1, Ь 7.8 1

1 1

7.9 1

1 1

1 1

7.10

1 1

1 1 t

1 1 1 1 1

7 ° 11 1

1. 1

2.12

7.!3 1

7. 14 1

1 1

1 1

1 1

7 5.6

И 5.7 1

Х S.8

Y 5.9 г 5.10

В 6.0 1

Б б 2 1 1

Ц 6.3 !

Ф 6 ° 6 1 1 1 1

Г 6 7 1 1 1

7 ° 0 1 1 1 1

7 ° 1 1 1 I 1 1

1399892

Таблица 2

Первичные иипликанты дешифратора 2

1 (1

Сегмент

"4"

"5" !!6!! !!7!! а 1+4+9+ 10

3+4+8+9+10

b 1+8+10+11+12+13+14 5+6+7+8+9

0+3+9+12

3+9+12 с 1+8+11+12+13+14

5+6+7+8+9

d 2+3+5+6+7+9+ 11+12 4+6+8+9+10

2+7 е 2+3+5+6+7+9+11+12 0+2+3+4+6+8+9+10 6+7

f 1+6+8+11+13+14

1+6+8+11+13+14

h 1+4+9+10

i 13+14

j 2+7+11+14

0+2+4+6+7+8+9

6+7+9+12

0+1+6+9+14

0+2+4+6+7+8+9

0+6+7+9+12 0+1+6+14

6+12

1+6+10+12+14

k 1

9+12

1+6

9+12

6+10

0+6

О+6

О+2

0+2+6

О+2

2+6

3+4

1 1+2+11+13

m 4+9 и 4+9 о 2+5+6+8+11 р 1+8

4+8+9+10

3+8+9

2+3+7+8

6+7+8+9+10

6+8+9+10

6+10+12

6+8+9+11+13+14

6+8+9+11+13+14

6+8+10

6+11+13

6+9+11+13

1+8+9+14

1+8+ 10+ 12+ 14

h е

ЕИШЯЯЕКЕ

I%K

1399892

I399892

1399392

Составитель М.Аршавский

Техред М.Дидык

Корректор И,Муска

Редактор Е.Копча

Заказ 2677/56

Тирах 928

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Укгород, ул. Проектная, 4