Устройство для преобразования двоичных кодов приращения функции

 

ОПИСАНИЕ "550657

И 3ОБРЕТЕ Н ИЯ I//

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ j/ - -,." ... " -;-.,/ ., : ..;:/

Союз Советских

Социвлистических

Республик (61) Дополнительное к авт.- свид-ву— (51) М. 1хл, 6 06J 3/00 (22) Заявлено 07.05.75 (21) 2131582/24 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 15.03.77. Бюллетень ¹ 10

Дата опубликования описания 23.05.77

Государственный комати

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681.34 (088.8) (72) Авторы ,изобретения

А. А. Датриев и М. Ю. Усачев (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ДВОИЧНЫХ

КОДОВ ПРИРАЩЕНИЯ ФУНКЦИИ

Изобретение относится к аналого-дискретной тсхнике и может быть использовано в устройствах отображений графической информации на экране электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), а также в различных системах обработки информации.

Известны уст ройспва для преобразования двоичных KopolB,тприращения. Одно из них, предназначенное для апп|роксимации кода приращения, содержит узел форми рова ния говантов, триггер кантала, элементы И, триггер управления и элемент ИЛИ, Малое быстродействие этого устройспва определяется мак симально возможным кодоьм п рлращения.

Другое известное устройство содержит и-разрядный,вход ной регистр, устройство ynpaeлеция,;ключи, запоминающее устройспво, дешифратор, накопительный сумматор и,регистр сдьига. Это известное успройстгво хар актеризуется сложностью (|наличие за поминающевс усгройспва, накопительного сумматора и регистра сдвига). Наиболее близким к изобретению по технической сущности я|вляется устройство для преобразования двоичных кодов приращения функции в непрерывное электрическое напряжение, пропорц иональптое значению фу1нк ции; содержащее заторможе нный генератор импульсов,,первый вход которогс соединен с входом запуска уст|ройства, а второй вход подключен к выходу перепол сния двоичнсго счетчика на триггерах и входу обнуления триггерного регистра;приращения, единичные выходы разрядных триггера в,которого соединсны с первыми входами пруппы

5 элементов «И» переноса, подключенных вторыми входами через формирователи им пульсов к нулевым выходам разрядных триггеров двоичиото счетчика, а выходами соединенных с входами элемента «ИЛИ»,,выход которого

10 подключен к первым входам двух элементов «И» управления, соединенных,вторым и входами с выходами т риггера .знака приращения, а выходами, подключенных соопветствен но к входам сложения и вычитаиия ревер15 сивиото счетчика, выходы кото|рого через преобразователь кода в напряжение соединены с выходом устройспва. В этом устройстве, время преобразования двоичных кодов остается постоянным, независимо от величины поступаю20 щего кода. При этом за время одного такта, Taint — промежуток времени между запуском генератора импульсов и его остановом) формируется гг интерполирующп последовательностей, где и — число разрядов

25 реги=тра приращений. Если величина кода приращения функции ipaBHa 2, где г(гг, то первые (и — i) последовательности на реверсивный счетчик не поступают и преобразование кода,в течение !Bðoìcíè формирования

30 этих (n — i) последовательностей ие происхо550657

3 дит, Этот «холостой» отрезок:времени анутр и одного такта увеличивается с уменьшением i.

Целью изобретения является повышение быстродействия устройства (сокращение еремени преобразования двоичных .кодов,приращения функции в HelIIpepbIBHoe электрическо е нацряжение), состоящее в иоключении из такта «холостого» отрезка времени. В нредлагаемом устройспве это достигается тем, что в него дополнительно нведены rlpyiIIIIIa элементов И и rpyIIIIIa элементов И-НЕ, соединенных

IIepIBbIми входами с выходом заторможен ного генератора импульсов,,вторыми входами — с единичными выходами разрядных триггеров трипгерного регистра приращен|ия, нулевые выходы которых соединены соот ветствен но с остальными выходами группы элементов И-НЕ, подключенных первым выходом к счепному входу младшего ра эр ща двоичного счетчика, соединен ного счетными входами остальных разрядов с выходам|и элементов И |дополнительной группы, псдключенных первыми iBxoдами к остальным выходам грунины элементов

«И-НЕ», а вторы ми входами — к нулевым выходам разрядных пр иггерав двоичного счетчика.

На чертеже представлена блок-схема, предлагаемо го устройства.

Выход 1 затор(моженного генератора импульсов 2 соединен с одним из входов элементов «И-НЕ» 3, другие,входы которых соединены с соответствующими единичным и выходами 4 триггеров TIpHIrrepiHoiro регистра приращен|ия 5. Осталыны е (а- 1),входы элементов «И-НЕ» 3 соединены с нулевыми выходами 6 триггеров регистра приращения 5 всех более старших разрядов, Выход и-го элемента 3 соединен со счетным входом 7 триггера младшего раз1ряда двоичного счетчика 8, осталыные (и — Il) выходы элементов «И-НЕ» 3 соединены с,одним из входов 9 соопветспвующих элементов «И» 10, другие входы 11 которых соеди н ены с нулевыми IBbIxopами 12 (и — ) тр июгеров двоичного OHeTBHIKa 8. Выходы элементов «И» 10 соединены со счетными входами 7 (и — i+1) триггеров двоичного счетчика 8. Выход 13 сигнала переполнения двоичного счетчика соединен с шиной 14 установки в нулевое состояние регистра приращения 5 ц с выходом 15 зап роса очередного приращения функции и его значка. Вход 16 установки в единичное состояние триггера знака приращения 17 и входы 18 установки в единичное состояние триггеров регистра,п риращения 5 соединены с входными IIIIHнами устройства. Вход 19 останова генератора импульсов 2 и вход 20 gcTaiHOIBKH B нулевое состояние TpiHIrreipa знака 17 соединены с выходами 13,переполнения счетчика 8 (на чертеже поз. 21 — вход запуска генератора импульсов 2). Нулевые выходы 12 триггеров двоичного счетчика 8 через соответствующие

gopvrHpoIBaTezrIH импульсов 22 соединены с одним из входов cooTIBBTñTIBóþùих L элементов переноса «И» 23, другие входы которых сое4 динены с единичными выходами 4 (и — i+1) триггеров региспра при ращения 5. Выходы элементов IIIepeHoica «И» 23 через элемент

«ИЛИ» 24 соединены с одним из входов эле5 менTQIB управления «И» 25 и 26, другие входы IKGTopbIx соединены cooTBeTcTIBeiHHo с,нулевым 27 и единичным 28 выходами приггера знака 17. Выходы упомянутых элементов 25 и

26 соединены cooTBeTGTIBieHHo с входом 29 при10 ба вления единиц,и .входом 30 вычитания единиц из содержимого реверсивного счетчика 31, Единичные выходы 32 триггеров, реверсивного счетчика 31 соединены с coo TBeTcTIByIOIII!HxH входами выходного преобразователя кода .в

Is напряжение 33.

В .исходном положении реверснвный счет чик 31, двоичный счетчик 8,,регистр при ращения 5 и триггер знака 17 находятся в нулевом состоянии, а генератор им пульсов 2 — за20 торможен. Код приращения поступает на единичные входы 18 триггеров регистра прира щения 5, а знак приращения — на единичный вход 16 TpHIrrepa зодиака приращения 17. С задержкой, определяемой временем устапо вле2s нация .притгеров регистра приращения 5, подачей сигнала н а вход 21 за пускается генератор им пульсов 2. С |выхода 1 генератора 2 импульсы поступают,на элементы «И-НЕ» 3. В за|висимости от величины кода приращения зп элементами «И-НЕ» З.производится выбор определенного триггера двоичного счетчика 8, на счетный вход 7 которого и поступают импульсы с генератора 2. Если п-й триггер, регистра приращения 5 находится в единичном

35 состоянии, то единичный выход 4 этого триггера разрешает прохождение счетных импульcoIB через cooTIBBTIcтвующий элемент «И-НЕ» на счетный вход 7 первого (младшего) триггера д воичного счетчика 8, одновременно ну40 левой выход 6 и-ro триггера регистра п риращения 5 за прещает прохождение счепных импульсов через все остальные элементы

«И-НЕ» 3, тем самым разрешая, прохождение сигнала с нулевого выхода 12 первого TpHrre4; ра двоич ного счетчика 8 через элемент «И» 10 па счетный вход 7 второго триггера счетчика 8, с нулевого выхода 12 второго триггера через соответствующий элемент «И» 10 — на счетный, вход 7 третьего триггера и т. д, Ес50 ли n, n — 1, ..., n — Й триггеры регистра приращен ия 5 находятся в нулевом cocTQHIHKH, а

Ф-триггер — в единичном, то единичные выходы 4 n, n — 1, ..., и — И триггеров запрещают прохождение импульсов с генератора 2 через

55 соответствующие элементы «И-НЕ» 3, а нулевые выходы 6 этих триггеров, разрешают прохождение нмлульсов через остальные элементы «И-НЕ» 3. Единичный выход 4 й-триггера регистра приращения 5 разрешает прохож6о дение импульсов с генератора 2 через й-элемент «И-НЕ» 3 и запрещает прохождение через все последующие элементы «И-НЕ» 3. Поэтому импульсы с генератора 2 с выхода Й элемента «И-НЕ» 3 через соответствующий

g5 элемент «И» 10 поступают на счетный вход 7

550657!

15

5 (@=1+1) триггера двоичного счетчика 8. Прохождение импульса в-через этот элемент разрешено, так ка к второй вход элемента «И» 10 соединен с нулевым выходом 12 (n — k) -го триггера, который находится .в нулевом состоянии. Далее работа счетчика соответствует описанной.

Например, если в регистре приращения 5 находится двоичный код 1101100011 (а=10), то импульсы с генератора 2 поступают на счетный вход 7 младшего триггера двоичного счетчика 8. Если в регистре приращения 5 находится двоичный код 0001110001 (n=10), то импульсы с генератора 2 поступают уже яа счетный .вход 7,не aepaoro, а четвертого триггера двоичиого счетчика 8. С выхода генератора 2 импульсы, поступают на счетный вход 7 одного .из выбранных триггеров двоичного счетчика 8 до тех пор,,пока оигнал переполнения с выхода 13 двоичного счетчика 8 не останавлнвает генератор,по входу 19. Од новременно этот сигнал уста навливает ia нулевое состояние регистр приращения 5 и триггер знака 17, а также посту пает на,выход 15 для подачи запроса на очередное пр иращение и его знак. 3а время од ного такта (промежуток времени между запуском генератора 2 и его остановом) генератор выдает пачку .из 2 импульсов, где 1 с п, (1 — -старший значащий разряд двоичного кода приращения). Нулевые выходы 12 триггеров двоичного счетчика 8 нагружены на формирователи 22 (типа одновибраторс в), каждый из которых обеопечивает форм,иравание им пульсов,при переходе триггера, к которому он подсоединен, из,нулсвого состояния,в единичное. Форм ирователь, подсоединенный,к (n — j +1) триггеру двоичного счет чика 8 формирует 2 импульсов; формирователь, подсоединенный к (n — j+2) (y триггеру, формирует 2 1 мпульсов; формирователь, подсоединенный к (n — j+3) -му триггеру, формирует 2 импульсов; ... формирователь, подсоединенный к и-му (старшему) триггеру, формирует 2 импульсов.

1 аким образом, за время одного такта генератор 2 обеспечивает получение j интерполирующих .последовательностей с числом импульсов 2, 2", ... 2 . Особенностью формируемых,последовательностей является равномерное,распределение импульсов каждой последовательности в течение такта и полное исключение временного со впадения импульсов из разных послодовательностей, так как переход из нулевого положения в единичное в любой момент времени, возможен только в одном разряде двоичного счетчика 8. Выбор интерполнрующих последовательностей обеспечивается элементами «И» 23, на каждый из которых поддается с од ной стороны одна из интер полирующих последовательностей, а с другой — аипнал с еднничного выхода 4 соответствующего триггера регистра приращений 5. Единичное состояние k-ro разряда регистра приращения 5, где k j, разрешает выдачу на ре версдвный счетчик 31 через-элемент «ИЛИ» 24 ййтерполирующей после1довательно6ти с числом импульсов, равным 2"- т. е. равным, весу данного разряда регистра приращения 5.

На при мер, если в регистре приращения находится код 0001100011 (n=10), то йа реверсивный счетчик 31:проходят интерполирующие последовательностями с числом импульсов 2О, 2, 2, 2, в,рез1 льтате чего в конце такта содержимое реверсивного счетчика изменяется, по сравнению с его содержимым в начале такта, на,величину, ра в ную

1 + 2 + 32 + 64 = 99, что соответствует двоичному коду ния в регистре приращения 5

Pear ðñèaaûé счетчик 31,работает в режиме сложения или вычитания ia за висимости от знака приращения. Если знак приращения— положительный, триггер знака при ращения 17 находится в нулевом положении, и разрешающий потенциал с его нулевого выхода 27 обеспечивает лрохождения .выбранных интерполпруюц1их последовательностей с выхода элемента «ИЛИ» 24 через элемент у.правления

«И» 25 на вход 29 прибавления единиц реверсивного счетчика 31, Если знак,приращения отрицательный, триггер знака приращения 17 находится в единичном положении и разрешающий потенциал подается с сго единичного выхода 28 на элемент управления «И» 26, что обеспечнвает,прохождение выбранных интерполирующих последовательностей с выхода элемента «ИЛИ» 24 через элемент «И» 26 на вход 30 вычитания единиц реверсивного счетчика 31.

При использовании нрсдлагаемого устройства- быстродействие преобразо вания увеличивается не менее чем на 40% (исходя .из статистически равновсроятиого поя влен ия различных величин кодов приращения) и обеспечивается:возможность вывода на экран обычных ЭЛТ значительно большего объема графической информации, а также сокращается количество .необходимого машинного времени на 20 — 30%.

Формула изоб ретения

Устройство для преобразования двоичных кодо в приращения функции, содержащее заторможенный генератор .импульсов,,первый вход которого соединен с,входом за пуска устройства, а второй вход подключен к выходу переполнения двоичного счетчика на триггерах и входу обнуления триггерного регистра приращения, единичные выходы разрядных триггеров которого соединены с первыми входами группы элементов «И» переноса, подключенных вторыми входами через формирователи импульсов к нулевым выходам разрядных триггеров двоичного счетчика, а выходами соединенных с входами элемента «ИЛИ», выход которого подключен к первым входам двух элементов «И» управления, соединенных вторыми входами с выходами триггера знака

550657

Составитель С. Казинов

Техред М, Семенов Корректоры Т. Добровольская и. И. Позняковская

Редактор Л. Тюрина

Заказ 2536 Изд, № 276 Тираж 899 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

МОТ, Загорский филиал

7 приращения, а выходами подключенных соответственно K входа м сложения и вычитания ревероавнопо счетчика, выходы которого через преобразователь кода в напряжение соединены с,выходом уст ройспва, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродейстаия устройства, в него дополнительно введены пруапа элементов «И» и грулпа элементов «И-НЕ», соедвненных первьгми входами с выходом заторможенного генератора им пульсов, вторыми входа.ми — с единичными выходами раз10 рядных тр ипгцров триггерного.,регггстра ориращения, нулевые выходы которых соединень1 соответственно с остальными выходами группы элементов «И-НЕ», подключенных первым выходом к счетному входу, младшего .разряда двоичного счетчика, соединевного счетными входами остальных разрядов с выходами элементов «И» дополнительной группы, подключен ных перовыми входами к остальным выходам группы элементов «И-НЕ», а вторыми входами — к нулевы м выходам разрядных триггеров двоичного счетчика.