Преобразователь кода грея в двоичный код

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистииеских еееспублик

< 1658556 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено l 1.04.77 (Е) 2475531/18 24 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 25.04.79Бюллетень №15

Дата опубликования описания 28.04.79 (5l) M. Кл.

G 06 F 5/02

Государственна1й «сметет

СССР пе делам нзобретеннй и аткрытий (53) УДК 681,325. (088.8) К. Воробьева, Ю. 3. Воробьев и В. А. Грехнев (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОДА ГРЕЯ В ДВОИЧНЫЙ КОД

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в устройствах ввода и преобразования вычислительных, управляющих и измерительных систем.

Известно устройство для преобразо5 вания кода Грея в двоичный код, содержащее генератор тактовых импульсов, элемент И, элемент неравнозначности, регистр сдвига, элемент запрета, выход

KoTopoI o ooe HHeH co BxoQoM регистра

10 сдвига, выход старшего разряда регистра сдвига соединен со входом элемента запрета и первым входом элемента неравнозначности, выход которого соединен со !

5 вторым входом элемента неравнозначности и первым входом элемента И, второй вход которого соединен с запрещающим входом элемента запрета и выходом генератора тактовых импульсов (lj.

Недостатком известного устройства является то, что о о не обеспечивает вы дачу выходного кода младшими разрядами вперед.

Наиболее близким техническим решением данной задачи является преобразователь, содержащий тт разрядный регистр сдвига, где и --число разрядов преобразуемого кода, каждый разряд которого содержит Д-триггер, синхровходы всех разрядов которого соединены с шиной синхроимпульсов ) 2 j.

Недостатком данного устройства является относительно низкое быстродействие и невозможность хранения получаемо го двоичного кода в том же регистре сдвига.

Целью настоящего изобретения является увеличение быстродействия и обеспечение возможности хранения выходного кода в регистре сдвига.

Это достигается тем, что предложенное устройство содержит дополнительный (n+k )-й разряд, а каждый разряд регистра сдвига содержит элемент И-НЕ и эле мент И-ИЛИ-НЕ, первые входы элементов

И-ИЛИ HE всех разрядов соединены с ши ной преобразование и с первыми

658556 входами элементов И-HE тех же разрядов, второй вход элемента И-ИЛИ-НЕ -го разряда (i

10 входами элементов H-ИЛИ-НЕ, пятый вход элемента И-ИЛИ-HE i -го разряда регистра сдвига соединен с третьим выходом Д-триггера (j -1 ) -ro разряда, выjS ходы элементов Й-ИЛИ-HE соединены с

Д-входами Д-триггеров тех же разрядов.

На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого преобразователя, на фиг. 2 схема разряда регистра сдвига, на фиг, 320 условное изображение разряда регистра сдвига.

Разряд 1 регистра сдвига состоит из

Ll-триггера 2, элемента 3 И-ИЛИ-НЕ, элемента 4 И НЕ, управляющие l1-входы

5 — 8 задают режим функционирования разряда.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

По входам R (на фиг. 1 не показаны), производится установка триггеров регистра в исходное (нулевое) состояние сигналом, соответствующим логическому нулю.

По входам 8, (на фиг. 1 не показаны) производится параллельный прием пддле35 жащего преобразованию кода Грея в следующем порядке: старший, п-й, разряд кода Грея записывается в первый разряд регистра, следуюший (n-1)-й, во второй, ..., младший, то есть первый, разряд кода Грея — в п é разряд регистра.

Регистр содержит (и+1) разряд. Последовательный прием кода Грея в регистр осуществляется по третьему Д-входу первого разряда (фиг. 1) при наличии на шине 4>

"преобразование сигнала, соответст- вующего логическому. нулю. Код Грея должен вводиться с младших разрядов. В этом режиме предлагаемое устройство работает как обычный регистр сдвига на Д-тригге- 50 рах. Разряд регистра сдвига предлагаемого устройства выполняет функции обычного Д-триггера при наличии на его первом Д-входе сигнала, соответ твующего логическому нулю. 5S

При наличии на первом Д-входе сигнала, соответствуюшего логической единице, разряд регистра сдвига осуществляет сложение jjomad 2 значений логических сигначов, воздействующих на третий и четвергый Д-входы. Таким образом, в режиме преобразование" работа разряда pef гистра предлагаемого устройства может быть описана следующим логическим уравнением;

g(. +<)= x(tj o ц(Ц, где x(t) - логический сигнал, воздействуюший на третий ц -вход в момент времени; ц() - логический сигнал, воздействующий на четвертый;

2 — вход триггера в момент времени t;

Q(t i1) — состояние триггера в момент времени (t +1). Время дискретизируется синхроимпульсами, так как установление триггера в какое пибо состояние осуществляется только по воздействию синхроимпульса (за исключением установки по

R. и 5 входам). Теперь, зная работу разряда регистра сдвига, легко разобрать работу предлагаемого устройства. Действительно, связи в предлагаемом устройстве выполнены так, что для произвольного

К -ro, где к-1, 2, 3, ..., и — целое число разряда регистра в режиме преобразования справедливо соотношение хк() ® ® @ (4) Э W (+) где о 1И) =О

d,(О= Ь„

5() 11ebn 1 о + (<)=b ® b О+...®b к+1 0 nj njK1) у

Qj ) b„

Q (l Ь -1

@з® (,, I

Ь

K+1 n-К

Ь,,Ь„,,Ь ...,b - соответственно и, (n-1), (n -2)... ЛЛ-К )-й разряды кода Грея.

Если по истечении времени

T ÚÒ, п где Г„ - так же как и у прототипа, задержка распространения логического сигнала на одном логическом элементе и

6 - число разрядов кода Грея, на шину синхроимпульсы подать тактирующий импульс, то в разрядах

2 + (n +1) регистра окажется соответственно записанным код, в соответствии с логикой работы разрящь регистра и an658556 г. инхрвинпуоьСы

Фиг. 1 горктмом преобразования кода Грея в двоичный код

ni n1 п2, 2> а где а — значение i --го разряда двоичного

1 кода и i — 1, 2, 3, ..., (л -1), г1 5

Полученный двоичный код можно либо параллельно считывать для последующей обработки, либо непосредственно регистрировать (например, индицировать без дополнительных затрат логических схем, 10 так как для индикации можно использовать через согласующие устройства непосредственно Bblxollbt разрядов 2 + (n +1) или, подав на шину "преобразование сигнал, соответствующий логическому нулю, осуществлять по синхроимпульсам последовательную выдачу кода младшими разрядами вперед, как и в известном устройстве.

Отметим, что для обеспечения правиль- О ной работы предлагаемого устройства- в режиме преобразования необходимо на третий и четвертый Д-входы первого разряда подать сигналы, соответствующие логическому нулю, а на второй Д-вход подать сигнал, соответствующий логической единице. B режиме же сдвига при последовательном приеме информации в регистр вводимый код нужно подавать парафазно (на третий Д-вход — прямой, а на второй

Д-вход - инверсный), на четвертый же .Д-вход опять необходимо подать сигнал, соответствующий логическому нулю.

Заявляемое устройство обеспечивает уменьшение времени преобразования кода

Грея в четыре раза.

Так как, Т «(2n -1) (1, + ЗпЧ. ), полагая, что время переключения разряда регистра составляет величину 3 C то

Т, = 6ntо + 6nfo — 6 Го 1 !и Го

Т = ЗпТО время, за которое осущест» вляется преобразование предлагаемого устройства.

Предлагаемое устройство обеспечивает

45 работу в режиме регистра сдвига, что позволяет устранить выходной регистр в изВестных устройствах.

Формула изобретения

Преобразователь кода Грея в двоичный код, содержащий п -разрядный регистр сдвига, (л — число разрядов преобразуемого кода), каждый разряд которого содержит Д -триггер, синхровходы всех разрядов регистра сдвига соединены с шиной синхроимпульсов, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с цепью увеличения быстродействия и обеспечения возможности хранения результата в том же сдвиговом регистре, он содержит дополнительный

{ n+1)-й разряд, в каждый разряд регистра сдвига-элемент И-НЕ и элемент И-ИЛИ-НЕ, первые входы элементов И-ИЛИ-НЕ всех разрядов соединены с шиной "преобразование и с первыми входами элементов И-HE тех же разрядов, второй вход элемента И-ИЛИ HE < -го разряда

{i(n +1) регистра сдвига соединен с первым выходом Д -триггера (1 -1 )-го разряда, третий вход элемента И-ИЛИ-HE

i -го разряда регистра сдвига соединен со вторым входом элемента И-НЕ и со вторым выходом Ц -триггера (i -1) разряда, выходы элементов И-НЕ всех разрядов регистра сдвига соединены с четвертыми. входами элементов И-ИЛИ НЕ, пятый вход элемента И-ИЛИ-HE -го разряда регистра сдвига соединен с третьим выхо« дом Д -триггера (i -1)-го разряда, выходы элементов И-ИЛИ-НЕ соединены с ,Ц -входами Д -триггеров тех же разрядов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 13731 1, кл. G 06 F 5/02, 1 967.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 119933778877, кл. G 06 b 5/02.

658556

Составитель М. Аршавский

Редактор З. Губницкая Гекред M. Петко Корректор О, Ковинская

Заказ 2058/44 Тираж 779 Подписное

ЦНИИЛИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ЛПП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4