Преобразователь двоичного кода в десятичный

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 30. 08. 79 (21) 2814449/18-24 (51) М. КЛ. с присоединением заявки М—

6 06 Г 5/02

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 30.09.81. Бюллетеиь Н9 36 (53) УДК 681. 325 (088.8) Дата опубликования описания 300981 (72) Авторы изобретения

Л. Ю. Акулов a, A. П. Еманов, П. П. Кувыр

Н.Я.МиХина

1 (1

Пензенский завод-ВТУЗ при заводе ЭМ и Филиал

Пензенского политехнического институте-- "... (71) Заявители (54 ) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДВОИЧНОГО КОДА

В ДЕСЯТИЧНЫЙ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при построении двоично-десятичных преобразователей.

Известен преобразователь двоичных чисел в десятичные, содержащий комбинационные сумматоры и дешифратор двоично-десятичного кода P1 j.

Недостаток указанного преобразо.вателя состоит в больших аппаратурных затратах.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является преобразователь двоичного кода в де-. сятичный, содержащий два сумматора и первый корректирующий сумматор 2).

Недостатки данного преобразователя также состоят в значительных аппаратных затратах и низком быстродействии.

Цель изобретения - упрощение преобразователя и повышение его быстродействия.

Поставленная цель достигается тем, что преобразователь двоичного кода в десятичный, содержащий два сумматора и первый корректирующий сумматор, дополнительно содержит первый и второй трехразрядные двоичнодесятичные преобразователи, второй и третий корректирующие сумматоры, а первый и второй сумматоры выполнены в виде треугольных суммирующих матриц, первые информационные входы которых соответственно соединены с первыми информационными выходами первого и второго трехразрядных двоично-десятичных преобразователей, входы которых являются информационными входами преобразователя, второй информационный вход первой треугольной суммирующей матрицы соединен со вторым информационным выходом второi5 го трехразрядного двоично-десятичного преобразователя, выходы переполнения первой треугольной суммирующей матрицы и первого трехразрядного двоично-десятичного преобразователя со20 единены соответственно с первым и вторым входами переполнения второй треугольной суммирующей матрицы, выходы которой соединены.с. разрядными входами третьего корректирукщего сумматора, первый счетный вход которого соединен с выходом переполнения первого корректирующего сумматора, второй счетный вход — со входом пятого разряда информационных входов

ЗО преобразователя и с суммирующим вхо868747 дом первого корректирующего суммато- ра, информационные входы которого соединены с информационными выхода ми первой треугольной суммирующей матрицы, а выходы первого корректирующего сумматора соединены с информационными входами второго корректирующего сумматора, счетный вход которого соединен со входом первого разряда информационных входов преобразователя, выходы второго и третьего корректирующих сумматоров являются выходами преобразователя.

Кроме того, первый и второй трехразрядные двоично-десятичные преобразователи содержат три элемента И, восемь элементов И-НЕ, элемент ИЛИ-НЕ и элемент ИЛИ, выход которого является выходом переноса трехразрядно-! го двоично-десятичного преобразователя, вход первого разряда которого соединен с первыми входами первого элемента И, элемента ИЛИ-НЕ и первого, второго и третьего элементов ИНЕ, вход второго разряда соединен с первыми входами второго элемента И, четвертого элемента И-НЕ и вторыми входами первого и третьего элементов

И-НЕ и элемента ИЛИ-НЕ, вход третьего разряда трехразрядного двоичнодесятичного преобразователя соединен с первым входом третьего элемента И, вторыми входами второго и четвертого элементов И-НЕ и третьими входами третьего элемента И-HE и элемента

ИЛИ-НЕ, выходы первого, второго,третьего и четвертого элементов И-НЕ соединены со входами пятого, шестого, седьмого и восьмого элементов

И-НЕ соответственно, выходы которых являются информационнымн выходами трехразрядного двоично-десятичного. преобразователя, выход третьего элемента И-НЕ соединен со вторыми входами элементов И и третьими входами первого, второго и четвертого элементов И-НЕ, выход первого элемента

И-НЕ соединен с третьими входами первого и второго элементов И, выход второго элемента И-НЕ соединен с четвертыми входом первого и третьим входом третьего элементов И, выход четвертого элемента И-HE соединен с четвертыми входами второго и,третьего элементов И, выходы шестого, седьмого и во ьмого элементов И-НЕ соединены со входами элемента ИЛИ, выходы элемента ИЛИ-НЕ и элементов И являются информационными выходами трехразрядного двоично-десятичного преобразователя.

При этом треугольная суммирующая матрица состоит из элементов И, причем первые входы (i,j)-oro элемента

И, где i — номер строки, à j — номер элемента И в строке (11-n),(j l-n),, где n — число разрядов слагаем го треугольной суммирующей матрицы,соединены со входом (-oro разряда пер15

33

soro слагаемого, вторые входы (I,j)ого элемента И, за исключением элементов И первой строки, соединены со входом (i+J-1)-oro разряда первого слагаемого треугольной суммирующей . матрицы, вторые входы элементов и первой строкй соединены со входом

J-îãî разряда второго слагаемого,выходы (i,j)-ых элементов И

«gn-1+l () являются разрядными информационными выходами треугольной суммирующей матрицы, выходы остальных элементов И являются выходами переноса треугольной суммирующей матрицы.

На фиг.1 представлена структур-, ная схема предлагаемого преобразователя; на фиг.2 - блок-схема трехразрядного двоично-десятичного преобразователя, на фиг.3 — структурная схема треугольной суммирующей матрицы, на фиг.4 — блок-схема корректирующих сумматоров.

Преобразователь содержит два трехразрядных двоично-десятичных преобразователя 1 и 2 для младших и старших разрядов соответственно, преобразующие двоичный код в весовые значения, треугольную суммируяицую матрицу 3 для сложения весовых значений единиц младших разрядов, треугольную суммирующую матрицу 4 для сложения весовых значений десятков и сотен, первый, второй и третий корректирующие сумматоры 5, 6 и 7.

Входы первого трехразрядного двоично-десятичного преобразователя 1 соединены со входами С, С9 и С4, а входы второго трехразрядного двоично-десятичного преобразователя 2со входами С6,С7 и С8. Вход С соединяется непосредственно со в(горым корректирующим сумматором 6 для коррекции на число 1, а вход С - с пер-. вым корректирующим сумматором 5 для коррекции на число 6 и с третьим корректирующим сумматором 7. Шины трехразрядных преобразователей 1 и

2 (фиг.2) представляют собой лома-ные, пересекающиеся друг с другом и образующие правильную решетку проводников, в узлах которой расположены логические элементы И.

Трехразрядный двоично-десятичный преобразователь содержит элемент ИЛИНЕ 8, элемент ИЛИ 9, элементы И 10, 11 и 12 и элементы И-НЕ 13-20 ° Он преобразует трехразрядный двоичный код четырех чисел в унитарно-кодированный код, разряды которого имеют соответственные веса О, 2, 4, 6, 8, и вырабатывает сигнал переноса. Выходы элементов, формирующих одноименные весовые разряды, объединяются по

ИЛИ (на фиг.2 не показаны). элементная схема, представленная на фиг.2, реализуется на следующей таблице истинности.

868747

i ао,Входное число аг аВ

4 6

10 1

14

Шины треугольных суммирующих матриц 3 и 4 выполнены ломаными, части которых параллельны двум сторонам треугольника, а точки излома расположены на третьей стороне, при этом шины суммирования выполнены. вертикальными. В узлах решетки проводников расположены логические элементы

И (фиг.3).

Первый и второй корректирующие сумматоры 5 и 6 для коррекции суммы весовых значений на число 6 и 1 имеют размер 5х2 и складывают любое одноразрядное десятичное число толь ко с единицей переноса (фиг.4).

Корректирующий сумматор 7 для десятков и сотен включает в себя треугольные матрицы для переносов десятков и сотен, имеющих ту же структуру, что и матрицы для сложения весовых значений.

Преобразователь работает следующим образом.

На входы трехразрядных двоичнодесятичных преобразователей 1 и 2 подаются двоичные числа. Часть разрядов преобразуемого числа (со второго по четвертый) поступает на преобразователь 1, а другая часть разрядов (с шестого по восьмой) - на преобразователь 2. При этом только на одном входе каждого преобразователя появляется единичный сигнал, соответствующий десятичному числу. Резулътаты преобразования, равные сумме весов дешифрируевеис значащих разрядов преобразуемого числа, передаются на сую4ирующие треугольные мат« рицы сложения единиц 3, десятков и сотен 4. При появлении на входах суммирующих треугольных матриц сложения весовых значений сигналов сраба5

S5

bO

45 тывает один логический элемент, на" ходящийся на пересечении этих шин.

Первый разряд поступает непосредственно на шину С, а затем передается на второй корректирующий сумматор сумная весовых значений на число

1. Пятый разряд поступает на шину С и передается на третий корректирующий сумматор, а именно на матрицу для переноса десятков.

При поступлении на входы преобра" зователей 1 и 2 комбинаций восьмиразрядных двоичных чисел только на одном из элементов каждой матрицы появляется единичный сигнал, соответствующий десятичному числу. Причем каждый раэ при изменении комбинации чисел меняется логический элемент преобразователя 2, на котором появляется единичный сигнал. На трехразрядном преобразогателе 2 единичный сигнал появляется и держится на одном и том же логическом элементе до прихода комбинации, соответствующей 32-ому десятичному числу. Только с приходом такой комбинации меняется элемент, на котором появляется единичный сигнал.

Результаты дешифрации, равные сумме весов дешифрируемых значащих разрядов преобразуемого числа, передаются на .треугольные суммирующие матрицы 3 и

4 сложения весовых значений единиц и десятков соответственно.

C преобразователя 2 единичный сигнал постоянно поступает на одну из шин треугольных суммирующих матриц 3 и 4 и поддерживается до прихода комбинации, соответствующей 32ому десятичному числу. Затем изменяется состояние элементов в преобразователе 2 и соответственно меняется шина суммирующих матриц 3 и 4, на которую подается единичный сигнал с трехразрядного преобразователя 2.

При появлении.на входных шинах треугольных матриц сложения весовых значений сигналов срабатывает один логический элемент, находящийся на пересечении этих шин. Начиная с комбинации двоичных чисел, соответствующей 10-ому десятичному числу, срабатывает элемент переноса, осуществляющий перенос десятка в треугольную суммирующую матрицу 4. Начиная с двоичной комбинации, соответствующей десятичному числу 16, логическая еднница подается на шину С, поддерживается до прихода комбинации, соответствующей 32-ому десятичному числу, и передается на первый 5 и третий 7 корректирующие сумматоры.

В случае переполнения треугольиой суммирующей матрицы .3 происходит перенос десятка в треугольную суммирующую матрицу 4, где происходит сложение десятков, поступающих с выхода трехразрядного преобразователя

2 с суммой переносов. Окончательный

868747 результат суммирования десятков передается на устройство индикации.

При одинаковом числе координатных управляющих шин ориентация их по ком бинаторной системе координат позволя ет управлять почти вдвое большим чи слом элементов, чем при ориентации их по декартовой системе координат.

Предлагаемый преобразователь обладает простотой и однородностью схемного. решения при малых элементных затратах. Кроме того, однородность структуры преобразователя и малое число. внешних выводов позволяет выполнить его в виде одного элемента.

15

Формула изобретения

1. Преобразователь двоичного кода 20 в десятичный, содержащий два сумматора и первый корректирующий сумматор, о,т л и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения преобразователя и увеличения его быстродействия, 25 он содержит первый и второй трехразрядные двоично-десятичные преобразователи, второй и третий корректирующие сумматоры, а первый и второй сумматоры выполнены в виде треугольных суммирующих матриц, первые информационные входы которых соответствен ио соединены с первыми информационными выходами первого и второго трехразрядных двоично-десятичных преобра. 35 зователей, входы которых являются информационными входами преобразователя, второй информационный вход первой треугольной суммирующей матрицы соединен со вторым информационным выходом второго трехразрядного двоично-десятичного преобразователя, выходы переполнения первой треугольной суммирующей матрицы и первого трехразрядного двоично-десятичного преобразователя соединены соответственно с первым и вторым входами переполнения второй треугольной суммирующей матрицы, выходы которой соединены с разрядными входами третьего корректирующего сумматора, первый 5() счетный вход которого соединен с выходом переполнения первого корректирующего умматора, второй счетный вход — со входом пятого разряда информационных входов преобразователя и с суммирующим входом первого корректирующего сумматора, информационные входы которого соединены с информационными выходами первой треугольной суммирующей матрицы, а выходы первого корректирующего сумматора со- 40 единены с информационными входами второго корректирующего сумматора, счетный вход которого соедине со входом первого разряда информационных входов преобразователя, выходы 65 второго и третьего корректирующих сумматоров являются выходами преобразователя.

2. Преобразователь по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что первый и второй трехразрядные двоично-десятичные преобразователи содержат три элемента И, восемь элементов И-НЕ, элемент ИЛИ-НЕ и элемент ИЛИ, выход которого является выходом переноса трехразрядного двоично-десятичного преобразователя, вход первого разряда которого соединен с первыми входами первого элемента И, элемента ИЛИНЕ и первого, второго и третьего элементов И-НЕ, вход второго разряда соединен с первыми входами второго элемента И, четвертого элементы

И-HE и вторыми входами первого и третьего элементов И-НЕ и элемента

ИЛИ-ПЕ, вход третьего разряда трехразрядного двоично-десятичного преобразователя соединен с первым входом третьего элемента И, вторыми . входами второго и четвертого элементов И-НЕ и третьими входами третьего элемента И-НЕ и элемента ИЛИ-НЕ, выходы первого, второго, третьего и четвертого элементов И-НЕ соединены со входами пятого, шестого, седьмого и восьмого элементов И-НЕ соответственно, выходы которых являются информационными выходами трехразрядного двоично-десятичного преобразователя, -выход третьего элемента И-НЕ соединен со вторыми входами элементов И и третьими входами первого, второго и четвертого элементов Й-НЕ, выход первого элемента И-HE соединен с третьими входами первого и второго элеМентов И,выход второго элемента И-НЕ

Ъ соединен с четвертым входом первого, и третьим входом третьего элементов:

И, выход четвертого элемента ИНЕ соединен с четвертыми входами второго и третьего элементов И, выходы шестого, седьмого и восьмого элементов И-ЙЕ соединены со входами элемента ИЛИ, выходы элемента ИЛИ-НЕ и элементов И являются информационными выходами трехразрядного двоичнодесятичного пРеобразователя.

3. Преобразователь по пп.1 и 2, отличающийся тем, что треугольная суммирующая матрица состоит из элементов И, причем первые входы (i,j)-oro элемента И, где i номер строки, а 1 — номер элемента

И в строке (i i-п),(j3 и), где и число .разрядов слагаемого треугольной суммирующей матрицы, соединены со входом j-oro разряда первого слагаемого, вторые входы (i,j)-ого элемента И, за исключением элементов

И первой строки, соединены со входом (i+j-1)-oro разряда первого слагаемого треугольной суммирующей матрицы, вторые входы элементов И первой строки соединены со входом j-ого раз868747

10 ряда второго слагаемого, выходы (I,j)-ых элементов И (3 10 1+1() являются разрядными информационными выходами треугольной суммирующей матрицы, выходы остальных элементов И являются. выходами переноса треугольной суммирующей матрицы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 253440, кл.6 06 F 5/02, 1967.

2. Патент США Р 3.61.4403, кл. 235-155, опублик. 1971 (прототип).

868747

f0

ФигА .Составитель М.варшавский

Редактор М.Митровка Техред A.Áàáèíåö Корректор М.Коста

Заказ 8329/70 Тираж 748 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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