Устройство для преобразования кодов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

«»968803 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.05.81 (21) 329б735/18-24

Р()М g>

G 06 F 5/02 с присоединением заявки ¹

1 (23) Приоритет 20. 08. 80

Государственный комитет

СССР по делам изобретеиий и открытий

Опубликовано 23. 10. 82Бюллетень ¹ 39

153) УДК 68 (088. 8) Дата опубликования описания 23. 10. 82

Jk (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВЛНИЯ КОДОВ

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано при построении преобразователей в автоматизированных системах управления и контроля.

Известно устройство для преобразования кодов, содержащее входной и выходной счетчики, генератор тактовых импульсов, подключенный через схему совпадения на оба счетчика, иэ которых входной счетчик работает в ре жиме вычитания, а выходной — в режиме сложения (1 ).

Недостатки данноГо устройства состоят в том, что оно преобразует лишь один код на входе в один код на выходе, обладает малым быстродействием.

Наиболее близким решением данной задачи по технической сущности и схемному построению является устройство для преобразования кодов, содержащее блок совпадения, первый вход которого соединен с выходом основного счетчика, первый вход последнего подключен к выходу генератора тактовых импульсов и блоку ввода информации, причем на второй вход счетчика и первый вход генератора тактовых импульсов подан сигнал обнуления, блок выделения признака кода и дополнительный счетчик, где выход выделения признака кода подключен к управляющим входам основного и диполнительного счетчиков, выход блока ввода информации подключен к входу блока выделения признаков кода и второму входу блока совпадения, выход которого соединен с вторым входом генератора тактовых импульсов, выход которого подключен к первому входу дополнительного счетчика, на второй вход которого подан сигнал обнуления.

В этом устройстве преобраэованне производится в соответствии с количеством тактов, поступающих на основной и дополнительный счетчики, до совпадения кодовых комбинаций основного счетчика и преобразуемой входной кодовой комбинации. При этом счетчики производят смену кодовых комбинаций только в сторону увеличения.

При последующем поступлении на преобразование кодовой комбинации меньшей, чем предыдущая, необходимо производить .сброс счетчиков, как основного, так и дополнительного, и опять производить перебор кодовых комбинаций в нарастающем порядке.

968803

Необходимость обнуления счетчиков при преобразовании убывающего ряда кодовых комбинаций снижает быстродействие устройства и его помехоустойчивость (2 ).

Недостаток известного устройства 5 для преобразования кодов состоит в низком быстродействии и помехоустройчивости.

Целью изобретения является повышение быстродействия и помехоустойчивости преобразования кодов.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для преобразования кодов, содержащее входной регистр, генератор импульсов, блок 35 выбора закона преобразования, блок . сравнения счетчик входного кода и счетчик выходного кода, выходы которого являются выходами преобразователя, управляющие входы счетчика щ выходного кода соединены с первой группой выходов блока выбора закона преобразования, вторая группа выходов которого соединена с управляющими входами счетчика входного кода, выход которого соединен с первым информационным входом блока сравнения, второй информационный вход которого соединен с информационным выходом входного регистра, управляющие выходы которого соединены с входами блока выбора закона преобразования, а вход входного регистра является входом устройства, введен элемент

И-ИЛИ, выход которого соединен с тактовыми входами счетчиков входного и выходного кодов, входы сложения и вычитания которых соединены соответственно с выходами "Больше" и

"Меньше" блока сравнения и первыми и вторыми входами элемента И-ИЛИ, 40 третий вход которого соединен с выходом генератора импульсов, вход ко торого соединен с входом пуска устройства, выход равйо блока сравнения соединен с входом разрешения выдачи 45 формирователя выходного кода, а также . тем, что блок выбора закона преобразования содержит группу триггеров признаков входного кода, группу элементов И и группу триггеров признаков,© выходного кода, выходы которых являются первой группой выходов блока выбора закона преобразования, а установочные входы являются входами блока выбора закона преобразования и соединены с установочными входами группы триггеров признаков входного кода, прямые выходы которых являются второй группой выходов блока выбора закона преобразования, инверсный выход -ro: триггера (= 1 + n - 1) (где и — число законов преобразования) группы признаков входного кода соединен с входом сброса . — го триггера группы признаков выходного кода и с

ыми входами всех элементов И группы 65 кроме i --го, инверсный выход и --го триггера группы признаков входного кода соединен с входом сброса п -го триггера группы признаков выходного кода и с -ыми входами -тых элементов

И группы, выходы элементов И группы соединены с входами сброса соответствующих триггеров группы признаков входного кода, и также тем, что в нем счетчик выходного кода содержит элемент ИЛИ, первый и второй элементы

И, первый и второй формирователи импульсов, реверсивный двоичный счетчик„ реверсивный двоично-десятичный счетчик, группу дешифраторов и группу элементов И, выходы которых являются информационными выходами счетчика выходного кода, первые входы всех элементов И группы соединены с входом разрушения выдачи счетчика выходного кода, вторые входы элементов И группы соединены с управляющими входами группы формирователя выходного кода, третьи входы первого и второго элементов И группы соединены соответственно с выходами реверсивного двоичного счетчика и реверсивного двоично-десятичного счетчика, входы сложения и вычитания которых соединены с входами сложения и вычитания счетчика выходного кода, а синхровходы соединены с выходами первого и второго элементов

И соответственно, первые входы которых соединены с тактовым входом счетчика выходного кода, третьи входы остальных элементов И группы соединены соответственно с выходами дешифраторов группы, входы которых соединены с выходом реверсивного двоично-десятичного счетчика, вход сброса которого соединен с выходом первого формирователя импульса, вход которого соединен с вторым входом первого элемента И и с выходом элемента ИЛИ, входы которого соединены с управляющими входами группы счетчика выходного кода, кроме первого управляющего входа группы, который соединен с вторым входом второго элемента И и через второй формирователь импульса соединен с входом сброса реверсивного двоичного счетчика, и тем, что в нем счетчик входного кода содержит элемент ИЛИ, первый и второй формирователи импульсов, первый и второй элементы И, реверсивный двоично-десятичный счетчик, реверсивный двоичный счетчик, группу элементов И-ИЛИ, выходы которых являются выходами счетчика входного кода,,первые и вторые входы элементов И-.ИЛИ группы соединены с выходами реверсивных двоично-десятичного и двоичного счетчиков соответственно, входы сложения и вычитания которых являются входами сложения и вычитания счетчика входного кода соответственно, 968803

65 синхровходы соединены с выходами первого и второго элементов И соответственно, а входы сброса реверсивных двоично-десятичного и двоичного счетчиков соединены с выходами первого и второго формирователей импульсов соответственно, входы которых соединены соответственно с третьими и четвертыми входами элементов

И-ИЛИ группы и с первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены с такто, вым входом счетчика входного кода, первый управляющий вход группы управляющих входов счетчика входного кода соединен с входом второго Формирователя импульсов, остальные управляющие входы группы счетчика входного кода соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом формирователя импульсов, и, наконец тем, что в нем блок сравнения, элемент ИЛИ, и -групп элементов,И,грунпУ дешйфраторов, группу элементов ИЛИ и схему сравнения, первые входи которой являются вторыми информационными входами блока сравнения, выходи "Равно", "Больше", "Меньше" являются соответственно выходами "Равно", Больше", "Меньше" блока сравнения, а вторые входы схемы сравнения соединены с выходами элементов ИЛИ группы, первые входы которых соединены с выходом элементов И первой группы, а остальные входы — элементов ИЛИ группы соединены соответственно с выходами дишифраторов группы, входы которых соединены соответственно с выходами элементов И остальных групп, первые входы элементов И всех групп соединены с первыми:информационными входами блока сравнения, вторые входы элементов И первой группы соединены с выходом элемента ИЛИ, первый и второй входы которого являются первым и вторым управляющими входами группы управляющих входов блока сравнения, остальные управляющие входы группы блока сравнения соединены с вторыми входами элементов И соответствующих групп.

На фиг. 1 представлена блок-схема предложенного устройства для преобразования кодову на фиг. 2 — блоксхема блока выбора закона преобразования; на фиг. 3 — блок-схема счетчика выходного кода. на фиг. 4 блок-схема счетчика входного кода на фиг. 5 - приведена блок-схема блока сравнения.

Устройство для преобразования ко,дов содержит входной регистр 1, блок

2 выбора закона преобразования, счетчик 3 выходного кода, счетчик 4 входного кода, блок 5 сравнения, элемент б И-ИЛИ и генератор 7 тактовых импуль сов. Блок выбора закона преобразования (фиг. 2)содержит вход 8 признака двоичного кода; вход 9 признака двоично-десятичного кода, вход 10 кода Джонсона, вход 11 признака кода Грея, на которые из блока, ввода информации подаются команды признаков кодов, причем команда определяет входной код, последующие - выходные коды; триггеры 12

15запоминающие признаки входных кодов, элементы 3 И 16-19, триггеры 20-23, за1О поминающие признаки выходных кодов.

Счетчик выходного кода (фи". 3) содержит вход 24 сложения, вход 25 вычитания, вход 26 тактовых импульсов, вход 27 разрешения выдачи, элемент

ИЛИ 28, элементы И 29-30, Формирова-. тели импульса 31-32, реверсивный двоично-десятичный счетчик 33, реверсивный двоичный счетчик 34, группа дешифраторов 35, состоящая из дешифратора

36 двоично-десятичного кода в код

Джонсона и дешифратор 37 двоично-десятичного кода в код Грея, группы элементов И 38-41,счетчик входного кода . (Фиг. 4 } содержит элемент ИЛИ 42, 25 группы элементов И 43-44, Формирователь 45 и 46 импульса, двоично-десятичный счетчик 47, двоичный счетчик !

48, группа элементов И-ИЛИ 49.

Блок сравнения (фиг. 5) содержит первый информационный вход 50 кодовой комбинации, второй информационный вход 51 кодовой комбинации, элемент ИЛИ 52, группы элементов И 53-, 55, группа дешифраторов 56, состоящая

35 из дешифратора 57 кода Джонсона в двоично-десятичный код, дешифратор

58 кода Грея и двочно-десятичный код, элемент ИЛИ 59, схему сравнения 60.

Устройство работает следующим об40 разом.

Из канала связи через входной регистр 1 в блок 2 выбора закона нреоб» разования поступают команды, определяющие входной и выходной коды и ico45 манда "Запуск" генератора тактовых

onym eos 7. Признаки кодов с выходов блока 2 устанавливают счетчики 3 и 4 в нулевое состояние и счетчик выходного кода 3 на работу в выходном коО де, а счетчик а и блок 5 сравнения— на работу во входном коде, т.е. задает нужный алгоритм работы счетчиков 3, 4 и блока 5 сравнения.

Блок 5 сравнения, на первый информационный вход которого поступает входная кодовая комбинация, а на второй информационный вход поступа« ет кодовая комбинация счетчика 4 (Ь начальный момент — нулевая), вырабатывает сигнал признака "Больше", ® который поступает на второй вход второго И элемента.б И-ИЛИ, разрешая прохождение через него сигналов тактовых импульсов на счетные входы счетчиков 3 и 4, и поступает на реверс "Сложение" счетчиков 3 и 4, 968803 разрешая счет последних в режиме сложения.

Счетчик 4 выходного кода представляет собой устройство, тактируемое сигналами тактовых импульсов, выдающее все комбинации входного кода. 5

С приходом каждого тактового импульса при наличии управляющего сигнала реверса на выходе счетчика 4 появляется очередная кодовая комбинация, поступающая на второй информационный 10 вход блика 5 сравнения. Одновременно со счетчиком 4 по своему алгоритму работает и счетчик 3 выходного кода выдающий комбинации выходного кода.

Счетчики 3 и .4, и зависимости от управляющего сйгнала реверса, поступающего из блока 5 сравнения Больше" или Меньше" работают соответственно на сложение или на вычитание, т.е. производят перебор кодовых комбинаций соответственно в возрастающем или в убывающем порядке. При совпадении входной кодовой комбинации и кодовой комбинации счетчика 4, на выходе блока 5 сравнения появится признак "Совпадения" и снимается признак Больше", в результате чего закроется соответствующий элемент

H элемента б И-ИЛИ, и, соответственно, прекращается прохождение тактовых импульсов на счетчики 3 и 4, а с счетчика: 3 при наличии признака "Совпадения" из блока сравнения 5 снимается кодовая комбинация, являющаяся преобразованной кодовой комбинацией ! 35 устройства.

При смене данной входной. кодовой комбинации последующей, блок 5 сравнения определяет соотношение с предыдущей комбинацией» снимает признак

"Совпадения", и выдает признак "Боль- 40 ,ше" или "Меньше", определяющий соответственно реверс счетчиков 3 и 4 (" Сложение" или "Вычитание") и разрешающий прохождение тактовых импульсов через элемент H-ИЛИ на счетнЫе 45 входа счетчиков 3 и 4 до очередного совпадения кодовых комбинаций. Такое, управление работой счетчиков 3 и 4 обеспечивает наименьший перебор кодовых комбинаций при преобразовании 5О возрастающего, убывающего и смешанно- го рядов входных кодовых комбинаций в одном алгоритме. При смене входной кодовОЙ комбинации в другом алгорит« .ме процесс преобразования повторяет-:55 ся как описано выше.

Блок выбора закона преобразования работает следующим образом.

С поступлением первой команды на один из управляка{их входов, налримзр 6© на вход 8, триггер 12 опрокинется и с прямого выхода в устройство на фор-. мирователь входного кода и блок срав- нения поступит признак, определяющий работу этих узлов в двоичном коде. 45

С инверсного выхода триггера 12 поступит запрет на элементы ЭИ 17-19, с которых на триггера 13-15 поступит запрет. Одновременно запрет с инверсного выхода триггера 12 запретит установку в единицу триггера 20, исключая работу устройства на выходе в двоичном коде.

При поступлении команды выходного кода на одну или несколько оставшихся шин, например, на вход 10 (код

Джонсона) опрокинется только триггер

22, триггер 14 уже имеет запрет на входе "Установка нуля". С прямого выхода триггера 22 в устройство на формирователь выходного кода поступит команда, определяющая его работу в коде Джонсона.

Счетчик выходного кода работает следующим образом.

Признак выходного кода, например, признак кода Джонсона, поступает на вход 10, при этом через элемент KllN

28 проходит.на вход элемента И 29, разрешая прохождение тактовых импульсов с входа 26 на счетный вход счетчика 14, который обнулен через формирователь 31. При наличии одного из признаков сравнения "Больше" или. "Меньше" на входах 5 или 6 соответственно счетчик 14 начинает счет, т.е. перебор кодовых комбинаций в соответствии с тактовыми импульсами. В данный мо мент в сторону увеличения при при сутствии признака сравнения "Больше".

С выхода счетчика 14 кодовая комбинация через дешифратор 36 поступает на группу элементов И 18. При совпадении в блоке сравнения устройства кодовых комбинаций, на входе 27 появится признак совпадения, разрешающий снятие кодраой комбинации с выходов элементов И 38 группыг одновременно снимается управление счетчиком по реверсу и по счетному входу. Счетчик 14 может хранить кодовую комбинацию до появления очередного признака "Больше" нли "Меньше" на входах 24 илн 25 и прихода тактового импульса на вход 26.

Работа счетчика входного кода аналогична работе формирователя выходного кода, только на выходе счетчика снимается кодовая комбинация или в двоично-десятичном коде.

Блок .сравнения работает следующим образам.

С входа 50 первая кодовая комбина » ция поступает на первые входы элементов И группы 53-55, на управляющие входы которых поступают с входов

8-11 apgssazs входного кода. При наличии одного из признаков кода кодовая комбинация поступает через груп пу элементов ИЛИ 59 на первый информационный вход схемы сравнения, причем на элемент ИЛИ информация в коде

9 6880 3 третий вход которого соединен с выхо дом генератора импульсов, вход которого аоедйнен о входом пуска устройства„выход "Равно"блока сравнения соединен.е входом разрешения выдачи формирователя выходного кода.

2. Устройство по п. 1,о т л к ч а ю щ е е с я тем, что в нем блок вы- . бора закона преобразования содержит группу триггеров признаков входногО кода, группу элементов И к группу, триггеров признаков выходного: кода, выходи которых являются первой группой выходов блока .выбора закона пре-: ., образования, а установочные входы

i5 являются входа и блока выбор закона преобразования и соединены с устано-.> ,вочными входами группы.триггеров приз„наков входного кода,прямые выходи ко,торых являются второй группой выходов блока выбора закона преобразования,ss- .

20 -версний выход 1-го триггера (i = 1 ..

Фп- 1}(где П - число законов IIpeo6 : разованкя} группы признаков входйого кода соединен с входом сброса i-ro триггера группы признаков выходного

25 кода к с i -ими входами scex элементоэ

И группы, кроме i-ro, инверсный выход и-ого триггера группй признаков входного кода соединен с входом сброса n=, ого триггера группы признаков выход-ЗО ного кода и с .л -ьжн входамн 3-тих эле ментов И грунт}и, выходы элементов И гр ппы соединены с выходами сброса. соответствующих триггеров группы признаков вхсдиого коде. е

Формула изобретения

1; Устройство для преобразования кодов, содержащее входной регистр, генератор импульсов, блок выбора закона преобразования, блок сравнения счетчик входного кода и счетчик 49 вйходного кода, выходы которого являются выходами преобразователя, уп- ,равляющие входы счетчика выходного кода соединены с первой группой выходов блока выбора закона преобраэо- 45 вания, вторая т руппа выходов котоРОго соединена с управляющими входами счетчика входного кода,вйход которого соединен с первым информационным входом блока сравнения, второй информационный вход которого соединен с информационным выходом входного регистра, управляющие выходи которого соединены с входами блока выбора закона преобразования, а вход входного регистра является входом устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения быстродействия и помехоустойчивости, в него введен элемент И-ИЛИ, выход которого соединен с тактовыми входамк счетчиков входного и выходного кодов, входа сложения и вычитания которыксоеднненн соответственно с выходами Больше . и "Меньше блока сравнения и первы.ми и вторыми входами элемента И-ИЛИ, ного кода, первые входи всех элемеи тов И группы соедкнены с входом разрешения выдачи счетчика выходного ко,-. ца,вторые входы элементов И групйй со адинены с управляющими входамн группы формирователи выходного кода, третьи ,.входы первого и второго элементов И группы соединены соответственно с выходами реверсивногодвоичного счетчика к .. реверсивного двоично десятичного начетчика,входы сложения к вычитания которых соединены с входами сложения и вычитания счетчика соеди.нены с выходок первого и второго элементов И соответственно, первые -входы которых соединены с такто,жвю входом счетчика выходного кода, . третьи входы остальных элементов

И группы соединены соответственно с выходами дешифраторов группы, входи которых соединены с выходом ревер65 Джонсона приходит через дешифратор

57 в двоично-десятичном коде,а ин.формация в коде Грея — через дешифратор 58 тоже в двоично-десятичном коде. ,Схема сравнения 14 производит сравнение кодовых комбинаций йли в двоич-." ном коде или в двоично-десятичном поразрядно, начиная со старшего, и вырабатывает на выходе признаки сравнения первой кодовой комбинации относительно второй: "Больше", "Мень, ше", "Совпадение".

Предлагаемое устройство, в котором блок 5 сравнения управляет реверсивным режимом;:ф@боты счетчиков и контролирует соотношение последующей кодовой комбинации с предыдущей

Признаками "Больше", "Меньше" позволяет производить преобразование возрастающих, убывающих и смешанных рядов входных кодовых комбинаций без, обнуления счетчиков с минимальным количеством переборов комбинаций, повышая быстродействие и надежность устройства по сравнению с известным устройством, где необходимо обнулять счетчики при каждой входной последующей кодовой комбинации меньшей предыдущей и отсутствует «онтроль очеред ной необходимости обнУЛения счетчиков при преобразовании убывающего или смешанного ряда кодовых комбинаций.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что.в кем счетчик выходного хода содержит элемент ИЛИ, первый и второй элемекти

И, первый и второй формирователи импульсов, реверсквний двоичный счетчик, реверсквннй двоично-десятичный счет» чик, груйпу дешифраторов к группу эле- . ментов И, выходи которых являются ssформационными выходами счетчика выход"

968803

12 сивного двоично-десятичного счетчика, вход сброса которого соединен с выходом первого формирователя импульса, вход которого соединен со вторым входом первого элемента И и с выходом элемента ИЛИ, входы которого соединены с управляющими входами группы счетчика, выходного кода, кроме первого управляющего входа группы, который соединен с вторым входом второго элемента И и через второй Формирователь импульса сое динен с входом сброса реверсивного двоичного счетчика.

4. Устройство по пп. 1 - 3, о тл и ч а ю щ е е,с я тем, что в нем 15 счетчик входного кода содержит элемент ИЛИ, первый и второй формирователи импульсов, первый и второй элементы И, реверсивный двоично-десятичный счетчик, реверсивный двоичный 2р счетчик,-группу элементов И-ИЛИ, выходы которых являются выходами счетчика входного кода, первые и вторые входы элементов И-ЙЛИ группы соединены с выходами реверсивных двоично- 25 десятичного и двоичного счетчиков соответственно, входы сложения и вычитания которых являются входами сложения и вычитания счетчика входного кода соответственно, синхровхо- ЗО ды соединены с выходами первого и второго. элементов И соответственно, а входы сброса реверсивных двоичиодесятичного и двоичного счетчиков соединены с выходами первого и вто рого формирователей имйульсов соответственно, входы которых соединены соответственно с третьими и ч увертими входами элементов И-ИЛИ группы и с первыми входами первого и вто.- рого элементов И, вторые входы 4 которых соединены с тактовым входом счетчика входного кода, первый управляющий вход группы управляющих входов счетчика входного кода соединен с входом второго формирователя импульсов, остальные управляющие входы группы счетчика входного кода соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен . с входом формйрователя импульсов.

5. Устройство по пп. 1 - 4, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что в нем блок сравнения содержит схему, сравнения, элемент ИЛИ, h -групп элемен:тов И, группу дешкфраторов, группу элементов ИЛИ и схему сравнения, первые входы которой являются вторыми информационными входами блока сравнения, выходы "Равно", "Больше", "Меньше" являются соответственно выходами "Равно", "Больше", "Меньше" блока сравнения, а вторые входы схемы сравнения соединены с выходами элементов ИЛИ группы, первые входы которых соедийены с выходом элементов И первой группы, а остальные входы элементов ИЛИ группы соединены соответственно с выходами дешифраторов группы, входы которых соединены соответственно с выходами элементов И остальных групп, первые входы элементов

И всех групп соединены с первыми информационными входами блока сравнения, вторые входы элементов И первой группы соединены с выходом элемента ИЛИ, первый и второй входы ко" . торого являются первым и вторым управляющими входами группы управляющих входов блока сравнения, остальные управляющие входы - группы блока сравнения соединены с вторыми входами элемеитов И соответствующих групп.

Источники информации, принятые во внимание при эксйертиэе

ХАвторское свидетельство СССР

9 11990000554, кл. 6 06 Р 5/02, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 620019, кл. Н 03 К 13/24, 1977 (прототип) .