Преобразователь кода числа из системы остаточных классов в напряжение

Преобразователь кода числа из системы остаточных классов в напряжение

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОДА ЧИСЛА . ИЗ СИСТЕМЫ ОСТАТОЧНЫХ КЛАССОВ В НАПРЯЖЕНИЕ, содержаний входной регистр , состоящий из п подрегнстров по основаниям системы остаточных классов (СОК) , ( rv - количество оснований СОК) , -руппу из п схем сравнения , группу из п счетчиков по модулю PL(й«1,2,...,Л), элемент И, выходной ключ, блок эталонных напряжений , состоящий из первого двоичного счетчика и первого цифроаналогового преобразователя, второй двоичный счетчик, аналоговый сумматор , второй циЛроаналоговый преобразователь , блок управления, состоящий из первого и второго элементов ИСКЛЮЧАКУт ЕЕ ИЛИ И распределителя импульсов, причем первая и вторая группы входов 1ОЛ схемысравнения подключены к группам выходов i-ro подрегистра входного регистра и 1-го счетчика по модулю Р , входы подрегистров входного регистра являются входами исходного числа преобразователя, выходы L-ЫХ схем сравнения (i,l, 2,.. ., ) подключены к соответствующим входам элемента И, выход которого подключен к первому управляющему входу выходного ключа выход которого является выходом преобразователя , а информационный вход подключен к выходу аналогового сумматора , входы которого подключены к выходам соответственно первого и второго цифроаналоговых преобразователей , группа входов второго Ш1фроаналогового преобразователя подключена к группе выходов второго двоичного счетчика, первый и второй входы первого и второго элементов ИСКЛЮЧАКМЧ .ЕЕ ИЛИ соответственно попарно объединены, второй из них является входом тактовой частоты преобразователя , выход второго элемента ИСКШ}ЧАЮ1 Е ИЛИ подключай к входу распределителя импульсов« отличающийся тем, что, с целью S повышения быстродействия, преобразо-j ватель содержит сумматор по модулю Pti и дополнительный регистр, группа выходов которого подключена к группе установочных входов счетчика по модуле Prj, группа выходов которого g подключена к первой группе входов cyikwaropa по модулю Р . вторая груп-, па входов которого является входом константы Pf преобразователя, а О Эд UD группа выходов подключена к группе ; входов занесения дополнительного регистра, счетные входы счетчиков по модулю PI и второго двоичного счетчика объединены и подключены к выходу первого элемента ИСКЛЮЧАЮГДЕЕ СП ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу элемента И, третий вход второго элемента ИСКЛЮЧАЮГДЕЕ ИЛИ объединен с вторь№1 управляющим входом выходного ключа и подключен к выходуп -ой схемы сравнения, первый и второй выхотл распределителя импульсов подключены к входам разрешения занесения соотвегствонно дополнительного регистра и п-го счетчика по модулю Р. .

(19) (11) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦ)4АЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(я) Н 03 К 13/03

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCH0MY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Д (21 ) 34 34 680/18-24 (22) 03.05.82 (46) 23.01.84. Бюл. М 3 (72) А.П.Болтков, H.A.Âåðøêîâ и С.Н.Хлевной (53) 681.325(088.8) (56) 1. Гитис Э.И. Преобразователи информации для электронных цифровых вычислительных устройств. И., Энергия, 1976, с.235.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 282767, кл. Н 03 К 13/04, 1971 (прототип). (54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОДА ЧИС3IA,ИЗ CHCTEI%l ОСТАТОЧНЫХ КЛАССОВ В

НАПРЯЖЕНИЕ, содержащий входной регист1., состоящий из и подрегнстров по основаниям системы остаточных классов (C0K), (n — - количество оснований COK), группу нз,п схем сравнения, группу из и счетчиков по

Ф модулю Р„-(i. 1,2,... farl) элемент И, выходной ключ, блок эталонных напряжений, состоящий из первого двоичного счетчика и первого цифроаналогового преобразователя, второй двоичный счетчик, аналоговый сумматор, второй цифроаналоговый преобразователь, блок управления, состоящий из первого и второго элементов ИСКЛЮЧМЩЕЕ ИЛИ и распределителя импульсов, причем первая и вторая группы входов (-ой схеьаг сравнения подключены к группам выходов -го подрегистра входного регистра и (.-го счетчика по модулю Р,, входы подрегистров входного регистра являются входами исходного числа преобразователя, выходы i-ых схем сравнения (i 1,2,...,n-l) подключены к соответствукшим входам элемента И, выход которого подключен к первому управлявшему входу выходного ключа, выход которого является выходом преобразователя, а информационный вход подключен к выходу аналогового сумматора, входы которого подключены к выходам соответственно первого и второго цифроаналоговых преобразователей, группа входов второго цифроаналогового преобразователя подклю.чена к группе выходов второго двоич" ного счетчика, первый н второй входы первого и второго элементов ИСКЗЮЧАЮИЕЕ ИЛИ соответственно попарно объединены, второй из них является входом тактовой частоты преобразователя, выход второго элемента

ИСКЛЮЧА(0ЩЕЕ ИЛИ подключен к входу распределителя импульсов, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения быстродействия, преобразователь содержит сумматор по модулю

Р и дополнительный регистр, групла выходов которого подключена к группе установочных входов счетчика по модулю Рп, группа выходов которого Я подключена к первой группе входов сумматора по модулю Р . вторая группа входов которого является входом константы Рп преобразователя, а группа выходов подключена к группе входов занесения дополнительного регистра, счетные входы счетчиков по модулю Р(и второго двоичного счетчика объединены и подключены к выходу первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ, первый вход которого подклю" чен к выходу элемента И, третий вход второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ объединен с вторым управляющим Входом выходного ключа и подключен к выходуп -ой схемы сравнения, первый и второй выходы распределителя импульсов подключены к входам разрешения занесения соответственно дополнительного регистра и и -го счетчика по модули Р„.

1069155

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для сопряжения вычислительных устройств, Функционирующих в системе остаточных классов (COK) с различными оконечными устройствами, требующими аналогового вывода, а также к технике связи в случае использования кодов СОК в цифровой телефонии.

Известно устройство, содержащее (О счетчик, схему. сравнения кодов, регистр, триггер, вентиль и генератор импулвсов C12 .

Недостатком этого устройства является низкое быстродействие вслед-(5 ствие того, что число тактов, необходимое для преобразования, равно абсолютной величине преобразуемого числа, а также невозможность непосредственного преобразования кода системы остаточных классов в напряжение °

Наиболее близким к изобретению техническим решением является цифроаналоговый преобразователь, содержащий входной регистр, блок счетчиков по модулю, схемы сравнения, схему сборки сигналов сравнения, блоки преобразования линейно изменяющегося напряжения, генераторы линейно изменяющегося напряжения, блок набора эталонных напряжений, преобразователь код-напряжение, блок суммирования напряжений.и блок ныдачи напряжения, выходы генераторон линейно изменяющихся напряжений через блоки преобразования линейно изменяющихся напряжений и блоки счетчиков по модулю подключены к входам схем сравнения, другие входы которых соединены с входным ре- 40 гистром, а выходы через схему сборки подключены к входам генераторов линейно изменяющихся напряжений, к преобразователю код-напряжение и блоку выдачи напряжения, другой нход которого через блок суммирования напряжений соединен соответственно с выходом преобразователя код-напряжение и выходом блока набора эталонных напряжений, причем вход последнего подключен к генератору линейНо изменяющегося напряжения по наименьшему основанию, а выход счетчика по модулю по наименьшему основанию соединен с другим входом преобразователя код-напряжение 521.

Однако известный преобразователь обладает низким быстродействием, так как его быстродействие равняется числу тактов, число которых ранно 60 величине преобразуемого кода и, таким образом, максимальное быстродействие составит число тактов, равное P -1, где Р— величина числового диапазона конкретной СОК, 65

Цель изобретения — повышение быстродействия.

Поставленная цель достигается тем, что преобразователь кода числа из системы остаточных классов в напряжение, содержащий входной регистр, состоящий из и подрегистров по основаниям системы остаточных классов (СОК) (и — количество оснований COK) группу из схем сравнения, группу из и счетчиков по модулю Р- (1=1,2,..., ), элемент И, выходной ключ, блок эталонных напряжений, состоящий из первого двоичного счетчика и первого цифроаналогового преобразователя, второй двоичный счетчик, аналоговый сумматор, второй цифроаналоговый преобразователь, блок управления, состоящий из первого и второго элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и распределителя импульсов, причем первая и вторая, группы входов -ой схемы сравнения подключены к группам ныходов i -го подрегистра входного регистра и L.-ro счетчика по модулю

Р„, входы подрегистров входного регистра являются входами исходного числа преобразователя, выходы -ых схем сравнения (i.-1,2,..., -1) подключены к соответствующим входам элемента И, выход которого подключен к первому управляющему входу выходного ключа, выход которого является выходом преобразователя, а,.нформационный нход подключен к выходу аналогового сумматора, входы которого подключены к выходам соответственно первого и второго цифроаналоговых преобразователей, группа входов второго цифроаналогового преобразователя подключена к группе выходов второго двоичного счетчика, первый и нторой входы первого и второго элементов ИСКЛЮЧАКХ1ЕЕ ИЛИ соответственно попарно объединены, второй из них является входом тактовой частоты преобразователя, выход второго элемента ИСКЛЮЧИ0 1ЕЕ ИЛИ подключен к нходу распределителя импульсов, содержит сумматор по модулю Р„ и дополнительный регистр, группа выходов которого подключена к группе установочных входов счетчика по модулю Р, группа выходов которого .подключена к первой группе входов сумматора по модулю Р, вторая группа входов которого является входом константы Р преобразователя, а группа выходов подключена к группе входов занесения дополнительного регистра, .счетные входы счетчиков по модулю Р, и второго двоичного счетчика объединены и подключены к выходу первого элемента ИСКЛЮ—

ЧАЮ!(ЕЕ ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу элемента И, третий вход второго элемента ИСКЛЮ1069155

N =EN/РДр. -с 1 ) (= ),2).") + или Й= сЦ=(й)щ,g Р,, где Р„ — величины оснований выбранной COK. Следует заметить, что для однозначного пред- 40 ставления числа t4 в COK основания выбираются простыми.

В то же время число Й может быть представлено как

Используя теорию сравнений, определим разрядные цифры числа М в

С0К 50

N= o(.„= (м)моУРл = (М ) пзоЮР, N=цс.д =, ч)mode =(М ) оdP, 55

Таким образом, процесс преобразования кода COK в напряжение можно представить как процесс обратный (3), т.е. восстановление числа и по совокупности разрядных цифр о... oI1 OL и получение наЬ5

ЧАЮЩЕЕ ИЛИ объединен с вторым управляющим входом выходного ключа и подключен к выходу и -ой схемы сравнения, первый и второй выходы распределителя импульсов подключены к входам разрешения занесения соответственно дополнительного регистра и n -ro счетчика по модулю Рд.

На чертеже представлена структурная схема преобразователя.

На схеме обозначено: входной регистр 1, состоящий из подрегистров 1 ° 1, 1.2,..., 1.И.; группа из и схем сравнения 2.1,2.2,.,2.п группа из П счетчиков по модулю Р

3.1,3.2,...,3.п; второй двоичный 15 счетчик 4, элемент И 5, второй цифроаналоговый преобразователь 6, сумматор по модулю Р> 7, дополнительный регистр 8, блок 9 эталонных напряжений, первый двоичный счетчик 10,20 первый цифроаналоговый преобразователь 11, аналоговый сумматор 12, выходной ключ 13, блок 14 управления, первый 15 и второй 16 элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, распределитель 17 импульсов, вход актовой частоты преобразователя 18, выход преобразователя 19, вход константы

Р преобразователя 20.

Преобразователь работает следующим образом..

Число М в системе остаточных классов представляется разрядными цифрами а,,с(...,(„, которые определяются исходя из условия ° соответствующего чиспряжения, лу Л: )вьч =8m - 9, (4) где Ь вЂ” величина шага квантованйя;

 — величина погрешности квантования.

С учетом (2) выражение (4) пред"тавляется как

В преобразователе используется принцип преобразования, описываемый выражением (5), а также тот факт, который следует из выражения (3), что разрядные. цифры, соответствующие основаниям Р< Р,...Р„ „, для чисел и и Ч одинаковы.

В исходном состоянии счетчики по модулю 3.1-3.й, двоичные счетчики 4 и 10, а также дополнительный регистр 8 очищены, во входные регистры 1.1-1.п занесены разрядные цифры преобразуемого числа t4..

Если хотя бы одна иэ разрядных цифр числа N, соответствующих основаниям Р„, P,..., +, не равна О, . т.е. в двоичном представлении равна 000...0, то на выходе элемента

И 5 присутствует уровень логического нуля, который разрешает прохождение тактовых импульсов, подаваемых по входу 18 на вход блока .14 управления, на счетные входы счетчиков по модулю 3.1-3.п и двоичного счетчика 4. При совпадении всех разрядных цифр, которые записаны во входных регистрах 1.1-1М-1, с содержимым счетчиков по модулю 3.1-3 М-1 на выходах всех схем сравнения.

2.1-2 и -1 появляются единичные потенциалы, которые вызывают появление уровня логической единицы на выходе элемента И 5, который запрещает прохождение тактовых импульсов через элемент 15 и разрешает прохождение тактовых импульсов Через элемент 16 на вход распределителя 17 импульсов.

Таким образом, содержимое двоичного счетчика 4 станет равным величине N», которая преобразуется цифроаналоговым преобразователем 6 в величину Ц»h..

В счетчике по модулю З.й, соответствующему наибольшему по величине основанию >< выбранной СОК, будет находиться результат (М )щй д к моменту начала поступления тактовых импульсов на вход распределителя 17 импульсов и блока 14 управления. При этом величина (bJ") Р„ суммируется по модулю Р в сумматоре 7 по модулю с величиной (Р„Р1,...,Рп h ) d Р, ко1069155 торая подается по входу 20 и заранее известна. Первый импульс, поступивший с первого выхода распределителя 17 ,импульсов иа вход дополнительного регистра В, записывает результат суммирования сумматора 7 по модулю, а импульс, поступивший на вход блока 9 эталонных напряжений, вызывает, увеличение содержимого двоичного счетчика 10 на единицу и соответственно напряжение на выходе цифроаналогового преобразователя 11 станет равным 1 Р„ Р,...,Р„,, @ . При поступлении следующего тактового импульса на вход распределителя 17 импульсов импульс появляется на его 15 втором выходе и разрешает перезапись содержимого дополнительного регистра 8 в счетчик 3. По модулю, и результат, записанный в счетчик

З.о по модулю, сравнивается с содер- 2О жимым входного регистра 1.rt. При поступлении следующего тактового импульса на вход .распределителя 17 импульсов импульс появляется опять на егь первом выходе и вызывает 25 запись в дополнительный регистр 8 результата очередной .операции суммирования по модулю Р„ сумматором 7, а также увеличивает содержимое счетчика 10 на единицу, н напряжение на выходе цифроаналогового преобразователя 11 станет равным 2.РА P«...,Ð

В следующем такте содержимое дополнительного регистра 8 опять переписывается в счетчик З.п по модулю.

Работа устройства будет продолжаться до тех пор, пока содержимое счетчика З.А по модулю не совпадет с содержимым входного регистра 1.г .

При этом уровень логической единицы, появившийся на выходе схемы сравнения 2., запретит прохождение тактовых импульсов через элемент 16.

На выходе аналогового сумматора 12 образуется сумма напряжений с выходов цифроаналоговых преобразователей б и 11 и будет равна

V й"ь+Р ъ,...Я, „гь- 8..

Уровни логических единиц с выходов элемента И 5 и схемы сравнения 2.Ь поступают на вход выходного ключа 13 и разрешают вывод результата преобразования U „ по выходу 1 9.

На э ом процесс преобразования числа И из кода СОК в напряжение заканчивается.

Таким образом, введение в состав преобразователя сумматора по модулю Рн„ дополнительного регистра и соответствующих связей позволяет при различных наборах оснований СОК увеличить скорость преобразования в 3 и более раз °

Составитель В .Евстигнеев

Редактор А.шандор Техред А.Бабинец Корректор С.Иекмар

Заказ 11493/56 Тираж 866 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва,;К-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4