Преобразователь двоично-десятичного кода в двоичный

Преобразователь двоично-десятичного кода в двоичный

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть применено для быстрого преобразования чисел из десятичной системы счисления в двоичную. Целью изобретения является повышение быстродействия. Поставленная цель достигается за счет введения в преобразователь, содержащий счетчик 1 номера десятичного разряда, регистр 2 тетрады, накопительный сумматор 5 блока 3 хранения смещенных эквивалентов и блока 4 умножения с соответствующим их подключением в схему, что позволяет за счет обработки в течение одного такта десятичной цифры повысить скорость преобразования, основанного на идее хранения двоичных эквивалентов весов десятичных цифр преобразуемого числа. Преобразование начинается со старшей десятичной цифры исходного операнда, 2 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл. с S (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 Н 03 M 7/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ll

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3967998/24-24 (22) 16. 07. 85 (46) 23. 01. 87. Бюл. У 3 (71) ) )инский радиотехнический институт (72) Л.Г. Лопато, В.П. Тукаль и А.А. Шостак (53) 68) 325 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 572781, кл. Н 03 M ?/12, 1977.

Авторское свидетельство СССР

_#_I 760085, кл. Н 03 M 7/12, )980. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДВОИЧНΠ†ДЕСЯТИЧНОГО КОДА В ДВОИЧНЫЙ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть применено для быстрого преобразования чисел из десятичной системы счисления в двоичную. Целью изобретения является повышение быстродействия.

Поставленная цель достигается эа счет введения в преобразователь, содержащий счетчик I номера десятичного разряда, регистр 2 тетрады, накопительный сумматор 5 блока 3 хранения смещенных эквивалентов и блока

4 умножения с соответствующим их подключением в схему, что позволяет за счет обработки в течение одного такта десятичной цифры повысить скорость преобразования, основанного на идее хранения двоичных эквивалентов весов десятичных цифр преобразуемого числа.

Преобразование начинается со старшей десятичной цифры исходного операнда.

2 з.п. ф-.лы, 5 ил., 1 табл.

1285604

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для быстрого преобразования целых десятичных чисел в двоичные.

Цель изобретения — повышение быстродействия.

На фиг. 1 приведена структурная схема преобразователя двоично-десятичного кода в двоичный; на фиг. 2 таблица для ш = 15, где представлены значения двоичных эквивалентов весов десятичных цифр без смещения и со смещением;.на фиг. 3 — диаграмма, поясняющая организацию вычислений в блоке умножения; на фиг. 4 — структурная схема блока умножения; на фиг. 5 — схема накопительного сумматора.

Преобразователь двоично-десятичного кода в двоичный содержит (фиг.l) счетчик 1 номера десятичного разряда, регистр 2 тетрады, блок 3 хранения смещенных эквивалентов, блок 4 умножения, накопительный сумматор

5, тактовый вход 6, информационный вход 7 и выход 8.

Блок умножения (фиг. 4) содержит тетрадный преобразователь 9 кода

8-4-2-1 в код 8-4-2-1-1, блок 10 выл числения произведения, первую 11 и вторую 12 группы элементов ИЛИ.

Накопительный сумматор (фиг. 5)

copeðæèò двухвходовой сумматор 13, регистр 14 и трехвходовой сумматор 15,.

Блок хранения смещенных эквивалентов может быть выполнен на .

ПЭУ и содержит смещенные двоичные эквиваленты чисел вида 10 (i — целое положительное число, причем 0

На фиг. 2 приведены значения двоичных эквивалентов десятичных значений 10 (О Ы14), причем в верхней части таблицы эти значения даны без смещения (как в известном преобразователе), а в нижней части таблицы— со смещением (как в предлагаемом преобразователе) на i двоичных разрядов вправо. Принципиально такое смещение двоичных эквивалентов десятичных значений IO возможно, так как в них i младших двоичных разрядов являются нулевыми (в верхней части таблицы (фиг. 2) область нулей отмечена штриховой линией). Сопоставляя эти два массива двоичных эквивалентов, видно, что для хранения несме щенных эквивалентов требуется память на 47 двоичных разрядов, в то время как для хранения смещенных эквивалентов требуется память на 33

5 двоичных разряда.

Учитывая, что некоторые разряды двоичных эквивалентов содержат только нули или единицы, окончательно получим, что блок хранения несмещенных эквивалентов должен иметь 45 двоичных разрядов, в то время как блок хранения смещенных эквивалентов

29-разрядный, т.е. примерно в 1,6

15 раза имеет мечьшую разрядность.

В блоке 4 в каждом такте работы преобразователя осуществляется умножение значения очередной десятичной цифры исходного операнда, хра20 нимой в регистре 2 тетрады и поступающей на первый вход блока 4 умножения, на значение двоичного эквивалента ее десятичного веса, считываемого из блока 3 на второй вход блока 4 умножения. Этот блок может быть разработан любым из известных методов умножения двоичных чисел. С целью сокращения количества обору-. дования блока 4 и увеличения быстродействия преобразователя предлагается следующее его построение.

Десятичная цифра исходного операнда, хранимая в регистре 2 тетрады и поступающая на первый вход блока-4 умножения, предварительно преобра35 зуется в нем из кода 8-4-2-1 в код

8-4-2-1-1 ° Это преобразование выполняется параллельно с работой блока

3 и поэтому не снижает быстродейст40 вие блока 4 умножения.

Это преобразование поясняется в таблице.

Из таблицы видно, что цифры г1, 4 z2 и зЗ преобразованной тетрады одновременно не могут быть значащими.

Это же справедливо и в отношении цифр z4, z5 преобразованной тетрады. Приведем логические выражения, по которым могут быть получены значения цифр преобразованной тетрады:

zl = yl У2;

z2 = yl ° y2;

z3 = yl у2;

z 4 = УЗО+у! ° у2;

z5 = y4+yl ° у2 ° y3. °

В каждом такте работы преобразователя в сумматоре 5 осуществляется прибавление к ранее накопленному 1285604 .

-f0

P

35

55 в нем результату значения произведения, образованного в виде двух слагаемых А и В на выходе блока 4 умножения. Сумматор 15 выполнен без распространения переносов, а сумматор 13 — с распространением гереносов. Информация с выхода регистра

14 поступает на первый вход сумматора 15 со сдвигом влево на один дво ичный разряд, на второй и третий вхо ды этого сумматора поступает произведение, образованное в блоке 4 умно жения в виде двух слагаемых А и В.

С помощью сумматора 15 трехрядный двоичный код преобразуется к двухрядному и записывается в регистр 14.

Преобразователь работает следующим образом.

Пусть в исходном состоянии регист

14 сумматора 5 обнулен, а счетчик 1 установлен в некоторое начальное состояние (например, в нуль), по зна чению которого из блока 3 считывается нулевой двоичный код (цепи начальной установки не показаны).

С приходом первого импульса на тактовый вход 6 преобразователя в регистр 14 сумматора 5 записывается нулевой код, в регистр 2 тетрады с информационного входа 7 преобразователя заносится значение m é, самой старшей десятичной цифры преобразуемого числа, а счетчик 1 переводится в состояние "1". Далее по содержимому счетчика 1, являющемуся адресом обращения к блоку 3, из последнего считывается смещенный двоичный

trl - I эквивалент десятичного значения 10 (где m — число десятичных цифр в преобразуемом числе). В блоке 4 производится умножение значения считанного из блока 3 смещенного двоичного эквивалента на значение

m-й десятичной цифры исходного операнда, хранящейся в регистре 2 тетрады, а получившееся при этом на выходе блока 4 произведение прибавляется к содержимому регистра 14 сумматора 5, сдвинутому на один двоичный разряд в сторону старших разрядов (на данном шаге преобразования содержимое регистра 14 равно нулю).

По приходу второго импульса на вход 6 преобразователя производится запись сформированной на выходе двухвходового сумматора 13 сумматора 5 в его регистр 14, а также перевод счетчика 1 в состояние "2" и запись с информационного входа 7 преобразователя (m-1)-й дес,".тичной цифры исходного операнда в регистр 2 тетрады. После этого из блока 3 считывается смещенный двоичный эквивалент десятичного значения 10, а на выходе блока 4 умножения формируется произведение этого эквивалента на значение (m-1)-й десятичной цифры исходного операнда.. Получившееся на выходе блока 4 произведение прибавляется в сумматоре 5 к содержимому регистра 14, сдвинутому на один двоичный разряд в направлении старших разрядов.

С приходом третьего импульса на вход 6 преобразователя в регистр 1,4 сумматора 5 записывается результат, сформированный на выходе его второго сумматора 13, счетчик 1 устанавливается в состояние 311, а в регистр

2 тетрады с информационного входа 7 преобразователя заносится (m-2)-я десятичная цифра исходного операнда.

Так продолжается да тех пор, пока не будут преобразованы все m десятичных цифр исходного операнда. На последнем шаге преобразования преобразуется первая (самая младшая) десятичная цифра исходного операнда.

Формула изобретения

1. Преобразователь двоично-десятичного кода в двоичный, содержащий счетчик номера десятичного разряда, регистр тетрады, накопительный сумматор, синхровходы которых соединены с тактовым входом преобразователя, информационный вход которого соединен с разрядными входами регистра тетрады, выход накопительного сумматора является выходом преобразователя, отличающийся тем, что, с целью повьппения быстродействия, в него введены блок хранения смещенных эквивалентов и блок умножения, выход которого соединен с входом накопительного сумматора, выход регистра тетрады соединен с входом первого операнда блока умножения, вход второго операнда которого соединен с выходом блока хранения смещенных эквивалентов, вход которого соединен с выходом переключателя эквивалентов.

2. Преобразователь па п. 1, о т . л и ч а ю шийся тем, что в нем

5 блок умножения содержит тетрадный преобразователь кода 8-4-2-1 в код

8-4-2-1-1, блок вычисления произведения, первую и вторую группы элементов ИЛИ, входы которых соединены соответственно с первой и второй группами выходов блока вычисления произведения, тетрадный вход которого соединен с выходом тетрадного преобразования кода 8-4-2-1 в код !О

8-4-2-1-1, вход которого является входом первого операнда, блока умножения, вход второго операнда которого является входом эквивалента блока умножения, выходы первой и второй групп элементов ИЛИ являются выходами блока умножения.

1285604

Преобразованная тетрада

Веса: 8 4 2 1 у у4 уД у2 уl

О 0 О 0

0 О О 1

О О 0 1 О

О 0 l 0 0

О О 1 0

О 1

О 1 0 0 О

О 1 О 1 0

О 1 1 О О

1 0 0 0 1

1 0 О 0 0

1 0 0 1

1 0 0 1 О

Преобразуемая тетрада

) ГГ

О 0 1 1

0 1 0 О

О 1 0 1

0 1 1 0

0 1 1 1

1 О О О

3. Преобразователь по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что в нем накопительный сумматор содержит трехвходовый сумматор, двухвходовый сумматор и регистр, выход которого является выходом накопительного сумматора и соединен с первым входом трехвходового сумматора, второй и третий входы которого являются разрядными входами накопительного сумматора, синхровход которого соединен с входом записи регистра, разрядный вход которого соединен с выходом двухвходового сумматора, входы первого и второго операндов которого соединены соответственно с разрядными выходами младших и старших разрядов трехвходового сумматора.

z z5 z4 z3 z2 zl

0 0 0 0 0

1285604

С»O

О О

ОО

ОО о с» оо ьаь

° о е»О оо

° «е» С» оо оо ллем е»е»

° е» О еС» О

ОО

° «о о е е О

О е««

Ое е»

° » Ьла ьОО

° О е е Ое ° е е

° е«О ° Ь i»

° О ел лОО е» лел

Ь Оло

С» е е»О

° - С» лЬ -Ь е О ° Ое.

ООООО

° «е»е е» ьье ьа

Ю О С» е.

1 с фч о р»

Ъ

6) ° »е» Оал л оао

О е« ° о

Ъ

Ф

<фр ъ» О л е

О - ч »сев Ы щр» Ь Д а а а с» с» а с» с с с» ОЪ а ь

° «Ф«е- ф.» л л л е f» е. Е, л е е«С» ЬООО ааоо

С» ООО

° С. » r С» С» а О-О е» е O е» лО О е»ае«

° ло оооо С»оо

Оааа с»ОО с»аао ьaс»

Оьаа с»с»О

ОООО ООО

Z, ОС»О ОО» О

ООС»ОООО

ОООО ООО

«ÎÎC» ОО О

О ООCSОО

Ой,)лф О ОО о ь »оо ооо о оо

° О е л О е« О

° е е е«. ОО«»

° О«оаллЬЬ е» е» О ч» е С» О О

° «лло е»Ое« °

° » е» е«у с е» Ф е» е«. е» е«е» е» е» е е

Оа оьаоо о а

Олола ъ,о а а

° e Оал е Ьое

Оооол е»л е«Ь е«е- е Ое е»е л- О О Ое«

ОС»е е ° е»лье оалал лае» е»О О C) C) O е« i л е«О лООЬОО

Ьалале»ОО

- - oооo -o

-ь ь

«О е«е»С» л е«лаоа а олььо

О л О е».е» е» е» ч е

ОООл

° ° О е» е Оо е«е» ° . а - еч е» а о о е ас> е> «с» Ь»»С а o c» с» с» а а с» а О с» с> Ь а е«е ° е» « ° е е t е е Ф » « ° е

1285áО4 д ° ° Q Лу <

Z@ д (Zc) 1 Zy/

Хя Zg а ° Х„дzg Х, Е ° °

le Ц n)Q X gZy ° ° ° Ag Д, ° Х Eg

Ру х„ ед ref 7у et f хл/хР °

Фиг.Я

Составитель M. Аршавский

Редактор Н. Тупица Техред Л.Олейник Корректор Т. Колб

Заказ 7535/57 Тираж 899 Подписное.ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 уерЩ слаааеюг

Л QVQVPg домра ащгависщ

6 йу 1Pg

/ зв ря

° М

° Хф Eg д г, х у, s> zy т

Ху Zg )(й 2у Хt lg