Устройство для преобразования кодов

Устройство для преобразования кодов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е (ii) 556429

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10,12.75 (21) 2083303/24 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.04.77, Бюллетень ¹ 16

Дата опубликования описания 22.06.77 (51) М. Кл. - G 06F 5 02

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 681.325(088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

А. В. Бородаев, В, П. Волкогон, В. И. Корнейчук, В. П. Тарасенко и А, К. Тесленко

Киевский ордена Ленина политехнический институт им. 50-летия

Великой Октябрьской социалистической революции (71) Заявитель (5-!) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ КОДОВ

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в цифровых вычислительных и измерительных устройствах, а также в устойствах дискретной автоматики.

Известно устройство для преобразования кодов, которое преобразует информацию, представленную в позиционной системе счисления, и систему остаточных классов, содержащее триггерные регистры, выполненные на элементах И, дешифраторы, блок суммирования и блок двоичного кодирования.

Такое устройство не обеспечивает обратного преобразования кода в остатках в исходный код, кроме того, оно не может обрабатывать операнды с фазо-импульсным представлением.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для преобразования кодов, содержащее два блока перестраиваемых фазо-импульсных многоусттойчивых элементов, первые входы которых соединены, генератор тактовых импульсов и фазо-импульсных констант, элементы И, ИЛИ, счетчик, первый и второй триггеры, единичные входы которых соединены.

Это устройство имеет низкое быстродействие.

Чтобы увеличить быстродействие предлагаемое устройство содержит второй счетчик и третий триггер, единичный вход которого соединен с первой входной шиной, с первыми управляющими входами обоих счетчиков и первым входом первого элемента ИЛИ, нулевой

5 вход третьего триггера соединен со второй входной шиной, вторыми управляющими входами обоих счетчиков и вторым входом первого элемента ИЛИ, единичный выход третьего триггера соединен с первыми входами первого

10 и второго элементов И, вторые входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго счетчиков, информационные входы которых соединены соответственно с выходами третьего и четвертого элементов И, первые

15 входы которых соединены с выходом генератора тактовых импульсов и фазо-импульсных констант, а вторые входы — с единичным выходом первого триггера. Третий вход третьего элемента И соединен с нулевым выходом вто21 рого триггера и первым входом пятого элемента И, второй вход которого соединен с нулевым выходом третьего триггера. Третий вход четвертого элемента И соединен с единичным выходом второго триггера, единичный вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ и первым входом первого блока перестраиваемых фазо-импульсных многоустойчивых элементов, выходы которого соединены с другими входами пятого элемента

30 И, а второй вход — с выходом первого эле556429

Устройство для преобразования кодов содержит столько перестраиваемых фазо-импульсных многоустойчивых элементов, сколько оснований имеется в выбранной системе остаточных классов. Основания m;(i=1, 2,..., и) системы остаточных классов выбираются из условий

fl г

П пгг и Р; П m; = Р»(k(r); P» (mod m .) — 1, г=г г=г где

m; (i =1, 2,, и) — взаимно простые числа;

m,(i=1, 2,..., l) — основания перестраиваемых фазо-импульсных многоустойчивых элементов, входящих в блок 1; т,(i=i+<, l+>,..., и) — основания перестраиваемых фазо-импульсных многоустойчивых элементов, входящих в блок 2;

P — основание позиционной системы счисления; мента И и первым входом второго элемента

ИЛИ, выход которого соединен с нулевым входом первого триггера, а второй вход — с выходом пятого элемента И, второй вход которого соединен с первым входом шестого элемента И, другие входы которого соединены с выходами второго блока перестраиваемых фазо-импульсных многоустойчпвых элементов, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И и первым входом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом шестого элемента И, а выход — с нулевым входом второго триггера.

На чертеже изображена функциональная схема устройства.

Устройство содержит блоки 1 и 2 перестраиваемых фазоимпульсных многоустойчивых элементов. Блок 1 подключен входом к выходу элемента И 3, а выход элемента И 4 — к входу блока 2. К первым входам элементов

3 и 4 подключен единичным выходом триггер

5. Выход счетчика 6 подключен к второму входу элемента 3, а выход счетчика 7 связай с вторым входом элемента 4.

Управляющие входы счетчиков 6 и 7 соединены с входами элемента ИЛИ 8, Элемент 8 соединен с входами блоков 1 и 2 и с единичными в одами триггеров 9 и 10. Блок 1 перестраиваемых фазо-импульсных многоустойчивых элементов соединен с входом элемента И

11, а выходы блока 2 — с входами элементов

И 12. Элемент ИЛИ 13 соединен с элементами И 3 и 11, а элемент ИЛИ 14 — с элемеитамп 4 и 12. Триггер 10 соединен с первыми входами элементов И 15 и 16, подключенных к генератору 17 тактовых импульсов и фазоимпульсных констант.

P —. — наибольшее из представимых чисел.

Рассмотрим работу устройства па примере

5 преобразования числа А =34 из десятичной системы счисления в систему остаточных классов с фазо-импульсным представлением и обратно.

Выберем следующие основания системы ос10 таточных классов: первая группа пг1=2, m =

=5; вторая группа пг =9.

Блок 1 состоят пз двух перестрапваемых фазо-импульсных многоустойчивых элементов, работающих по модулям, равным основаниям

15 первой группы, т. е. 2 и 5. Блок 2 состоит из одного перестраиваемого фазо-импульсного многоустойчнвого элемента, работающего по модулю, равному основанию второй группы, т. е. 9.

2О Перед началом работы младший разряд числа А, т. е. «4», находится в счетчике 6, а старший разряд, т. е. «3», — в счетчике 7.

Для преобразования числа из десятичной системы счисления в систему остаточных

2з классов по шине В подают сигнал, который устанавливает счетчики б и 7 в режим вычитания, переводит триггеры 5, 9, и 10 в единичное состояние и поступает на входы синхронизации блоков 1 и 2. Так как триггеры 9 и 10 находятся в единичном состоянии, то элемент

И 15 открыт для прохождения тактовых импульсов, поступающих на счетный вход счетчика б, содержимое которого с приходом каждого импульса уменьшается на единицу. С поЗ5 ступлением на вход четвертого по счету импульса содержимое счетчика б становится равным нулю и на его выходе появляется сигнал, поступающий через элемент И 3 на вход перестройки блока 1. При этом перестраива4р емый фазо-импульсный многоустойчивый элемент, работающий по основанию 2 устанавливается в состояние 4 (mod2) =2, что можно определить по периоду следования сигналов на его выходе. Перестраиваемый фазо-импульсный многоустойчивый элемент, работающий по основанию 5 устанавливается в состояние 4 (mod 5=4), и сигналы па его выходе имеют период следования, равный четырем.

Сигнал с выхода счетчика 6 через элементы

И 3 и ИЛИ 13 поступает на нулевой вход триггера 8. При этом управляющий сигнал с выхода этого триггера закрывает элемент И 15 и открывает элемент И 1 6 для прохождения тактовых импульсов, которые поступают на вход счетчика 7. С поступлением третьего по счету импульса на вход содержимое счетчика

7 становится равным нулю и на его выходе появляется сигнал, поступающий на вход го блока 2. Этот сигнал устанавливает перестраиваемый фазо-импульсный многоустойчивый элемент, входящий в этот блок и работающий по основанию 9 в состояние (4mod9+

+Згпой91mod9=7, что отражено периодом гб следования сигналов на выходе. Сигнал с вы556429

1О или при

k= —, t,— pk

2 хода через элементы 4 и 14 поступает на вход триггера 10 и устанавливает его в нулевое состояние. Сигнал с единичного выхода этого триггера закрывает элементы И 15 и 16.

На этом операция перевода числа из позиционной системы счисления в систему остаточных классов оканчивается. Получен результат а =0, а =4, а — 7 (где а, — числа, хранящиеся на перестраиваемых фазо-импульсных многоустойчивых элементах с основаниями соответственно 2, 5 и 9). Действительно:

34 mod 2=0, 34 mod 5=4, 34 mod 9=7.

Считая описанное состояние устройства как исходное, рассмотрим перевод числа A=

=34 из фазо-импульсного кода в остатках в десятичную систему счисления.

При поступлении сигнала, устанавливающего счетчики 6 и 7 в режим суммирования, триггер 5 переводит в нулевое, а триггеры 9 и 10 — в единичное состояние. Этот же сигнал поступает на входы синхронизации блоков

1 и 2. Так как триггеры 9 и 10 в единичном состоянии, то на вход счетчика 6 поступают тактовые импульсы. В момент совпадения сигналов на выходах блока 1 на выходе элемента И 11 появляется сигнал, который проходит через элемент 13 и переводит триггер 8 в нулевое состояние. При этом состояние счетчика

7 изменяется. Сигнал на выход блока 2 через элементы И 12 и ИЛИ 14 поступает на нулевой вход триггера 10. На этом перевод числа

А =34 из системы остаточных классов в десятичную систему счисления оканчивается. В счетчике 6 хранится младший разряд числа, т. е. «4», а в счетчике 7 — старший разряд, т. е. «3».

Прн сравнении быстродействия предлагаемого устройства и известного удобно за единицу измерения времени принять период следования тактовых импульсов r. Среднее значение длительности преобразования в известном устройстве tI Рт, где Р— диапазон представления чисел в выбранной системе остаточных классов. Это выражение для tI может быть получено, если допустить, что момент начала преобразования и величина преобразуемого числа А — величины случайные и равномерно распределены в своих диапазонах изменения.

В предлагаемом устройстве преобразование младших и старших разрядов числа производится последовательно, но независимо. Если основания системы остаточных классов удовлетворяют соотношениям, указанным выше, то среднее время преобразования для такого устройства составит — -„(pA { pI — А)

Предлагаемое устройство требует для выполнения операции в

2Э

4О

59

6 — pti рй раз меньше времени, чем известное устройство.

Пусть, например, основание позиционной системы счисления Р= 10, а диапазон представления чисел Р= 10 . В таком случае предлагаемое устройство требует для выполнения операции в среднем в 104 раз меньше времени, чем известное устройство.

Формула изобретения

Устройство для преобразования кодов, содержащее два блока перестраиваемых фазоимпульсных многоустойчивых элементов, первые входы которых соединены, генератор тактовых импульсов н фазо-импульсных констант, элементы И, ИЛИ, счетчик, первый и второй триггеры, единичные входы которых соединены, отличающееся тем, что, с целью увеличения быстродействия, оно содержит второй счетчик и третий триггер, единичный вход которого соединен с первой входной шиной, с первыми управляющими входами обоих счетчиков и первым входом первого элемента ИЛИ, нулевой вход третьего триггера соедпнен с второй входной шиной, вторыми управляющими входами обоих счетчиков н вторым входом первого элемента ИЛИ, единичный выход третьего триггера соединен с первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго счетчиков, информационные входы которых соединены соответственно с выходамн третьего и четвертого элементов И, первые входы котоpI Ix соединены с выходом генератора тактовых импульсов н фазо-импульсных констант, а вторые входы соединены с единичным выходом первого триггера, третий вход третьего элемента И соединен с нулевым выходом второго триггера и первым входом пятого элемента И, второй вход которого соединен с нулевым выходом третьего триггера, третий вход четвертого элемента И соединен с единичным выходом второго триггера, единичный вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ и первым входом первого блока перестраиваемых фазо-импульсных многоустойчивых элементов, выходы которого соединены с другими входами пятого элемента

И, а второй вход соединен с выходом первого элемента И и первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с нулевым входом первого триггера, а второй вход — с выходом пятого элемента И, второй вход которого соединен с первым входом шестого элемента И, другие входы которого соединены с выходами второго блока перестраиваемых фазоимпульсных многоустойчивых элементов, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И и первым входом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом шестого элемента И, а выход— с нулевым входом второго триггера.

556429

Составитель A. Шкатулла

Техред Л. Котова

Редактор Т. Рыбалова

Корректор Л. Денискина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1112/1 Изд. г в 419 Тираж 815 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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