Устройство для преобразования двоичного кода в код грея и обратно

Устройство для преобразования двоичного кода в код грея и обратно

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пи 660222

CoI03 C4$8TcKNx

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.10.74 (21) 2071412/24 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.05.77. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 27.06.77 (51) М. Кл. G 06F 5/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681.327.66 (088.8) (72) Автор изобретения

Г! Т

В. П. Бутков (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПPЕОБРАЗОВАНИЯ ДВОИЧНОГО

КОДА В КОД ГРЕЯ И ОБРАТНО

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для использования в различных устройствах для преобразования данных.

Известны устройства для преобразования двоичного кода в код Грея, устройства для преобразования кода Грея в двоичный код (1) и устройства, в которых эти преобразования совмещены.

Из известных устройств для преобразования кода наиболее близким по технической сущности к изобретению является преобразователь двоичного кода в код Грея и обратно, содержащий элементы задержки, элементы И и счетчик, информационные входы каждого разряда которого подключены к информационным входным шинам (2).

Однако в этом преобразователе для предотвращения ложных срабатываний триггеров сигнал преобразования из двоичного кода в код Грея по длительности не должен превышать времени переключения триггеров. Для выполнения данного условия в преобразователе необходимо прим нять медленнодействующие тригг;ры илп искусственно увеличивать время перекл очепия триггеров.

Цель изобретения — повышение быстродействия устройства преобразования двоичного кода в код Грея и обратно при одновременном повышении надежности.

Это достигается тем, что устройство содержит формирователи в каждом разряде счетчика, при этом выход старшего разряда счетчика подключен к входу соответствующего формирователя, выход этого формирователя — к входу элемента задержки данного разряда счетчика, выход которого связан с входом соседнего младшего разряда счетчика, выходы остальных разрядов счетчика, кроме младшего, — к входам соответствующих формирователей, выходы которых соединены с первыми входами элементов II соответствующих разрядов счетчика, выходы элементов этих И подключены к входам элементов задержки тех же разрядов счетчика, выходы которых соединены с входами соседних младших разрядов счетчика, а вторые входы всех элементов И вЂ” к управляющей входной шине.

При таком выполнении устройства управляющий вход для прямого и обратного преобразования между двоичным кодом и кодом

Грея является общим, отсутствует необходимость в малых по длительности сигналах преобразования, так как для преобразования

25 двоичного кода в код Грея на управляющий вход подается импу льс, закрывающий элементы И после прохождения с формирователей первых импульсов после поступления двоичного кода на триггерный регистр. При преобразз зовании кода Грея в,воичный код необходи560222., ость в управляющих импульсах вообще отпадает, элементы И постоянно открыты разрешающим потенциалом на управляющем входе. В связи с этим в устройстве могут быть использованы триггеры с любым быстродействием, что определяет высокое быстродействие всего устройства преобразования кодов.

Кроме того, процесс преобразования кодов начинается непосредственно с момента поступления кода на триггерный регистр, а не по команде с управляющего входа.

На чертеже представлена схема устройства для преобразования двоичного кода в код

Грея и обратно.

Устройство содержит счетчик 1 из триггеров

2 со счетными входами, подключенные к выходам триггеров 2 формирователи 3, вырабатывающие импульс при смене состояния триггеров, элементы 4 временной задержки, выходы которых подключены к счетным входам триггеров, и элементы И 5, управляющие входы которых объединены и образуют вход управления преобразованием по управляющей входной шине 6.

В исходном состоянии триггерный счетчик 1 сброшен в нуль и все триггеры 2 находятся в нулевом состоянии. Подлежащий преобразованию код поступает в триггеры 2, при этом состояние триггеров изменяется с нулевого на единичное в тех разрядах, в которых код равен единице. Подключенные к выходам триггсров 2 формирователи 3 вырабатывают импульс при каждой смене состояния соответствующего триггера независимо от того, изменилось ли это состояние из нулевого в единичное, или, наоборот, из единичного в нулевое.

Формирователь 3 может быть выполнен не только по активной, но и по пассивной схеме, например он может состоять из двух дифференцирующих цепочек, одна из которых подключена к единичному, а другая — к нулевому выходам триггера 2. В этом случае выходы дпфференцирующих цепочек объединяются схемой ИЛИ, выход которой подключается к соответствующему элементу И 5. Импульсы с выходов формирователей 3 проходят через элементы И 5, если в этот момент на управляющем входе 6 действует разрешающий потенциал. В старшем разряде наличие схемы И необязательно, и она отсутствует. С выходов схем И 5 импульсы поступают на элементы 4, время задержки 4 которых выбирается 4 пер, где Тпер — Время переключения триггера. В случае преобразования из кода

Грея в двоичный код элементы И 5 открыты по управляющему входу 6 на все время преобразования. Для преобразования из двоичного кода в код Грея элементы И— остаются открытыми лишь для первых импульсов с формирователей 3, после чего закрываются; пер(закр(пер+ з где закр время смены разрешающего потенциала на запрещающий на управляющем входе 6, отсчитываемое от момента поступления кода на счетчик 1.

П р и м ер 1. Преобразование кода Грея в двоичный код. Предположим, в счетчик поступает код 1010 (в десятичной системе — двенадцать). Формирователи 3 четвертого и второго разрядов вырабатывают импульсы, которые через время t = 4 поступают на счетные входы триггеров 2 соответственно третьего и первого разрядов, изменяя их состояние

101

B связи с изменением состояния триггера

15 третьего разряда, соответствующий формирователь вырабатывает импульс, который, пройдя элемент И 5 и элемент 4 задержки, поступает через время t = 4 на счетный вход триггера второго разряда, изменяя его состояние

20 1111

1101

Так как состояние триггера второго разряда изменяется, то импульс с подключенного к нему формирователя через время 1 = 4 подается на счетный вход триггера первого разряда

1101

1100

1101

110

1011

Состояние триггеров третьего и второго разрядов изменяется, и подключенные к ним формирователи 3 вырабатывают импульс, однако, к этому времени все элементы И оказываются закрытыми по управляющему входу 6, и в счетчике 1 остается результат 1011 (тринадцать в коде Грея).

Экспериментальная проверка устройства подтвердила значительное повышение скорости преобразования кодов, обусловленное отсутствием ограничений по быстродействию, 60 связанных с параметрами сигналов управления преобразованием.

Формула изобретения

Устройство для преобразования двоичного

05 кода в код Грея и обратно, содержащее элеВ результате в регистре оказывается двоичное число 1100 (в десятичной системе — 12).

Пример 2. Преобразование двоичного кода в код Грея. Пусть в счетчик поступает код числа 1101 (тринадцать). В связи с изменением состояния триггеров 2 четвертого и третье40 го разрядов подключенные к ним формирователи 3 вырабатывают импульсы, которые через время 1 = 4 поступают на счетные входы триггеров соответственно третьего и второго разрядов

560222 (f

1

I !

"г

Составитель В. Бутков

Техред Е. Хмелева

Корректор Л. Денискина

Редактор И. Грузова

Заказ 1379/2 Изд. № 501 Тираж 815 Подписное

III-IИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 менты задержки, элементы И и счетчик, информационные входы каждого разряда которого подключены к информационным входным шинам, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, оно содержит формирователи в каждом разряде счетчика, при этом выход старшего разряда счетчика соединен с входом соответствующего формирователя, выход которого соединен с входом элемента задержки данного разряда счетчика, выход которого соединен с входом соседнего младшего разряда счетчика, выходы остальных разрядов счетчика, кроме младшего, соединены с входами соответствующих формирователей, выходы которых соединены с первыми входами элементов И соответствующих разрядов счетчика, выходы которых соединены с входами элементов задержки тех же разрядов счетчика, выходы которых соединены с входами соседних младших разрядов счетчика, а вторые входы всех элементов И соединены с управляющей входной шиной.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Сухомлинов М. М. и др. Преобразователи кодов чисел. Киев, Техника, 1965, с. 120.

2. Авторское свидетельство СССР № 160041, G 06F 5/02, 1962.