Устройство для порогового выделения кода " @ " из " @

Устройство для порогового выделения кода " @ " из " @

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик 1ц955021 (61) Дополнительное к авт. санд-ву (22) Заявлено 14. 01. 81 (21) 3237288/18-24 с присоединением заявки М (23) Приоритет (5 l ) M. Кл.

G 06 F 5/00

G 06 F 11/12

3Ъвуднрстввнный квмнтвт

СССР но делам нзабрвтеннй н открытий (53) УДК 681.325 (088.8) Опубликовано 30.08.82. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 02.09.82 (72) Автор изобретения

В. П. Бели ков (71 ) Зая в и тель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОРОГОВОГО ВЫДЕЛЕНИЯ

КОДА п ИЗ и

1 Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при построении декодирующих устройств и устройств, охваченных глубоким аппаратным контролем.

Известно устройство для порогового выделения кода m из п, содержащее последовательно соединенные преобразова" тель кода m из и в код 1 из q, преоб-„, разователь кода 1 из q в код 1 из 4, преобразователь кода 1 из 4 в код 2 из 4 и выходной преобразователь в код Р из 2 j1).

Выходной код типа Р из 2 равен:

0 из 2, если число единиц во входном коде типа м из и меньше заданного порога; 1 из 2, если число единиц во входном коде типа m из и равно задан" ному порогу; 2 из ?, если число еди- 2о ниц во входном коде больше заданного порогового количества.

Недостатком указанного устройства является необходимость использования

2 преобразователей различного типа. При этом при больших значениях q m u и резко возрастает количество требующихся элементов. Кроме того, не удается легко видоизменять устройство ни по порогу срабатывания, ни по количеству разрядов входного кода, так как требует применения входных преобразователей, отличающихся в каждом конкретном случае.

Наиболее близким;; предлагаемому является устройство для порогового выделения кода 2 из 6, содержащее последовательно соединенные каскады преобразования, каждый из которых имеет дополнительный вход, являющийся входом устройства Г?).

Недостатком известного устройства также является необходимость использования преобразователей различного типа и как следствие большой объем аппаратуры.

Цель изобретения - упрощение устройства.

3 95502

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для порогового выделения кода m из и, содержащем в-в каскадов преобразования, причем группа входов i-ro (i 2-n-m) каскада преобразования соединена с выходами (1-1)-го каскада преобразования, выходы (n-m)-ãî каскада преобразования являются выходами устройства, группа входов первого каскада преобразования 1в и по одному дополнительному входу от всех каскадов преобразования являютcR входами устройства, а так же тем, что и-m-1. каскадов являются преобразователями кода. К из m+2 (1 (k < m) 1з в код К из m+1, а последний каскад преобразования является преобразова телем кода К из в+1 в код Р из 2 (1(F c2), Причем в нем преобразоаатель кода

К из m+2 в код К из m+1 содержит m элементов И, объединенных y. S групп по p(S) элементов в каждой, причем число входов z-й (z= 1-S) группы эле" ментов И равно р(г) +1 и М! элемен-. тов ИЛИ, выходы которых являются выходами преобразователя кода К из- m+2 в код К из m+1, причем первый вход

j-ого элемента И (j= 1-я) соединен с (j+1)-м входом преобразователя и с первым входом J-oro элемента ИЛИ, вто" рой вход j-oro (j= 1) элемента И со» единен с вторым входом j-го (j 1) элемента ИЛИ и с первым входом пре" обраэователя, первый вход (а+1)-ого элемента ИЛИ является дополнительным входом преобразователя, выход J-oro элемента И соединен с вторым входом (j+1)-ого элемента ИЛИ, q -.ûé вход

z-ой группы элементов И (q 1-р(г+1))

46 соединен с входами от (ц+1)-го до р (г)+1" го элементов И в той же группе, выход р(r) +1-го элемента И в группе соединен с первым входом (г+1)-й группы элементов И и тем, что в нем

4S преобразователь кода К из m+1 в код У из 2 содержит преобразователь кода К из m +2 в код К из m +1", где m

= m- 1 и два .дополнительных .элемента И, выходы которых являются выходами преобразователя кода К из m+1 в код У иэ

2, входы которого соединены с .входами первого дополнительного элемента И и входами преобразователя кода К из

m +2 в код У из $ выходы которого соединены с входами второго дополни-. тельного элемента И.

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства; на

1 ф фиг. 2 - блок-схема преобразователя кода К из m+2 в код К из m+! на фиг.3 блок-схема преобразователя кода К из в+1 в код У из 2.

Устройство для порогового выделения кода m из и содержит (фиг. !) преобразователи кода К из m+2 в код К из

m+1,1-4 преобразователь кода К из я+1 в код Ф из 2-5, параллельные входы устройства 6-.15 и выходы 16 и 17 устройства.

Преобразователь кода К из m+2 в код К из в+1 содержит (фиг. 2) элементы И 18-22, элементы ИЛИ 23-28, входы 29-35 преобразователя и выходы 3641.

Преобразователь кода К из m+1. в код 3 из 2 содержит (фи ". 3) преобразо- ватель 42 кода К из m +2 в код К из

m +1, где m .= m-1, первый и второй дополнительные элементы И 43-44 и выходы 45 и 46. 1

Рассмотрим работу предлагаемого . устройства на конкретном примере..

Предположим, что из десятиразрнд,ного параллельного кода„передаваемого по входам 6"15 необходимо выделить коды типа 5 из 10. следовательно, в данном. случае mравно 5,,и - 10. Из десяти параллельных входов 6-15 выделяется семь, например 6-12. Если по вхо" дам 6-15 передается код 01010.10101, то по входам 6-12 " соответственно код

010!010, который и поступает на вход первого 1 преобразователя кода К из

m+2 в код К из m+1. Для определеннос" ти принимаем, что данный преобразова- . тель функционирует следующим образом: сначала первый нуль chiesa во входном коде заменяется единиЦей, затем край.ний слева разряд отбрасывается. Во взятом примере для первого преобразо- . вателя, очевидно, К равно 3. На выходе преобразователя 1 формируется выходной код 3 из 6, 101010. К выходному коду первого преобразователя 1 присоединяется дополнительный (m+2) седьмой разряд, .образованный первой из (и-m-1-3) трех !3- 15 оставшихся входов, например 13. При этом на входе второго преобразователя 2 кода К из

m+2 в код К из я+1 формируется код

1010101. При этом в данном примере для второго 2 преобразователя К=4.

На выходе преобразователя 2 формируется выходной код 4 из 6, 110101. К выходному коду второго преобразователя 2 присоединяется дополнительный седьмой разряд, образованный второй

5 9550 из трех оставшихся 13-15 входов, например 14, При этом на входе третьего преобразователя 3 кода К из пн.2 в код К из m+1 формируется код 1101010.

На выходе преобразователя 3 формируется. выходной код 4 из 6, 111010. К выходному коду третьего преобразова.теля 3 присоединяется дополнительный седьмой разряд, образованный третьим из трех оставшихся 13- 14 входов, на- 10 пример линией 15. При этом на входе четвертого преобразователя 4 кода К из m+2 в код К из пн.1 Формируется код 1110101. На выходе преобразователя 4 формируется выходной код 5 из 15

6, 111101.СФормированный таким образом.код подается на вход преобразователя 5 кода К из m+1 в код 7 из 2, причем 3 равно О, если К меньше m, равно 1, если К равно m и E р а в н о 22, 20 если К больше m. Следовательно, при подаче на вход кода 111101, на выходных шинах 16 и 17 сформируется код

0 1, который сигнализирует о том, что на параллельных входных линиях связи 25 имеется код 5 из 10. Рассмотрим случай, когда на входных линиях связи б-15 сформирован код, имеющий в своем составе число единиц, превышающее порог 5 в описываемом примере. Если, на.м пример, по входам 6-15 передается код

1010110101, в котором содержится

6 ед., то на выходе преобразователя 1 кода К из 7 в код К из 6 сформируется код 110110. Соответственно на входе преобразователя 2 кода К из 7 в код К из 6 сформируется код 1101101, а на выходе - код 111101. На входе преобразователя 3 кода К из 7 в код К из 6 сформируется код 1111010, à íà его вы" в ходе - код 111110 ° На входе преобразователя 4 кода К из 7 в код К из 6 сформируется код 1111101, а на его выходе - код 111111, который подается на вход преобразователя 5 кода К из 6 в код 1 из 2. П,ри этом на выходных шинах 16 и 17 сформируется код 1I который сигнализирует о том, что на параллельных входных линиях связи имеется код, число единиц в котором превышает принятый в примере порог 5.

Рассмотрим случай, когда на- вход" ных линиях связи 6- 15 сформирован код, имеющий в своем составе число единиц, меньше порога m, например

5S меньше порога 5 в описываемом примере. Если по входам 6-15 передается код 0010100101, в котором содержится 4 ед., то на выходе преобразова"

21 d теля 1 кода К из 7 в код К из 6 сформируется код 010100. Соответственно, на входе преобразователя 2 кода К из

7 в код К из 6 сформируется код

0101001, а на его выходе -. код 101001.

На входе преобразователя 3 кода К из

7 в код К из 6 сформируется код

1010010, а на его выходе - код 110010.

На входе преобразователя 4 кода К из

7 в код К из 6 сформируется код

1100101, а на его выходе " код: 110101, который подается на вход преобразова- . теля 5 кода К из 6 в код 3 из 2. При этом на выходах 16 и 17 сформируется код 00, который сигнализирует о том, что на параллельных входных линиях связи имеется код, число единиц в котором меньше принятого в примере порога 5.

В общем случае выходной код 00 сигнализирует о том, что во входном ирядном коде число единиц меньше требуемого порога m, выходной код 01 сигнализирует, что во входном и-разрядном коде число единиц равно требуемому порогу m, и выходной код 11 сиг" нализирует .о том, что во входном ираэрядном коде число единиц превышает требуемый порог m.

Перед рассмотрением работы устройства в целом рассмотрим работу пре" образователя кода типа К иэ m+2 в код типа К из m+I и преобразователя кода типа К из m+1 в код 2 из 2. функционирование преобразователя кода типа К из m+2 в код типа К из

m+1 рассмотрим на примере работы преобразователя кода типа К из 7 в код типа К из 6. При подаче на входы 29-25 преобразователя кода 0110100 логический ноль поданный на вход 29, поступает одновременно на входы элементов

И 18"20.и, через элемент И 20 " на входы элементов И 21 и 22. Кроме того, этот нуль подается на первый вход элемента ИЛИ 23. Соответственно, на входах элементов И 18"22 формируются логические "0" и подаются на первые входы элементов ИЛИ 24-28. На вторые входы элементов ИЛИ 23-28 подаются разряды входного кода со входов устройства 30-35, соответственно, При наличии на первых .входах элементов ИЛИ 23-28 нулевого потенциала, разряды входного кода со входов преобразователя 30"35

Ь проходят соответственно на выходы 3641 преобразователя. Таким образом, при подаче на вход преобразователя кода 0110100 на выходе формируется с

7 . 955021 8 код 110190. При подаче на входы 29-35 порог m на выходных шинах сформирует преобразователя, соответственно, ко- ся код 2 из 2, т.е. 11, при подаче да 1110100, логический нуль, поданный входного кода, содержащего точно m на вход 3?, поступает на вход элемен- единиц сформируется код 1 из 2, а имента И 20 и через этот элемент на вхо- Ho 01, при подаче входного кода, соды элементов И 21 и 22. Соответствен- держащего количество единиц, меньшее но, на выходах элементов И 20-22 фор- порога m,сформируется код О из 2, мируются логические "О" и подаются на т.е. 00, Код 10, соответственно, на первые входы элементов ИЛИ 26-28. При выходах 45 и 46 сформируется только этом на первых входах элементов ИЛИ 23-. lo в результате отказа преобразователя, 25 сформированы логические "1". При что облегчает контроль правильности этом разряды входного кода со входов его функционирования. преобразователя 33-35 проходят соот- На фиг. 1 дана структурная схема ветственно на выходы 39-41. На выхо- предлагаемого устройства, имеющего дах 36-38, соответственно, сформиро- д порог срабатывания 5 ед. из 10. ваны логические "1". Таким образом Работу предлагаемого устройства при подаче на входы 29"35 кода рассмотрим на примере обработки ко1110100, на выходах 36-41, соответ- дов, содержащих ровно 5 ед. из 10, ственно формируется код 111100. В об- менее 5 ед. из 10 и более 5 ед, из 10. щем случае число разрядов выходного эв В случае, если отрабатывается код, кода на единицу меньше числа разрядов содержащий точно 5 ед. из 1О, устройвходного кода, а число единиц в выход- ство работает следующим образом. На ном коде равно числу единиц во вход- входы 6" 15, соответственно, подаетном коде, при условии, что количество ся, например код 00100 l0111. На вхоединиц во входном коде меньше коли- 2 дах 6-12, являющихся одновременно вхочества разрядов входного кода, В слу- дами преобразователя 1 подан, соотчае,. если все разряды входного кода ветственно, код 0010010. На выходе содержат единицы, то число разрядов преобразователя 1 и, соответственно, выходного кода на единицу меньше первых шести входах преобразователя 2 числа разрядов входного кода и все 3О сформируется код 010010. Входной код разряды выходного кода также содержат преобразователя 2 будет 0100101. На единицу, выходе преобразователя 2 и на первых функц 1онирование преобразователя шести входах преобразователя 3 сфоркода типа К из р +1 в код 8 из 2 рас- мируется код 100101. Входной код пресмотрим на примере работы преобразова- образователя 3 будет 100111. На выхотеля кода типа из 6 в код 7 из 2. При де преобразователя 3.и; соответствен3S подаче на входы кода 111111 на выхо- но, на первых шести входах преобразоде блока-преобразователя 42 сформиру- вателя 4 сформируется код 101011. ется код 11111. Соответственно на вы" Входной код преобразователя 4 будет ходе элемента И 43 сформируется логи- 1010111. На выходах преобразователя 4

49 ческая "1". На выходе элемента И 44 и, соответственно, на входах преобратакже сформируется логическая "1". зователя 5, сформируется код 110111.

Соответственно, на выходах 45 и 46 На выходах l6 и 17 преобразователя 5 сформируется двухразрядный код 2 сформируется код 01. из 2, а именно 11.-При подаче на вхо- В случае если обрабатывается код, ды кода 101111 на выходе блока-преоб- содержащий менее 5 единиц из l0, уст1

4S

РазователЯ 42 сфоРмиРУетсЯ код 11111. ройство работает следующим образом.

Соответственно на выходе элемента И 43 - На входы 6-15, соответственно, подасформируется логический "0".На выходе ется код 0100101100, На входы 6-12 элемента И 44 сформируется логическая подан код 0100101. На выходе преобра"1".На выходах 45 и 46 сформируется,соотг зователя 1 и, соответственно, на перветственно,код типа 1 из 2,а именно 01. вых нести входах преобразователя 2

При подаче на выходы кода 101011 на сформируется код 100101. Входной код выходах 45 и 46 сформируется, соответ- преобразователя 2 будет 1001011. На ственно, код 0 из 2, а именно 00, В выходе преобразователя 2 и, соответобщем случае при подаче на входные ши- ственно, на первых шести входах пре53 ны преобразователя кода типа К из образователя 3 сформируется код 101011. я+1 в код 7 из. 2 входного кода, содер- Входной код преобразователя 3 будет жащего количество единиц, превышающее l 010110. На выходе преобразователя 3

Оценка

Тип кода m из и

2 из 3 из

5 7

3 из 3 из

8 10

М из

Известное

Предлагаемое

9 9550 и, соответственно, на первых шести входах преобразова1еля 4 сформируется код 110110. Входной код преобразователя 4 будет 1101100. На выходах преобразователя 4 и, соответственно, на входах преобразователя 5, сформируется код 111100. На выходах 16 и 17 преобразователя 5 сформируется код 00.

B случае, если обрабатывается код, содержащий более 5 ед. из 10, устрой- 10 ство работает следующим образом. На входы 6- 15 подается код 1011010011.

На входы 6"12 подан код 1011010. На выходе преобразователя 1 и, соответ т" венно, на первых шести входах преоб- 1 раэователя 2 сформируется ксд 111010.

Входной код преобразователя 2 будет

1110100. На выходе преобразователя 2 и, соответственно, на первых шести входах преобразователя 3 сформирует- 26 ся код 111100. Входной код преобразователя 3 будет 1111001. На выходе преобразователя 3 и, соответственно, на первых шести входах преобразователя 4 сформируется код 111101. Вход- gg ной код преобразователя 4 будет

1111011. На выходах преобразователя 4, и, соответственно, на входах преобразователя 5 сформируется код 111111.

На выходах 16 и 17 преобразователя 5 сформируется код 11.

Таким образом, в общем случае на выходах 16 и 17 устройства Формируется двухразрядный код 01 в случае, если на вход устройства подается код, число единиц в котором в точности равно заданному. В случае, если число единиц во входном коде меньше заданного, выходной код устройства равен

00. В случае, если число единиц во входном коде больше заданного, выходной код устройства равен 11. Появле; ние на выходах 16 и 17 кода, соответственно 01 говорит о неисправности самого устройства.

В общем случае, если по необходимос. ти порогового логического выделения кода иэ и разрядов, содержащего ровно

m единиц, устройство должно содержать в своем составе n-m-1 преобразователей кода К из m+2 в код К иэ в+1 и

50 один преобразователь кода К из m+1 в выходной код 7 из 2. Причем количество типов преобразователей в устройстве равно двум, в то время, как в наиболее простом из известных устройств количество типов преобразователей не менее трех. При этом выполнение предлагаемого способа имеет однородную структу21 10 ру, что позволяет легко видоизменять устройство, как по количеству разрядов входного кода, так и по порогу срабатывания.

Общее количество логических элементов, необходимое для построения устройства с порогом срабатывания m единиц из и равно 2m(n-m) (n-m), где

n - общее количество разрядов входного кода, причем 0 < m < n.

Будем характеризовать сложность устройства величиной L, равной суммарному числу входов всех элементов устройства.

В таблице приведены сравнительные оценки сложности предлагаемого и известного устройств, в случае реализации предлагаемого устройства с па» мощью двухвходовых элементов и с уче" том необходимого количества входов в многовходовых элементах преобразователя кода К из m+1 в код t из 2.

35 76 96 203 198

30 57 71 99 92

В общем случае суммарное количество входов при синтезе устройства на двухвходовых элементах с учетом вы" ходкого многовходового элемента И рассчитывается по формуле

2(2и(п-m)+ (n-m))- 2+m .

Формула и зобрет ения

1. Устройство для порогового выделения кода m из и, содержащее n m каскадов преобразования, причем группа входов i"-ro (i=2- n-m} каскада пре" образования соединена с выходами (i 1)-го каскада преобразования, выходы (n-m)-ro каскада преобразования являются выходами устройства, группа входов первого каскада преобразования и по одному дополнительному входу от всех каскадов преобразования являются входами устройства, о т л и ч а-, ю щ е е с я тем, что, с целью упро1" . 955021 щения устройства, в нем и-m-1 каскадов являются преобразователями кода

К из пн-2 (1 < k < m) в код К из m+1, а последний каскад преобразования является преобразователем кода К из m+1 s в код У из 2 (1 < Р <2).

2. Устройство по и ° 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что в нем преобразователь кода К из m+2 в код К из

m+1 содержит m элементов И,,объединен-16 ных в в групп по p(s) элементов .в каждой, причем число входов г"й (r !

4з) группы элементов И равно р() +! и пав+1 элементов ИЛИ, выходы которых. являются выходами преобразователя ко- 1З да К из m+2 в код К из в+1, причем первый вход 1--го элемента И (j = 1 - . и!) соединен с (j+1) "м входом преобразователя и с первым входом j"rî элемен. та ИЛИ, второй вход j-ro (j =1) эле- 2о мента И соединен с вторым входом "ro (j =1) элемента ИЛИ и с первым входом преобразователя, первый вход (tn+!) -го элемента ИЛИ является дополнительным входом преобразователя, вы- 2$ ход "го элемента И соединен с вторым входом (j +1) "ro элемента ИЛИ, g -й

12 вход -й группы элементов И (q, =

1 р(г+1) соединен с входами от (q,+!) го до р(1+1" го элементов И в той же группе, выход р(г)+1-ro элемента И в группе соединен с первым входом () +1)-й группы элементов И.

3. Устройство по пп. и 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что в нем преобразователь кода К из rn +1 в код Ю из

2 содержит преобразователь кода К из

m+2 в код К из тп +1, где ю =m-1 и два дополнительных элемента И, выходы которых являются выходами преобразователя кода К из m+! в код Ю из 2, входы которого соединены с входами первого дополнительного элемента и входами преобразователя кода К иэпп+2 в код F из 2, выходы которого соединены с входами второго дополнительного элемента И.

Источники информации,. принятые во внимание при экспертизе

1. "Автоматика и телемеханика", M. "Наука", 1980, М 7, с. 156, рис.7.

2. Патент США Н 3851307, кл.340146.1, опублик. 27.11.74 (прототип).