CN104168027A - 一种二进制码到温度计码的串行转换装置及转换方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种二进制码到温度计码的串行转换装置及转换方法，该转换装置的二进制码输入位数n∈{2^k|k为大于等于1的整数}，包含2^k-1个1位宏单元、2^k-2个位宏单元、…、2⁰个位宏单元；本发明实现的二进制码到温度计码转换的逻辑深度为k，最大负载包含n+1个或门和n个与门。本发明通过少数位温度计码组合实现多数位温度计码转码，在版图布局时布局简单。

Description

一种二进制码到温度计码的串行转换装置及转换方法

技术领域

本发明涉及计算机领域，尤其涉及一种二进制码到温度计码的串行转换装置及转换方法。

背景技术

温度计码是一种数字码，该数字码由连续的二进制的0和连续的二进制的1组成，反之亦然。从而温度计码理想地在1序列中不会包含0，在0序列中不会包含1。温度计码中1的个数(1为有效码时)即为对应十进制值，因此可以方便的实现线性控制；由于温度计码位数过多，所以不便于进行计算，因此实现从二进制码到温度计码转换变十分必要。

n位的温度计码有n种排列方式。设1为有效码，若将温度计码第I位设为TI，1≤I≤n-1且正整数，当对应十进制数字为D时(0≤D≤n-1)，若D＜I≤n，则对应TI＝0,；若1≤I≤D时，TI＝1。

以下给出的表1显示了n位温度计码(n＝16)的详细说明，其中n表示一个正整数，且n≥1。由此，温度计码由n-1＝15个数字信号组成。

表1

	15位温度计码	二进制输出码	十进制值
				D	T15……T1
＜0	000_0000_0000_0000	0000	0
				0	000_0000_0000_0000	0000	0
1	000_0000_0000_0001	0001	1
				2	000_0000_0000_0011	0010	2
3	000_0000_0000_0111	0011	3
				4	000_0000_0000_1111	0100	4
5	000_0000_0001_1111	0101	5
				6	000_0000_0011_1111	0110	6
7	000_0000_0111_1111	0111	7
				8	000_0000_1111_1111	1000	8
9	000_0001_1111_1111	1001	9
				10	000_0011_1111_1111	1010	10
11	000_0111_1111_1111	1011	11
				12	000_1111_1111_1111	1100	12
13	001_1111_1111_1111	1101	13
				14	011_1111_1111_1111	1110	14
15	111_1111_1111_1111	1111	15
				＞15	111_1111_1111_1111	1111	15

专利CN 103078645 A提出一种二进制码到温度计码转换装置，该装置采用与本发明类似的结构，但是其基本单元由一个二输入或门和一个二输入与门组成，或门输出作为与门的一路输入，随着二进制码位数的增加，延时线性增加。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术的缺陷，提供一种二进制码到温度计码的串行转换装置及转换方法。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案

一种二进制码到温度计码的串行转换装置，所述二进制码的位数为n位，n∈{2^k|k为大于等于1的整数}；

当n为2时，所述串行转换装置包含1个1位宏单元；

当n为4时，所述串行转换装置包含2个1位宏单元、1个3位宏单元；

当n为8时，所述串行转换装置包含4个1位宏单元、2个3位宏单元、1个15位宏单元；

当n为2^k且2^k大于8时，所述串行转换装置包含2^k-1个位宏单元、2^k-2个位宏单元、…、2⁰个位宏单元；

当m为大于等于1的整数时，m位宏单元包含m个下端输入端口L1…Lm、m个上端输入端口H1…Hm口和m²+2m个输出端口OUT1…OUTm²+2m；对于每个大于等于1且小于等于m的整数i和j，Li和Hj的信号相或输入后至输出端口OUT(i-1)*(m+1)+j，Hj的信号输入至输出端口OUTj*(m+1)，Li和Hm的信号输入相与后至输出端口OUTm*(m+1)+i；

当n为2^k且k大于等于2时，对于每一个大于等于2且小于等于k的整数a，每个位宏单元上端输入端口与一个位宏单元的输出端口依次相连，下端输入端口与另一个位宏单元的输出端口依次相连。

本发明还提供了基于该二进制码到温度计码的串行转换装置的转换方法，包含以下步骤：

步骤1)，确认二进制码输入位数n是否等于2^k，若不相等，则在其最高位前补0至2^k位，其中，k为大于等于1的整数；

步骤2),将n位二进制码依次每两位划分为一组，低位为下端输入信号，高位为上端输入信号；

步骤3),根据每组上端/下端输入信号的位数b，将其上端输入信号、下端输入信号分别输入至b位宏单元，得到组b²+2b位温度计码；

步骤4)若温度计码剩余组数不为1，则将温度计码依次每两组划分为一组，重新执行步骤3)，直至温度计码为一组，完成转换。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

1.简单易行；

2.逻辑深度为k，最大负载包含n+1个或门和n个与门；

3.在版图布局时布局简单。

附图说明

图1是本发明提出的n位宏单元；

图2是本发明提出的二进制码到温度计码转换方法；

图3是本发明提供的4-to-15二进制码到温度计码转换的原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：

如图1所示，本发明提供了一种二进制码到温度计码的串行转换装置，所述二进制码的位数为n位，n∈{2^k|k为大于等于1的整数}；

当n为2时，所述串行转换装置包含1个1位宏单元；

当n为4时，所述串行转换装置包含2个1位宏单元、1个3位宏单元；

当n为8时，所述串行转换装置包含4个1位宏单元、2个3位宏单元、1个15位宏单元；

当n为2^k且2^k大于8时，所述串行转换装置包含2^k-1个位宏单元、2^k-2个位宏单元、…、2⁰个位宏单元；

当m为大于等于1的整数时，m位宏单元包含m个下端输入端口L1…Lm、m个上端输入端口H1…Hm口和m²+2m个输出端口OUT1…OUTm²+2m；对于每个大于等于1且小于等于m的整数i和j，Li和Hj的信号相或输入后至输出端口OUT(i-1)*(m+1)+j，Hj的信号输入至输出端口OUTj*(m+1)，Li和Hm的信号输入相与后至输出端口OUTm*(m+1)+i；

当n为2^k且k大于等于2时，对于每一个大于等于2且小于等于k的整数a，每个位宏单元上端输入端口与一个位宏单元的输出端口依次相连，下端输入端口与另一个位宏单元的输出端口依次相连。

如图2所示，本发明还提供了基于该二进制码到温度计码的串行转换装置的转换方法，包含以下步骤：

步骤1)，确认二进制码输入位数n是否等于2^k，若不相等，则在其最高位前补0至2^k位，其中，k为大于等于1的整数；

步骤2),将n位二进制码依次每两位划分为一组，低位为下端输入信号，高位为上端输入信号；

步骤3),根据每组上端/下端输入信号的位数b，将其上端输入信号、下端输入信号分别输入至b位宏单元，得到组b²+2b位温度计码；

步骤4)若温度计码剩余组数不为1，则将温度计码依次每两组划分为一组，重新执行步骤3)，直至温度计码为一组，完成转换。

实施例

以n＝4为例，对应温度计码位数为15位，以温度计码为1代表有效，具体步骤如下：

1、将二进制码输入分为(B₁，B₂)、(B₃，B₄)两组；

2、每组上端(下端)信号位数为1，选择1位宏单元实现2至3转码，得到2组温度计码；

3、将两组温度计码分为一组；

4、每组上端(下端)信号位数为3，选择3位宏单元实现6至15转码，得到1组温度计码

4、温度计码组数为1，完成转码；

上述步骤的原理如图3所示，本发明提供的串行二进制码到温度计码的转换装置；用该装置实现二进制码到温度计码的转换方法逻辑深度为k，包含n+1个或门和n个与门，每一位温度计码对应的从输入到输出路径相同，最长延迟路径明确；由于在版图布局时不需要复杂的走线，从而本发明提供的温度计码到二进制码的转换电路在版图布局时布局简单。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种二进制码到温度计码的串行转换装置，其特征在于，所述二进制码的位数为n位，n∈{2^k|k为大于等于1的整数}；

当n为2时，所述串行转换装置包含1个1位宏单元；

当n为4时，所述串行转换装置包含2个1位宏单元、1个3位宏单元；

当n为8时，所述串行转换装置包含4个1位宏单元、2个3位宏单元、1个15位宏单元；

当n为2^k且2^k大于8时，所述串行转换装置包含2^k-1个位宏单元、2^k-2个位宏单元、…、2⁰个位宏单元；

当m为大于等于1的整数时，m位宏单元包含m个下端输入端口L1…Lm、m个上端输入端口H1…Hm口和m²+2m个输出端口OUT1…OUTm²+2m；对于每个大于等于1且小于等于m的整数i和j，Li和Hj的信号相或输入后至输出端口OUT(i-1)*(m+1)+j，Hj的信号输入至输出端口OUTj*(m+1)，Li和Hm的信号输入相与后至输出端口OUTm*(m+1)+i；

当n为2^k且k大于等于2时，对于每一个大于等于2且小于等于k的整数a，每个位宏单元上端输入端口与一个位宏单元的输出端口依次相连，下端输入端口与另一个位宏单元的输出端口依次相连。

2.基于权利要求1所述的一种二进制码到温度计码的串行转换装置的转换方法，其特征在于，包含以下步骤：

步骤1)，确认二进制码输入位数n是否等于2^k，若不相等，则在其最高位前补0至2^k位，其中，k为大于等于1的整数；

步骤2),将n位二进制码依次每两位划分为一组，低位为下端输入信号，高位为上端输入信号；

步骤3),根据每组上端/下端输入信号的位数b，将其上端输入信号、下端输入信号分别输入至b位宏单元，得到组b²+2b位温度计码；

步骤4)若温度计码剩余组数不为1，则将温度计码依次每两组划分为一组，重新执行步骤3)，直至温度计码为一组，完成转换。