JPH05291961A - グレイ符号発生装置 - Google Patents

グレイ符号発生装置

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JPH05291961A
JPH05291961A JP9313692A JP9313692A JPH05291961A JP H05291961 A JPH05291961 A JP H05291961A JP 9313692 A JP9313692 A JP 9313692A JP 9313692 A JP9313692 A JP 9313692A JP H05291961 A JPH05291961 A JP H05291961A
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JP9313692A
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English (en)
Inventor
Kiyoshi Utsugi
潔 宇都木
Teruo Ishihara
輝雄 石原
Nami Yamashita
奈美 山下
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、バイナリカウンタの出力からグレイ
符号を発生するとともに付属情報を発生するグレイ符号
発生装置に関し、バイナリ符号からグレイ符号を発生す
ると共に、発生されたグレイ符号中の変化するビット位
置を示す情報を得ることのできるグレイ符号発生装置を
提供することを目的とする。 【構成】バイナリカウンタ10の出力からグレイ符号を
生成するグレイ符号生成手段15を有するグレイ符号発
生装置において、前記バイナリカウンタ10の出力信号
に立ち上がりの変化があったことを検出する立ち上がり
検出手段11を備えて構成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、バイナリカウンタの出
力からグレイ符号を発生するとともに付属情報を発生す
るグレイ符号発生装置に関する。
【0002】近年、グレイ符号を用いてカウントを行う
アプリケーションが広く用いられている。グレイ符号
は、或るコードから次のコードに移行する場合、1ビッ
トのみが変化するように構成されたコード体系である。
【0003】かかるグレイ符号を用いたアプリケーショ
ンでは、単にグレイ符号の生成のみならず、該グレイ符
号に付属する種々の情報をも同時に生成することが要求
されている。
【0004】
【従来の技術】従来、グレイ符号によりカウントを行う
回路として、例えば、図14に示すような、変換回路を
バイナリカウンタの出力側に付加し、入力されたバイナ
リ符号をグレイ符号に変換するものが知られている。
【0005】図14に示す変換回路は、8ビットのバイ
ナリ符号を、同じく8ビットのグレイ符号に変換する構
成を示している。図において、501 〜506 はそれぞ
れ排他的論理和ゲートである。
【0006】かかる従来の変換回路は、小規模な回路で
バイナリ符号からグレイ符号に変換できるという利点が
ある。ところが、アプリケーションによっては、グレイ
符号の特徴であるコード中の1ビットだけが変化しなが
らカウントを行う際の、変化するビット位置を知りたい
という要望がある。しかし、上記のような従来の変換回
路では、変化するビット位置を示す情報が得られないと
いう問題があった。
【0007】また、上記変換回路を、グレイ符号を生成
するべく予め所定のデータを記憶したROMで構成する
ものも知られているが、ROMからデータを読み出すの
に一定の時間を必要とし、高速性を必要とするアプリケ
ーションには応用できないという問題があった。
【0008】さらに、例えば、音声圧縮に用いられるベ
クトル和励起線形予測符号化方式におけるコードブック
サーチ処理では、256通りの符号ベクトルに対して、
以下の更新式によりGuを求める必要がある。
【0009】 この更新式に用いるθujは、従来は、メモリ(例えばR
OM)にデータとして予め記憶しておき、必要の都度該
メモリから読み出して使用するようになっていた。上式
における1回の更新にθujが9通り必要なため、合計2
56×9=2304ワードのROM容量を必要としてい
た。
【0010】このように、従来のコードブックサーチ処
理では、ROM容量の増大を招き、また、メモリからデ
ータを読み出す必要があるので、データを参照する速度
に限界があり更なる高速化が困難であるという問題があ
った。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる事情
に鑑みてなされたもので、その第1の目的は、バイナリ
符号からグレイ符号を発生すると共に、発生されたグレ
イ符号中の変化したビット位置を示す情報を得ることの
できるグレイ符号発生装置を提供することにある。
【0012】また、第2の目的は、信号処理プロセッサ
で上記のベクトル和励起線形符号化方式におけるコーデ
ックを実現する場合に、処理量の多いコードブックサー
チ処理を小規模のハードウエアで高速に行うことのでき
るグレイ符号発生装置を提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明のグレイ符号発生
装置は、上記第1の目的を達成するために、バイナリカ
ウンタ10の出力からグレイ符号を生成するグレイ符号
生成手段15を有するグレイ符号発生装置において、前
記バイナリカウンタ10の出力信号に立ち上がりの変化
があったことを検出する立ち上がり検出手段11を備え
たことを特徴とする。
【0014】また、上記第2の目的を達成するために、
バイナリカウンタ10の出力からグレイ符号を生成する
グレイ符号生成手段15と、前記バイナリカウンタ10
の出力信号に立ち上がりの変化があったことを検出する
立ち上がり検出手段11とを具備し、前記グレイ符号生
成手段15で生成されたグレイ符号と前記検出手段11
で検出された立ち上がりの変化のあった信号のビット位
置を示す情報とから所定の値θujを生成することを特徴
とする。
【0015】
【作用】本発明は、グレイ符号を生成するグレイ符号生
成手段15の他に、バイナリカウンタ10の出力信号に
立ち上がりの変化があったことを検出する立ち上がり検
出手段11を設けたので、グレイ符号の特徴である変化
する1ビットだけ変化するビット位置を示す情報を出力
することができる。
【0016】これにより、グレイ符号中の変化のあった
ビット位置を必要とする種々のアプリケーションに応用
することができるものとなっている。
【0017】また、生成されたグレイ符号とビット位置
を示す情報とから、信号処理プロセッサでベクトル和励
起線形符号化方式におけるコーデックを実現する場合の
コードブックサーチ処理に必要な所定値θujを生成す
るので、上記処理を小規模のハードウエアで高速に実現
できるものとなっている。
【0018】
【実施例】以下、本発明の実施例につき図面を参照しな
がら詳細に説明する。 (1)第1の実施例 図2は本発明に係るグレイ符号発生装置の第1の実施例
を示す回路図である。以下においては、説明を簡単にす
るために、4ビットのバイナリ符号を同じく4ビットの
グレイ符号に変換する場合の構成について説明する。
【0019】図において、10は4ビットのバイナリカ
ウンタである。このバイナリカウンタ10は、外部から
供給されるクロック信号CLKに同期してカウント動作
を行うようになっている。即ち、クロック信号CLKの
立ち上がりエッジが入力される度にカウントアップ動作
を行い、その出力端子にカウント値B3 〜B0 を出力す
る。
【0020】111 〜114 は、立ち上がり検出回路で
あり、それぞれフリップフロップ121 〜124 とAN
Dゲート131 〜134 とがデジタル微分回路を形成す
るべく接続されて構成されている。
【0021】上記フリップフロップ121 〜124 のク
ロック入力端子には、図示されていないが、上記クロッ
ク信号CLKが供給されるようになっている。
【0022】この立ち上がり検出回路111 〜11
4 は、バイナリカウンタ10が出力する各ビットB3
0 が、「0」から「1」に変化する場合に有意信号
「1」を出力する。
【0023】バイナリカウンタ10におけるカウントア
ップ動作では、バイナリコード中の「0」から「1」に
変化するビットは一箇所であるという特性を有してい
る。従って、上記立ち上がり検出回路111 〜114
ANDゲート131 〜134 の出力は、所定の1クロッ
ク区間では1つのみがオンにされる。このANDゲート
131 〜134 の出力は、エンコーダ14に供給され
る。
【0024】エンコーダ14は、入力端子D3 〜D0
何れかにオン信号が入力されると、該信号をコード化し
て出力するものである。例えば、入力端子D2にオン信
号が入力されると、信号端子O3 〜O0 には、「001
B 」(添字の「B 」は2進数であることを示す)を出
力するものである。このエンコーダ14の出力が変化し
たビット位置を示す情報として用いられることになる。
【0025】なお、上記ANDゲート131 〜134
出力は、バイナリ符号の「0」から「1」に変化したビ
ットそのものであるので、アプリケーションによって
は、この信号を直接、ビット位置を示す信号として用い
ることもできる。
【0026】また、15はグレイ符号生成回路であり、
3個の排他的論理和ゲート151 〜153 が図示するよ
うに接続されて構成される。このグレイ符号生成回路1
5の構成及び動作は、従来のもの(図14参照)と同一
であるので、ここでの説明は省略する。
【0027】図4に4ビットのバイナリ符号とグレイ符
号との対応を示す。図4からも明らかなように、グレイ
符号が変化するビット位置は、バイナリ符号が「0」か
ら「1」に変化しているビット位置に対応していること
がわかる(例えば破線で囲んだ部分を参照)。このビッ
ト位置がコード化されて上記エンコーダ14から出力さ
れることになる。
【0028】次に、上記グレイ符号発生装置の動作につ
き、図3に示したタイミングチャートを参照しながら説
明する。
【0029】図3(1) はバイナリカウンタ10に与えら
れるクロック信号CLKを示す。このバイナリカウンタ
10は、クロック信号CLKの立ち上がりのエッジでカ
ウントアップ動作を行う。
【0030】図3(2) 〜(5) は、それぞれバイナリカウ
ンタ10の出力B0 〜B3 を示す。図では、「0H 」〜
「FH 」(添字の「H 」は16進数であることを示す)
の範囲のカウント状態を示している。
【0031】図3(6) 〜(9) は、それぞれ本グレイ符号
発生装置が出力する変化ビット位置信号C0 〜C3 の変
化を示している。図4と対比して参照すれば明らかなよ
うに、各クロック区間において、バイナリ符号の「0」
から「1」に立ち上がるビット位置がコード化されて出
力されることがわかる。
【0032】図3(10)〜(13)は、それぞれ本グレイ符号
発生装置のグレイ符号生成回路15が出力するグレイ符
号G0 〜G3 を示す。これも図4と対比して参照すれば
明らかなように、各クロック区間において、図4に示す
グレイ符号が生成されていることがわかる。
【0033】以上のように、この実施例によれば、従来
のバイナリ/グレイ符号変化に比べ若干回路規模は大き
くなるが、グレイ符号の特徴である1ビットのみ変化す
る位置の情報が得られるという効果がある。 (2)第2の実施例 図5は本発明のグレイ符号発生装置の第2の実施例を示
す回路図である。以下においては、上述したベクトル和
励起線形予測符号化方式におけるコードブックサーチ処
理に必要とされる9ビットのθujを発生する場合の例
について説明する。
【0034】図5において、20は9ビットのバイナリ
カウンタである。このバイナリカウンタ20は、クロッ
ク信号CLKが入力される度にカウントアップ動作を行
い、その出力端子Q1〜Q9にカウント値を出力するも
のである。
【0035】21〜29はθuj発生回路である。上記
バイナリカウンタ20の出力B9 〜B1 を入力し、グレ
イ符号としての符号S(Sign)及びビット位置情報
としてのデータD(Data)をそれぞれ出力するもの
である。
【0036】このθuj発生回路21〜29で発生され
る符号S(Sign)及びデータD(Data)は、下
記表1のように加工されて、上記(1)式で使用される
θujとして用いられることになる。
【0037】上記θuj発生回路は、θu1を発生する
θu1発生回路21(図6(A)参照)、及びθu2〜
θu9を発生するθu2〜θu9発生回路22〜29
(図6(B)参照)とにより構成される。
【0038】θu1発生回路21は、図6(A)に示す
ように、フリップフロップ30とインバータ31とによ
り構成されている。
【0039】フリップフロップ30は、バイナリカウン
タ20の最下位ビットB1 をクロック入力とし、自身の
反転出力をデータ入力とした1/2分周回路を構成する
べく接続されている。そして、このフリップフロップ3
0のノーマル出力が符号S(Sign)として出力され
る。
【0040】このフリップフロップ30は、バイナリカ
ウンタ20の最下位ビットB1 に立ち上がりの変化が発
生した場合に、該フリップフロップ30の記憶内容を反
転するように作用する。これにより、変化のあったビッ
トを反転させることによりグレイ符号が生成されるとい
う論理が実現されている。
【0041】また、このフリップフロップ30は、プリ
セット信号PRSTにより初期値に設定されるようにな
っている。
【0042】また、θu1発生回路21は、バイナリカ
ウンタ20の最下位ビットB1 をインバータ31で反転
した信号をデータD(Data)として出力するように
なっている。このθu1の発生においては立ち上がりの
検出を必要としないので、後述するような微分回路は存
在しない。
【0043】θu2〜θu9発生回路22〜29は、図
6(B)に示すように、2つのフリップフロップ32、
33とNANDゲート34とにより構成されている。
【0044】フリップフロップ32は、上記図6(A)
のフリップフロップ30と同じ構成であり、同じ動作を
行うので説明は省略する。
【0045】フリップフロップ33は、クロック信号C
LKをクロック入力とし、バイナリカウンタ20が出力
するデータB9 〜B2 をセットする構成となっている。
このフリップフロップ33の反転出力はNANDゲート
34の一方の入力に供給されるようになっている。
【0046】NANDゲート34の他方の入力には、上
記バイナリカウンタ20が出力するデータB9 〜B2
供給されるようになっている。そして、このNANDゲ
ート34で、論理積がとられ、さらに反転された信号が
データD(Data)として出力される。
【0047】即ち、このフリップフロップ33とNAN
Dゲート34とによりデジタル微分回路が構成され、各
ビットの立ち上がり検出回路として機能するようになっ
ている。
【0048】次に、上記構成において、図7に示すタイ
ミングチャートを参照しながら動作を説明する。なお、
図ではθu2〜θu9発生回路22〜29は、各回路の
構成及び動作は同じであるので、θu2発生回路22で
代表させて説明する。
【0049】図7(1) はバイナリカウンタ20及びフリ
ップフロップ33に与えられるクロック信号CLKを示
す。このバイナリカウンタ20は、クロック信号CLK
の立ち上がりのエッジでカウント動作を行うものであ
る。
【0050】図7(2) はプリセット信号PRSTを示
す。このプリセット信号PRSTが解除(Hレベル)に
された後に、該グレイ符号発生装置が動作を開始するこ
とになる。
【0051】図7(3) 〜(6) は、θu2発生回路22の
入力及び出力を示しており、同図(3) は入力B2 、(4)
はフリップフロップ32の反転出力の波形a、(5)はデ
ータ出力D2、(6)は符号出力S2をそれぞれ示してい
る。
【0052】そして、データ出力D2及び符号出力S2
とにより、図7(7) に示すように、上記表1に示した規
則に従ってθu2が算出され、上記(1)式の計算に使
用されることになる。
【0053】図7(8) 〜(10)は、θu1発生回路21の
入力及び出力を示しており、同図(8) は入力B1 、(9)
はデータ出力D1、(10) は符号出力S2をそれぞれ示
してる。
【0054】そして、データ出力D1及び符号出力S1
とにより、図7(11)に示すように、上記表1に示した規
則に従ってθu1が算出され、上記(1)式の計算に使
用されることになる。
【0055】上記グレイ符号発生装置を用いて発生され
るθujの例を図9〜14に示す。この回路を用いれ
ば、図9〜14のグレイコート表に於ける256通りの
θujの発生がハードウェアにより高速にできる。
【0056】以上のように、この実施例によれば、従来
のように、全てのθujを記憶したテーブルを持つ必要
がなくなり、大幅な回路規模縮小が図れるという利点が
ある。
【0057】また、例えばDSPのようなプロセッサに
おいては演算処理とグレイ符号の発生が並列処理として
行えるので、処理の高速化が可能となる。
【0058】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
バイナリ符号からグレイ符号を発生すると共に、発生さ
れたグレイ符号中の変化するビット位置を示す情報を得
ることのできるグレイ符号発生装置を提供できる。
【0059】また、信号処理プロセッサで上記のベクト
ル和励起線形符号化方式におけるコーデックを実現する
場合に、処理量の多いコードブックサーチ処理を小規模
のハードウエアで高速に行うことのできるグレイ符号発
生装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理説明図である。
【図2】本発明の第1の実施例の構成を示すブロック図
である。
【図3】本発明の第1の実施例の動作を示すタイミング
チャートである。
【図4】バイナリ符号とグレイ符号との対応を示す図で
ある。
【図5】本発明の第2の実施例の構成を示すブロック図
でる。
【図6】本発明の第2の実施例の詳細な構成を示す回路
図である。
【図7】本発明の第2の実施例の動作を示すタイミング
チャートである。
【図8】本発明の第2の実施例で発生されるθujの例
(その1)である。
【図9】本発明の第2の実施例で発生されるθujの例
(その2)である。
【図10】本発明の第2の実施例で発生されるθujの
例(その3)である。
【図11】本発明の第2の実施例で発生されるθujの
例(その4)である。
【図12】本発明の第2の実施例で発生されるθujの
例(その5)である。
【図13】本発明の第2の実施例で発生されるθujの
例(その6)である。
【図14】従来のバイナリ符号−グレイ符号変換回路の
一例を示す図である。
【符号の説明】
10 バイナリカウンタ 11 立ち上がり検出手段 14 エンコード手段 15 グレイ符号生成回路

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 バイナリカウンタ(10)の出力からグレイ
    符号を生成するグレイ符号生成手段(15)を有するグレイ
    符号発生装置において、 前記バイナリカウンタ(10)の出力信号に立ち上がりの変
    化があったことを検出する立ち上がり検出手段(11)を具
    備したことを特徴とするグレイ符号発生装置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記立ち上がり検出
    手段(11)で検出した信号をエンコードするエンコード手
    段(14)を具備したことを特徴とするグレイ符号発生装
    置。
  3. 【請求項3】 バイナリカウンタ(10)の出力からグレイ
    符号を生成するグレイ符号生成手段(15)と、 前記バイナリカウンタ(10)の出力信号に立ち上がりの変
    化があったことを検出する立ち上がり検出手段(11)とを
    具備し、 前記グレイ符号生成手段(15)で生成されたグレイ符号と
    前記検出手段(11)で検出された立ち上がりの変化のあっ
    た信号のビット位置を示す情報とから所定の値θujを生
    成することを特徴とするグレイ符号発生装置。
JP9313692A 1992-04-13 1992-04-13 グレイ符号発生装置 Withdrawn JPH05291961A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5923718A (en) * 1996-08-19 1999-07-13 Nec Corporation Binary counter reading circuit

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5923718A (en) * 1996-08-19 1999-07-13 Nec Corporation Binary counter reading circuit

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Effective date: 19990706