SU1020815A1 - Преобразователь кода с посто нным весом в двоичный код - Google Patents

Abstract

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОДА С ПОСТОЯННЫМ ВЕССМ В ДВОИЧНЫЙ КОД, сзодержащий генератор веоовых коэффидиентов , регистр сдвига, элемент И, .первый вход которого соединен с выводом : регистра сдвига, сгумматор результата, инфо)рмаш1онвый вход которого соединен с выходом элемента И, и распределитель умаупьсов, первый выход которого соединен с тактовьш входом регистра сдвига, выход первого попутакта распределител  импупыэтв соединен с вторым входом элемента И и управл ющим входом сумматора результата, выход второго полутакта распределител  импульсов соединен с управл ющим входом генератора весошлх коэффициентов , о т л и ч а ю щ и и с   тем, что, с целью расширени  класса ре- , шаекшх задач за счет возможности преобразовани  двоичного кода с ограниченным весом в полный двоичный код, в него введены регистр весового эквивалента и элемент НЕ, вход которого соединен с выходом регистра сдвига и первым инфор- MjEUiHOHHbiM входом генератора весовых Коэффициентов, второй информационный вход которого соединен с выходом элемен та НЕ, а вход регистра весового эквивалё{1та соединен с входом эквивалента генератора весовых коэффициентов, выход которого соединен с третьим входом элемента И. 2. Преобразователь по п. 1, о. т п и ч а ю щ и и с   тем, что ге-г шратор весовых коэффициентов жит группу из k сумматоров;. группу R3 1( пороговых элементов, первую и вторую группы из k элементов И и группу из (l4-l)-ro элемента задержки, где k - максимальный вес преобразуемого кода, причем выход i -го ( i «l-k) сумматора (О группы соединен с первым входом ( +1)го сумматора группы и через ( -и пороговый элемент группы - с первым входом 1 -го элемента И второй группы, выход , которого соединен с входом вычитани  ; -го. сумма:тора группы,вход записи которого соединен с выходом -гo элемента И первой группы,вторие входы -х элементов К9 И первой и второй грутш соединены с выО 00 ходом i -го и входом (i -1)-го элемент : тов задержки группы, третьи входы ai eментов И первой и второй групп .йвп - 01 ютс  соответственно первым и вторым , информационными входами генератора весовых коэффициентов, выход которого сое динен с выходом k-го сумматора группы, а вход эквивалента соединен с входом первого сумматора группы.

Description

Изобретение отиоситс  к автоматике и цифровой зычиСпитепьной технике и может быть использовано при построени преобразоватепей двоичных кодов с огра ниченным ипи посто нным весом в пол- гый двоичный код. Известно устройство дп  преобразова ни  двоичных кодов с посто нным весом в поштый двоич 1ый КОД, содержащее дво счетчик, дешифратор, накопитель {ый сумматор, блок переключени  режимов работы, двоичный сштчик нулевых симвоггав, элемент ИЛИ и элемент НЕ 1 Недостатками указанного устройства  вл ютс  невозможность преобразовани  коцп с ограниченным весом в полный двоичный код, и также сравнительно боп шой объем оборудовани . Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и схемному построению  вл етс  преобразователь кодо содерлшший регистр сдвига, сумматор ре зультата, генератор весовых коэффициентов , элемент И и блок управлени , вы ходы которого соединены с управл ющими входами регистра сдвига и генератор , BecoBbfx коэффициентов, и блок умножени . Этот преобразователь осуществл ет перевод чисел в двоичную систему из позшгаонной системы счислени , которую включают в класс фибоначчиевых сиотем счиспешш-Гг. Недостаток известного преобразовател  - невозможность преобразовани  ко да с ограниченным весом в полный двоичный код. Цель изобретени  - расщирение клаоса решаемых задач, заключающеес  в преобразовании двоичного кода с ограниченным весом в полный двоичный код. Поставпенна  цель достигаетс  тем, что в преобразователь с посто нным ве- co в двоичный код, содержащий генератор весовых коэффициентов, регистр сдвига, элемент И, первый вход которого соединен с выходом регистра сдвига, сумматор результата, информационный вход которого соединен с выходом элемента И, и распределитель импульсов, шрвоый выход которого соединен с тактовым входом регистра сдвига, выход , первого полутакта распределител  импульсов соединен с вторым входом элемента Vi и управл ющим входом cyм aтора результата, выход второго полутакта распределител  импульсов соедиiJBH с улрасп ютцим входом генератора в©соп. коэффициентов, введены регистр весового эквивалента и элемент НЕ, ВХОД которого соединен с выходом регистра сдвига и первым информационным входом генератора весовых коэффишгентов , второй информационный вход которого соединен с выходом элемента НЕ, а вход регистра весового эквивалента соединен с входом эквивалента генератора весовых коэффициентов, выход которого соединен с третьим входом элемента И. Причем генератор весовых коэффициентов содерхшт группу из k сумматоров, группу из k пороговых элементов, и вторую группы из k элементов И и группу на ( k -1 )-го элемента задержки , где k - максимальный вес преобразуемого кода, причем выход ( -го {-i 1- k ) сумматора группы и через -и пороговый элемент группы соединен с первым входом 1 -го элемента И второй руппы, выход которого соединен с входом ы 1читани  1 -го сумма тора группы, вход записи которого соединен с выходом л -го элемента И первой группы, вторые входы 1 -X элементов И первой и второй групп соединены с выходом -го и входом ( i -1 )-го элементов задержки группы, третьи входы элементов И первой и второй групп  вл ютс  соответственно первым и вторым информационными входами 1 нератора весовых коэффициентов , выход которого соединен с выходом k -го сумматора группы, а вход эквивалента соединен с входом первого сумматора группы. Преобразование двоичных кодов с посто нным весом соответствует переводу чисел из позиционной системъ счислени , веса разр дов в которой определ ютс  следующим выражением О при ц Ц)(п,р) IPm-P) пприр рт-П, гдеф( р) - вес П -го разр да преобразуемого числа при наличии р единиц в старших перед (р -р ним разр дах; С - число сочетаний из П по ( Рщ-Р); ) - копичество единиц в коде каждого сообщени  (характеристика ограничени  на вес). Преоб1)азование двоичных кодов с огратетенным весом (копичество единиц в коде может быть от О до , ) соответствует переводу числа из позиционной системы счиспени , веса разр дов в которой определ ютс  выражением при р ipm-n-, qjin-pV Pm-p В изобретении используетс  возможность вычислени  по () весовым коэффициентам разр дов: Ц) ( ru, 0),( (,1), Ц (П1-2,2),...,(, -рт. р) дл  любого П Рт соотьетствующего р аа коэффициентов дл  П 2 равного Ц;, -И или t1 -1 путем простогосоответственно сложени  или вычитани  смежных коэффициентов из р да дп  П. Эта возможность определена основным свойством фибоначчиевых систем счислени , которое дл  систем (1.) и (2) записываетс  в виде следующего соотношени : ,,(n-i,). (3 Определение весовых коэффициентов разр дов в процессе преобразовани  целе сообразно начинать со старших разр дов Зшчение tj ( П , р ) при р -рт всегда равно 1. На чертеже представлена структурна  схема предлагаелгаго преобр1азовател . Преобразователь кодов содержит регистр 1 весового эквивалента, генератор 2 весовых коэффициентов, включающий в себ  группу 3 сумматоров 3, 32 ..., Зр( предназначенных дл  хранени  двоичных эквивалентов весовых коэффициентов pfY, разр дов преобразуемого ко да: группу 4 пороговых элементов 4,, 4 ... 4р , первую группу 5 элементов И 5/, S,..., 5f, вторую группу 6 эле5р , вторую группу 6 ментов И 6,, 62,..., бр,, группу 7 элементов 7i , 7,„,, 7(р..1) задержки, предназначенных дл  задержки подачи уп равл ющего сигнала на очерёдной сумматор 3ц, 3,.,,, Зр группы на врем  вычитани  или записи одного чиспа в предыдущем сумматоре; элемент НЕ 8, эпемент И 9, распределитель 10 импул сов, регистр 11 сдвига и сумматор 12 результата. В зависимости от числа разр дов в преобразуемом коде {Hm)« ограничени  на вес кодов, коды с посто нным весом или коды с ограниченным весом и значени  параметра ограничени  .осуществл ютс  вычислени  по формулам 1 15 1) ИЛИ (2) значений сбедуюших весоых коэффицис-нтов: i m-Pm - Pm-)iMltim-pn- 2,pr«-),. .O). В первый сумматор 3 записывают двоичный эквивалент числа Ц| (п,т,, pfn-l)i во второй сумматор 3 - двоич-ный эквивалент числа Ц) (tini-Pm-2i pm-2) и т.д. Е последнем сумматоре . будет записан двоичный эквивалент -числа Ц) (П„1,О) которое  вл етс  весовым коэффициентом первого старшего разр да преобразуемого кода. В регистре 1 двоичный эквивалент единицы соот етствует весу любого разр да при р р,, так как всегда f (,pm) l. Расс ютрим работу устройстве дп  . случа , когда осуществл етс  преобразование кода 1О1О100 с ограниченным весом в полный двоичный код. Примем, что число разр дов в преобразуемых кодах равно; семи, а максимально допустимый вес pfv, равен трем Преобразование осуи1ествл етс  за число тактов, равное числу разр дов в исходном коде (в рассматриваемом случае за семь тактов). Каждый такт работы состоит из двух полутактов . Первый полутакт основной (рабочий ), в течение которого осуществл етс  преобразование очередного разр да исходного кода в полный дво1{чный код, а второй полутакт вспомогательный, в течение которого осуществл етс  вычиоление двоичного эквивалента веса следующего разр да преобразуемого кода. Потактную работу преобразовател  кодов задает распределитель 10 импульсов путем выдачи на выходе 13 управл ющего сигнала в тенешге всего такта работы, ва выходе 14 - в течение первого полутакта и на выходе 15 в течение второго по лутакта работы. В исходном состо нии преобразуемый код 101О1ОО записан в регистр сдвига 11, сумматор 12 результата обнупеи. Необходимое число сумкшторов 3 , З2...м в группе равно трем. Весовые коэффициенты рассчитаны по формуле (2) дл  . В сумматоре Зз записан двоичный эквивалент чиспа ( (6,0) 4, в cy мaтope 3 - О (5,1) «16 и в сумматоре 3, - if (4,2) « 5. Если же преобразоватепь содержит число сумматоров 3, 32 ..., группе больше чем р, то в избыточные сумматоры запи( двоичные зквивапенты единицы. Первый такт. При поступлении управл ющего сигна ла с выхода 13 распредепитеп  10 импупьоов на регистр 11 сдвига в нем осуществл етс  сдвиг хран щегос  в нем кода на один разр д в сторону старших и выдача значени  crafsuero разр да, в рассматриваемом случае 1 на входы элементов И 9, 5«, 5, 5, и через эле мент НЕ 8 на входы И б, Gjt j в течение всего такта работы. Первый полутакт. При поступлении управл ющего сигнала с выхода 14 распределител  10 импульсов на элемент И 9 и сумматор 12 результата происходит сложение в сумматоре 12 хран чдегос  в нем чиопа с поступающим с элемента И 9. В рассматриваемом случае с выхода элемента И 9 поступает двоичшь1й эквивалент веса старшего разр да, равного сорока двум из сумматора З и записываетс  в сумматор 12 fea-накоплени , так как перед первым тактом преобразовани  сумматор 12 :всвгда обнулен. Второй полутакт. Управл ющий сигнал с выхода 15 распределител  1О импульсов поступает на Ёходы элементов И 63, 5 и через элементы 7j, 1 на соответствующие пары элементов И б 5j; и 6, 5|. При наличии на выходе регистра 11 ; сдвига сигнала, соответствующего ну ев му значению преобразуемого в данном такте разр да исходного кода, этим сигналом через элемент НЕ 8 дут поданы разрешающие сигналы на входы элементов И 6, 6j,, 6. Управл ющие сигналы поступ т через элементы И 6«, Gj, 6 на первые управл ющие входы только те сумматоров 3it, 3j, 3, в которых будут хранитьс  двоичные эквиваленты чисел второго больших единицы, так как тольк в этом случае на первые входы элементов И 6;, QI, 6} будут поданы разрешающие сигналы с выходов соответст- вующих пороговых элементов 4, 4, 4j подключенных к выходам сумматоров 3. 2 З, При наличии на выходерегистра 11 сдвига сигнала,соответствующего единичному значению преобразуемого в данном такте разр да исходного кода,этим сигна лом подаетс  разрешение на элемент И 5, 5jt, 5j и сигналы с выхода 15 jраспределител  10 импульсов поступают на .вторые управл ющие входы сумматоров 3,3, 3. При поступлении сигнала на первый управл ющий вход любого Ъумматора 3f, 3, Зз он осуществл ет вычитание из хр(ан щегос  в нем числа, числа подаиног го на его информациониь1Й вход с выхода предыдущего сумматора или регистра 1, а при поступлении сигнала на второй управл ющий вход сумматор осуществл ет сброс хран щегос  в нем числа и запот инание поданного на его информационный вход, В рассматриваемом случае первый старший разр д исходного кода, обрабатываемый в первом такте, имеет единичное значение. Следовательно, управл ющий сигнал с выхода 15 распределител  10 импульсов последовательно, начина  с сумматора 3, 32, 3 и они произведут запись двоичных экивалентов следующих чисел: в сумматор Зд - 16 « f (5,1), в сумматор 32 - 5 в (|)(4,2) и в сумматор 3| - 1 Лр (3,3). На этом работа устройства при данном такте работы закончена .. Второй такт. Работа преобразовател  кодов в этом такте отличаетс  тем, что с выхода регистра il сдвига выдаетс  сигнал, соответствующий нулёвсйлу значению шестого разр да исходного кода, который отрабатываетс  во втором такте. Первый полутакт. При поступлении сигнала с выхода 14 распределител  10 импульсов элемент И 9 вьщает в сумматор 12 результата двоичный эквивалент нул , в результате накоплени  которого число в сумматоре 12 остаетс  без изменени , т.е. сохран етьс  двоичнь1й эквивалент числа 42. Второй полутакт. Управл ющий сигнал с выхода 15 распределител  10 импульсов поступает элементы И QI на первые управл ющие входы только сумматоров 3 и 32. В сумматоре 3( (в остальных, еоли сумматоров больше 3) хранитс  двои ный эквивалент единицы, поэтому пороговый элемент 4 ш выдает больше разрешающего сигнала на элемент И 6 н сумматор 3 отключаетс  от управлени  по первому входу. В сумматорах 32 и 3 проводитс  вычитание поданых на их . входы чисел из хран щихс  в них. В результате этого будут получены двоичные эквиваленты следующих чисел: в сумматоре 3« - 16-5 Ср (4,1) и в сумматоре 3 - 5-1 в 4 в ф (3,2). В сумматоре 3 сохран етс  двоичный эквивалент еди1пшы, которому можно поставить в соответствие весовой коэффициент 0(2,3) 1,

710208158

I Работа устройства в последующих так- данного кода (1(31О100) в полный

rax аналогична первому, если обрабатыва-двоичный код представлено в таблице.

. етс  единичный разр д исходного кода, илиКонечный результат преобразовани  повт (, если обрабатьтаетс  нулевой разр д,лучен в сумматоре 12 на седьмом тгкте

Изменение содержимого всех сумма- $иравен 56 нпи в полном двоичном коде

торов 12, ЗА 3; 3 при преобразовании110000.

Изобретение позвол ет также преобразовывать коды с посто нным весом в полные двоичные коды. Отпичие здесь . только в том, что значени  весовых коэ(}. фиииентов дл  записи в сумматоры цепочки в исходном состо нии осуществл ют по формуле (1). Предлагаемый преобразователь в отличие от известного обладает способностью осуществл ть преобразование кодов с ограниченным и посто нным весом в пол- 3 ные двоичные коды, что позволит сократить объем передаваемых сообщений в системах управлени , т.е. повысить юс надежность и эффективность работы.Технико-экономическа  эффективность устройства заключаетс  в том, что применение предлагаемого преобразовател  кодов позволит сократить сообшете длиной п разр дов и содержащих не более 1о , pf единиц в( п)

Claims (2)

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОДА С ПОСТОЯННЫМ ВЕСОМ В ДВОИЧНЫЙ КОД, содержащий генератор весовых коэффициентов, регистр сдвига, элемент И, , первый вход которого соединен с выходом : регистра сдвига, сумматор результата, информационный вход которого соединен с выходом элемента И, и распределитель импульсов, первый выход которого соединен с тактовым входом регистра сдвига, выход первого полутакта распределителя импульсов соединен с 'вторым входом элемента И и управляющим входом сумматора результата, выход второго полутакта распределителя импульсов соединен с управляющим входом генератора весовых коэффициентов, о т пинающийся тем, что, с цепью расширения класса ре- . шаемых задач за счет возможности преобразования двоичного кода с ограниченным весом в полный, двоичный код, в него введены регистр весового эквивалента и элемент НЕ, вход которого соединен с выходом регистра сдвига и первым инфор мационным входом генератора весовых коэффициентов, второй информационный вход которого соединен с выходом элемента НЕ, а вход регистра весового эквивалента соединен с входом эквивалента генератора весовых коэффициентов, выход которого соединен с третьим входом элемента И.

2. Преобразователь по π. 1, о. т 'Пинающийся тем, что’ ге— ’ нератор весовых коэффициентов соцержиг группу из к сумматоров/, группу из пороговых элементов, первую и вторую группы из к элементов И и группу из ( k -l)-ro элемента задержки, где к максимальный вес преобразуемого кода, причем выход л -го ( ί = l-k) сумматора группы соединен с первым входом (i +1)го сумматора группы и через 1 —Й пороговый элемент группы - с первым входом 1 —го элемента И второй группы, выход .которого соединен с входом вычитания ; i -го. сумматора группы ,вход записи которого соединен с выходом 1 -го элемента И первой группы,вторые входы i -х элементов И первой и второй групп соединены с выходом i -го и входом (Ϊ -1)-го эпемен тов задержки группы, третьи входы элементов И первой и второй групп .Являются соответственно первым и вторым . информационными входами генератора весовых коэффициентов, выход которого соединен с выходом К -го сумматора группы, а вход эквивалента соединен с входом первого сумматора группы.