SU1116425A1 - Преобразователь двоичного кода угла в двоично-дес тичный код градусов и минут - Google Patents

Abstract

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДВОИЧНОГО КОДА УГЛА В ДВОИЧНО-ДЕСЯТИЧНЬВ КОД ГРАДУСОВ И МИНУТ, содержащий двоичный счетчик, разр дные входы которого  вл ютс  информационными входами преобразовател , последовательно соединенные двоично-дес тичный счетчик градусов и двоично-дес тичный счетчик минут, выходы которых  вл ютс  информа1Д10нными выходамипреобразовател , дешифратор нул , первьш и второй элементы И, элемент ИЛИ, элемент за,цержки, элемент НЕ, делитель на три и дешифратор коррекции, входы которого соединены с выходами двоичнодес тичного счетчика минут, счетный вход которого соединен с выходом второго элемента И, первый вход которого через элемент НЕ соединен с выходом делител  на три, а второй вход соединен с выходом первого элемента И, с входом делител  на три и первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого через элемент задержки сое .динеи с выходом дешифратора коррекции , а выход элемента ИЛИ соединен со счетным входом двоичного счетчика, выходы младших разр дов которого сое .динены с входами дешифратора нул . выход KOTdporo соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого  ш7 етс  тактовым входом преобразовател , о т л и ч а ю щ и йс   тем, что, с целью повышени  быстродействи , в него введены двоичный сумматор сотен градусов, первый и второй двоично-дес тичные сумматоры дес тков градусов, двоичный сумматор единиц градусов, двоичный сумматор дес тков минут, причем выход первого разр да группы старших разр дов двоичного счетчика соединен со входом переноса двоичного сумматора сотен градусов и.с первым входом четвертого разр да второго двоично-дес тичного сумматора дес тков градусов, (Л С первые входы остальных разр дов и второй вход четвертого разр да которого соединены с cooтвeтcтвyющи ш выходами первого двоично-дес тичного сумматора дес тков градусов, выходы переноса первого и второго двоичнодес тичных сумматоров дес тков градусов соединены соответственно с входами первого и второго разр дов двоичного сумматора сотен градусов, выход второго разр да группы старашх разр дов двоичного счетчика соединен с первым входом первого и входом четвертого разр дов первого двоично-дес тичного сумматора дес тков градусов, выход третьего разр да группы старших разр дов двоичного счетчика соединен с входом третьего разр да первого двоично-дес тичного сумматора дес тков градусов и с первым входом первого и входом третьего разр да двоичного сумматора единиц градусов, выход четвертого разр да группы стар

Description

iJiHx разр дов двоичного счеччика соединен с нходом второго рагф да иерно- о двоич о--дес. гичпсмо сумматора дес тков градусов 5 с входом второго разр да двоичного сумматора единиц градусов м с первым рзходом первого и входом второго разр дов двоичного сумматора дес тков минут, выход н того разр да rpyiHtb cTapiiiiix разр дов двоичного счетчика соединен с вторыми входами первых разр дов первого двоич- ио-дес тичного суг4матора дес тков градусов, двор чного сумматора единиц

425

гpaдyc(lF и двоичного суммато()Н дес тков минут и с входами первого и третьего разр дов двоично-де - тичного счетчика минут, выходы двоичных сумматоров единиц градусов и сотен градусов , а также выходы второго двои,чно-дес тичного сумматора дес тков градусов соединены с соответствующими разр дными входами двоично-дес тичного счетчика граду сов, выходы двоичного сумматора дес тков MVHiyT соединеныс входами п того,шестого и разр  дов двоично-дес тичного счетчика минут.

Изобретение относитс  к выч1 слиTejibHoij технике и может бьггь использовано при построеили устройств дл  преобразовани  двоичного кода угла в двои -шо-дес тичный код градусов и 1-шиут. Известен преобразователь двоично Io кода угла в двоично-дес тичный ко градусов и минут, содержащий двоичный счегчик, дешифратор нул , элемент И элемент ШШ, элемент задержки, дешиф ратор коррекции, двоично-дес тичные счетчики минут и градусов, сумматор старших разр дов и посто нное запоми нающее устройство, делитель на три с соответствуюцц-1ми св з ми.Преобразова тель работает по принципу пересчета нмпул-ьсов с .м суммированием и перекодарованием старших разр дов 1 Недостаток известного преобразовател  состоит в его большой сложнос ти. Наиболее близким по технической сущз-.ости к изобретению  вл етс  преобразователь , содержащий двоичньш счетчик, разр дные которого  вл ютс  информащ-юннь ш входами пре образовател , последовательно соединенньге двоично-дес тичные счетчики градусов и минут, дешифратор нул , первый и второй элементы И, элемент ШШ, элемент задержки, элемент НЕ,, делитель на три и дешифратор коррекид1Й , входа которого соединены с выходами двоично-дес тичного счетчика м нут, счетный вход которого соединен с выходом второго, элемента И, первый вход которого через элемент НЕ соединен с выходом делител  на три, а второй вход соединен с выходом первого элемента И, с входом делител  на три и пepвы i входом элемента ИПМ, второй вход которого через элемент задержки соединен с выходом дешифратора коррекций, а выход элемента ШШ соединен со счетным входом двоичного счетчика, выходы младших разр дов которого соединет. с входами дешифратора нул , выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого  вл етс  тактовым входом преобразовател  2J . Недостаток данного преобразовател  состоит в низком быстродействии из-за того, что старшие разр ды двоичного кода угла преобразуютс  в двоично- дес тичный код градусов и минут с помощью дешифратора, разр дность которого равна трем. Увеличение разр дности дешифратора приводит к увеличению слогкиости и объема аппаратуpi- , преобразовател . Цепь изобретени  - повышение быстродействи  преобразовател . Поставленна  цель достигаетс  тем, что, в преобразователь двоичного кода угла в двоично-дес тичный код градусов и шиyт5, содержащий двоичщ,1й счетчик, разр дные входы которого  вл ютс  информационными вводами преобразовател , последовательно соединенные двоично-дес тичный счетчик градусов и двоичио-дес тичш 1й счетчнк минут, выходы которых  вл ютс  информационными выxoдa ш преобразовател , дешифратор нул , первый и второй элементы И, элемент 1ШИ, элемент задержки, элемент НЕ, делитель на три и дешифратор коррекции, входы которого соединены с выходами дво ично-дес тичного счетчика минут,счет ный вход которого соединен с выходом второго элемента И, первый вход которого через элемент НЕ соединен с выходом делител  на три, а второй вход соединен с выходом первого элемента И, с входом делител  на три и первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого через элемент задержки соединен с выходом дешифратора коррекции, а выход элемента ИЛИ соединен со счетным входом двоичного счетчика, выходы младших разр дов ко торого соединены с входами дешифрато ра нул , выход которого соединен с первым входом первого элемента И,вто рой вход которого  вл етс  тактовым входом преобразовател , введены двоичный сумматор сотен градусов, перВ .ьй и второй двоично-дес тичные сумматоры дес тков градусов, двоичный сумматор единиц градусов, двоичный сумматор дес тков мИнут,причем выход первого разр да группы старших разр дов двоичного счетчика соединен с входом переноса двоичного сумматор сотен градусов и с первым входом чет вертого разр да второго двоично-дес  тичного сумматора дес тков градусов, первые входы остальных разр дов и второй вход четвертого разр да которого соединены с соответствующими выходами первого двоично-дес тичного сумматора дес тков градусов, выходы переноса первого и второго двоично;дес тичньгх сумматоров дес тков градусов соединены соотвественно с входами первого и второго разр дов двоичного сумматора сотен градусов, выход второго разр да группы старших разр дов двоичного счетчика соединен с первым входом первого и входом чет вертого разр дов первого двоично-дес тичного сумматора дес тков градусов , выход третьего разр да группы старших разр дов двоичного счетчика соединен с входом третьего разр да первого двоично-дес тичного сумматор дес тков градусов и с первым входом первого и входом разр да дв ичного сумматора единиц градусов,вы1 25.4 ход четвертого разр да группы старших разр дов двоичного счетчика соединен с входом второго разр да первого двоично-дес тичного сумматора дес тков градусов, с входом второго разр да двоичного сумматора единиц градусов и с nepBbiM входом первого и входом второго разр дов двоичного сумматора дес тков минут, выход п того разр да группы старших разр дов двоичного счетчика соединен с вторыми входами первых разр дов первого двоично-дес тичного сумматора дес тков градусов, двоичного сумматора единиц градусов и двоичного сумматора дес тков минут и с входами первого и третьего его разр дов двоично-дес тичного счетчика минут, выходы двоичных сумматоров единиц градусов и сотен градусов, а также выходы второго двоично-дес тичного сумматора дес тков градусов соединены с соответствующими разр дными входами двоично-дес тичного счетчика градусов, выходы двоичного сумматора дес тков минут соединены с входами п того, шестого и седьмого разр дов двоично-дес тичного счетчика минут. На фиг. 1 изображена структурна  схема преобразовател ; на фиг. 2 принципиальна  схема сумматоров сотен и дес тков градусов. Схема включает первый элемент И1, двоичный счетчик 2, двоично-дес тичные счетчики 3 и 4 градусов и минут, делитель 5 на три, дешифратор 6 нул , старшие разр ды 7 двоичного сче-тчика, дешифратор 8 коррекции, элемент 9 задержки, элемент ШШ 10, элемент НЕ 11, второй элемент И 12, двоичный сумматор 13 сотен градусов, двоичнодес тичные сумматоры 14 и 15 дес тков градусов, двоичный сумматор 16 единиц градусов, двоичньш сумматор 17 дес тков минут,информагщонные входы 18 преобразовател , выходы 19 преобразовател  и выходы двоичного счетчика - старший 20 и последующие четыре выхода 21, 22, 23, 24, тактовый вход 25 преобразовател , двоичный сумматор. 26, элементы НЕ 27 и 28, И-НЕ 29-36, двоичный сумматор 37. Устройство работает следующим бразом. В двоичный счетчик 2 записывает  код по входам 18. Преобразованный од снимаетс  с выходов 19 двоичноес тичных счетчиков 3 и 4 градусов и минут. На вход элемента И1 непрерывно поступает последовательность импульсов, котора  не проходит через элемент И1 до тех гюр, пока входной двоичный счетчик 2 находитс  в нулевом состо нии. После записи во вхо ной двоичный счетчик 2 преобразуемого числа дешифратор 6 нул  выдает на элемент И1 сигнал разрешени . Элемен PI1 открываетс  и последовательность импульсов поступает одновременно на элемент ИЛИ 10,-делитель 5 на три и на элемент И 12. С выхода элемента ИПИ 10 последовательность импульсов поступает на вход двоичного счет чика 2, работающего на вычитание.Одновременно с этим последовательность импульсов через элемент И 12 поступает на рход двоично-дес тичного счетчика 4 минут. С выхода делител  5 на три каждый третий импульс входной последрвательпости через элемент НЕ 11 поступает на второй вход элемента И 12 и запрещает прохождение соответствующего импульса входной последовательности на вход двоично-дес тичного счетчика 4 минут. I - J . Таким образом, в последовательности импульсов, поступающей на вход элемента И 12, каждый третий импульс запрещен, что обеспечивает коэффициент пересчета 3/2. Когда двоичное чи ло, записанное во входном двоичном счет чике 2, станет равным нулю, дешифратор 6 выдает запрещающий сигнал на элемент И1, который прекращает подачу импульсов. Дл  устранени  ошибки, равной 30, 32 минуты, к выходам двоично-дес тичного счетчика 4 минут присоедин етс  дешифратор 8, вырабатывающий сигнал коррекции через каждые 60 импульсов, поступающих на вхо двоично-дес тичного счетчика 4 минут выход дешифратора 8 через элемент за держки 9 соединен с вторым входом эл мента ИЛИ 10, Б результате с выхода элемента ИЛИ 10 на вход двоичного счетчика 2 поступаеткаждый шестидес тьй импульс из входной последовательности двоично-дес тичного счетчика 4 минут. Элемент 9 задержки задерживает корректирующий импульс при лизительно на половину периода следо ва.ни  тактовых .имгульсов. Код,содержащийс  в п ти старших разр дах 7 двоичного счетчика 2, с выходов 20-2 поступает на сумматоры 13-17, которые обеспечивают пр мое (не св занно со счетом импульсов)преобразование двоичного кода угла этих разр дов в двоично-дес тичный код .градусов и минут.Последний с выхода сумматоров поступает на начальную (предваритёль-. ную) установку двоично-дес тичных счетчиков 3 и 4 градусов и минут.Таким образом, после прекращени  поступлени  импульсов на вход двоичного счетчика 2 с двоично-дес тичных счетчиков 4 и 3 минут и градусов в послед1ШХ зафиксируетс  число градусов и минут, выраженное в двоично-дес тичном коде,, код, .содержащийс  в п ти разр дах 7 двоичного счетчика 2, может быть представлен, как сумма двух слагаемых двоично-дес тичного кода, т.е. каждому разр ду двоичного кода соответствует его значение в двоично-дес тичном коде принципу суммы весов разр дов. Например, старами разр д двоичного кода (180 )представлен как сумма разр дов ( 80 ) двоично-дес тичного кода. Реализацию операции суммировани  обеспечивают сумматоры 13-17. В св зи с возможностью в дес тках градусов получить сумму,превьппающую 200 ,то из-за 80 + 80 + 40° t 20° + 10° + 10° 240° номера св зей составл ют: 20j 21; 22; 23; 21; 24. Сумматор 14 обеспечивает суммирование в пределах 160 от 2-24 св зей с переносом лишней сотни градусов в сумматор 13 сотен, а второй - суммирование полученного результата с оставшимис  80 с переносом лишней сотни градусов оп ть же в сумматор сотен градусов. В сотн х градусов, в единицах градусов и дес тках минут перевыполнение невозможно. В св зи с этим применены обычные двоичные сумматоры в сотн х градусов одноразр дный 13, в единицах градусов трехр зр дный 16 и в дес тках минут двухразр дный 17. Дополнительной св зью на выходе этих сумматоров на начальную установку двоично-дес тичных счетчиков 4 и 3  вл ютс  переносы из старших разр дов этих сумматоров. В св зи с тем, что однодекадные двоично-дес тичные сумматоры, как правило, выполн ютс  на обычных двоичных четырехразр дных сумматорах со схемой коррекции, сумматоры 13, 14 и 15,например , могут быть вьтолнены по принципиальной схеме,приведенной на фиг.2.

71

На схеме изображены четырехразр дный двоичный сумматор 26 и элемен ты НЕ 27 и 28, И-НЕ 29-36, обеспечивающие yпpoп eннyю дл  данного случа  коррекцию, четырехразр дный двоичный сумматор. 37. Преобразование старших разр дов двоичного кода угла в двоично-дес тичный код градусов и минут может быть выполнено по предлагаемой схеме, реализующей суммирование двух кодов дл  любого количества старщих разр дов двоичного кода угла от двух до п ти. Дл  шестого и далее разр дов двоичного кода угла по вились бы третьи, четвертые и т.д. слагаемые, а также по вились бы дополнительные младшие разр дки двоично-дес тичного кода. В св зи с этим уевличение количества преобразуемых в сумматорах разр дов двоичного кода угла привело бы к по влению второй,третьей и т.д. ступен м суммировани , к необходимости примен(ни  во всех декадах двоично-дес тичных cy tмaтopoв и в целом к увеличению (на один дополнительный преобразуемый сверх п ти старших разр дов двоичного кода

угла) количества сумматоров и прочих элементов не менее, чем в два раза, что накладывает такое же ограничение по допустимому количеству элементов, как и 5 цл  дешифратора.Дл  дешифратора оптимальное количество преобразуемых разр дов равно трем, а дп  схемы с сумматорами количество преобразуемых разр дов оптимально равно п ти.

По сравнению с базовым объектомпрототипом увеличение количества разр дов в пр мом (без пересчета) преобразовании старших разр дов с трех до п ти обеспечивает уменьшение количества счетных импульсов в 4 раза . Счетчики считают количество младших дискретов кода в двоичном и в двоично-дес тичном представлении угла 45 (три разр да), а только

11 . 15 (п ть разр дов). ДО

Та1сим образом, использование изобретени  позвол ет уменьшить врем  преобразов 1ни , а следовательно, повысить быстродействие преобразовател ,

..... уYY«t.-

Фиг.1

Claims (1)

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДВОИЧНОГО КОДА УГЛА В ДВОИЧНО-ДЕСЯТИЧНЫЙ КОД ГРАДУСОВ И МИНУТ, содержащий двоичный счетчик, разрядные входы которого являются информационными входами преобразователя, последовательно соединенные двоично-десятичный счетчик градусов и двоично-десятичный счетчик минут, выходы которых являются информационными выходамипреобразователя, дешифратор нуля, первый и второй элементы И, элемент ИЛИ, элемент задержки, элемент НЕ, делитель на три и дешифратор коррекции, входы которого соединены с выходами двоичнодесятичного счетчика минут, счетный 'вход которого соединен с выходом второго элемента И, первый вход которого через элемент НЕ соединен с выходом делителя на три, а второй вход соединен с выходом первого элемента И, с входом делителя на три и первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого через элемент задержки сое.динен с выходом дешифратора коррекции, а выход элемента ИЛИ соединенсо счетным входом двоичного счетчика, выходы младших разрядов которого соединены с входами дешифратора нуля, выход котброго соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого является тактовым входом преобразователя, отличают, и йс я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены двоичный сумматор сотен градусов, первый и второй двоично-десятичные сумматоры десятков градусов, двоичный сумматор единиц градусов, двоичный сумматор десятков минут, причем выход первого разряда группы старших разрядов двоичного счетчика соединен со входом переноса двоичного сумматора сотен градусов и.с первым входом πέτο вертого разряда второго двоично-де- !S сятичного сумматора десятков градусов, первые входы остальных разрядов и второй вход четвертого разряда которого соединены с соответствующими выходами первого двоично-десятичного К сумматора десятков градусов, выходы переноса первого и второго двоичнодесятичных сумматоров десятков градусов соединены соответственно с входами первого и второго разрядов двоичного сумматора сотен градусов, выход второго разряда группы старших разрядов двоичного счетчика соединен с первым входом первого и входом четвертого разрядов первого двоично-десятичного сумматора десятков градусов, выход третьего разряда группы старших разрядов двоичного счетчика соединен с входом третьего разряда первого двоично-десятичного сумматора десятков градусов и с первым входом первого и входом третьего разряда двоичного сумматора единиц градусов, выход четвертого разряда группы стар (Л ших разрядов двоичного счетчика соединен с входом второго разряда первого двоично^-десятичного сумматора десятков градусовj с входом второго разряда двоичного сумматора единиц градусов и с первым входом первого и входом второго разрядов двоичного сумматора десятков минут, выход пятого разряда группы старших разрядов двоичного счетчика соединен с вторыми входами первых разрядов первого двоично-десятичного сумматора десятков градусов, двоичного сумматора единиц градусов и двоичного сумматора десятков минут и с входами первого и третьего разрядов двоично-десятичного счетчика минут, выходы двоичных сумматоров единиц градусов и сотен градусов, а также выходы второго двоично-десятичного сумматора десятков градусов соединены с соответствующими разрядными входами двоично-десятичного счетчика градусов, выходы двоичного сумматора десятков минут соединение входами пятого,шестого и седьмого разря дов двоично-десятичного счетчика минут.