SU1229964A1 - Преобразователь двоичного кода в код с посто нным весом - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к автоматике и цифровой вычислительной технике и может быть использовано при построении преобразователей двоичных кодов в коды с ограниченным или посто нным весом. I.

Целью изобретени   вл етс  расширение класса решаемых задач за счет возможности преобразовани  двоичного код в код с ограниченным весом.

Преобразование двоичных кодов с ограниченным весом (количество единиц в коде может быть от О до. р) соответствует переводу числа из позиционной системы счислени  в код веса разр дов которого определ ютс  выражением

)

2

при

(Рп,-р1 ,

П с

h при ,

(1)

твес п-го разр да преобразуемого числа при наличии р единиц,в старших перед ним разр дах;

количество единиц в коде каждого сообщени  (характеристике ограничени  на вес). ование двоичных кодов с весом соответствует переиз позиционной системЬ веса разр дов которой опследзтощим образом:

О

,(Рш-р)

при при Р5Р -п.

(2)

В преобразователе используетс  возможность вычислени  по (p,+t) весовым коэффициентам разр дов: (f(n,,0), ((, 1), ({i(nj-2, 2), ..., (f(n,-p, р„) дл  любого п,% р„, соответствующего р да коэффициентов дл  n/j, равного п, + 1 ипи , путем простого соответственно сложени  шш вычитани  смежных коэффициентов из р да дл  п,. Эта возможность определена основным свойством фибоначчие- вых систем счислени , которое записываетс  в виде следующего выражени :

(f(n,p)cf(n, ,p)+(f(n|-1, р+1).

Определение весовых коэффициентов разр дов в процессе преобра зовани  .начинаетс  со старших разр дов, Заме

ТИМ, что значение

10

«5

1)

20

  , :

40

45

2

tf(n,p)

при

ГП

25

30

35

50

всегда равно 1.

На чертеже представлена структурна  схема предлагаемого преобразовател  .

Преобразователь содержит регистр 1 весового эквивалента, генератор 2 весовых коэффициентов, включающий в себ  группу 3 сумматоров, предназначенных дл  хранени  весовых коэффициентов р, группу А пороговых элементов , первую группу 5 элементов И, вторую группу 6 элементов И, группу 7 элементов задержки, элемент НЕ 8, элемент И 9, схему 10 сравнени , распределитель 11 импульсов, сумматор 12 и регистр 13 сдвига.

В зависимости от числа разр дов в преобразуемом коде (п ), типа ограничени  на вес кодов и значени  параметра ограничени  р осуществл етс  вычисление значений следующих весовых коэффициентов

.Cf(, ), (р(, ),

..,м (п. О);

в первый сумматор 3 .записывают двоичный эквивалент числа ср(п„-рп,+ 1, ), во второй сумматор 3 - двоичный эквив алент ff(, ) и т.д. В последнем сумматоре 3 записан двоичный эквивалент числа сл(п„, 0), которое  вл етс  весовым коэффициентом первого старшего разр да преобразуемого кода. В регистре 1 двоичный эквивалент 1 соответствует весу любого разр да при так как всегда (:f(x, ) 1.

Дл  случа , когда осз ществл етс  преобразование кода 111000 (56) в код с ограниченньв4 весом, число разр дов в котором равно 7 (п,), а максимально допустимый вес равен 3 (), устройство работает следующим образом. Преобразование осуществл етс  за число тактов, равное числу разр дов в исходном коде, в рассматриваемом случае за 7 тактов. Каждый такт рабо ты состоит из двух полутактов. Первый полутакт основной (рабочий), в течение которого осуществл етс  преобразование очередного разр да исходного кода в код с ограниченным весом, а 55 второй полутакт вспомогательный, в течение которого осуществл етс  вычисление двоичного эквивалента весом .следующего разр да преобразуемого ко

да. Потактную работу преобразовател  кодов задает распределитель 11 им- пульсов путем вьщачи на выходе 14 управл ющего сигнала в течение всего такта работы, на выходе 15 - в тече- ние первого полутакта и на выходе 16 - в течение второго полутакта работы.

В исходном состо нии преобразуемы код 111000 записан в сумматоре 12, ре гистр 13 сдвига обнулен. Число сумматоров в группе равно 3. В сумматоре З записан двоичный эквивалент числа tf (6,0) 12, в сумматоре 3 -tf(5,1) 16 и в сумматоре 3i - Ч (4,2)5.

Если же преобразователь содержит число сумматоров 3,, 32, ..., Зз в группе больше, чем р, то в избыточные сумматоры записывают двоичные эквиваленты единицы.

Первый такт.

При поступлении управл ющего сих- нала с выхода 14 распределител  11 импульсов на тактовый вход схемы 10 сравнени  осуществл етс  сравнение чисел, хран щихс  в начале такта работы в сумматоре 3 и сумматоре 12, и в течение времени присутстви  на управл ющем входе сигнала она выдает на выходе единичное значение сигнала если число в сумматоре 12 больше шти равно числу в сумматоре 3, или нулевое , если число в сумматоре 12 меньше числа в сумматоре 3. В рассматриваемом примере в начале такта в сумматоре 12 хранитс  число 56, а в сумматоре Зд-42, поэтому на выходе схемы 10 сравнени  будет единичное значение сигнала. При поступлении в первом полутакте работы сигнала с выхода 15 распределител  11 импульсов на управл юпщй вход регистра 13 сдвига последний осуществл ет сдвиг хран щегос  в нем числа на один разр д в сторону старших и запись в пер вый младший разр д нулевого или единичного значени , поступающего на его вход с выхода схемы 10 сравнени  В рассматриваемом случае в регистре 13 в первом такте работы будет сдви- нуто нулевое число и записано в младший разр д единичное значение.

Одновременно с поступлением сигнала с выхода 15 распределител  11 импульсов на управл ющий вход регист- ра 13 сдвига он поступает и на вход элемента И 9, которьй обеспечивает подачу числа из сумматора 3 на вход

25

5

ю 15

20

35 50

30

45

сумматора 12 только при наличии на его третьем входе единичного значени  сигнала от схемы 10 сравнени . В рассматриваемом случае в первом такте работы при поступлении на вход элемента И 9 управл ющего сигнала значение числа 42 из сумматора 3 подаетс  на вход сумматора 12, так как на второй вход элемента И 9 подан от схемы 10 сравнени  единичный сигнал . Сумматор 12 осуществл ет вычитание поступающего на его вход числа из числа, хран щегос  в нем. В рассматриваемом случае в сумматоре 12 из числа 56 будет вычтено число 42, в результате чего в конце первого полутакта в нем будет хранитьс  число 1 4 .

Во втором полутакте осуществл етс  подготовка генератора 2 весовых коэффициентов к определению значени  следующего разр да восстанавливаемого сообщени .

Управл ющий сигнал с выхода 16 распределител  11 импульсов поступает на входы элементов И 6,, 5 и через элементы 7 , 7, - на соответствующие пары элементов И 62, 5 и 6 , 3 .

При наличии на выходе схемы 10 сравнени  сигнала, соответствующего нулевому значению преобразуемого в данном такте разр да исходного кода, этим сигналом через элемент НЕ 8 будут поданы разрешающие сигналы на входы элементов И 6, 6, 6. Управл ющие сигналы поступ т через элементы И 6,, 6, 6, на первые управл ющие входы только тех сумматоров 3,, 3-, 3, в которых будут хранитьс  двоичные эквиваленты чисел, строго больших единицы, так как только в этом случае на первые входы элементов И 6«, 6, 6 будут поданы разрешающие сиг- налы с выходов соответствующих пороговых элементов 4,, 42, 4,, подключенных к выходам сумматоров 3,, 3,3.

При наличии на выходе схемы 10 сравнени  сигнала, соответствующего единичному значению преобразуемого в данном такте разр да исходного кода , этим сигналом будет подано разрешение на элементы И 5, , 5, 5 и сигналы с выхода 16 распределител  11 импульсов будут поступать на вторые управл ющие входы сумматоров 3, 3 , 3,.

При поступлении сигнала на первый управл ющий вход любого сумматоpa 3(, 3, 33 OH осуществл ет вычитание из хран щегос  в нем числа числа поданного на его информационный вход с выхода предьщущего сумматора или регистра 1, а при поступлении сигна- ла на второй управл ющий вход сумматор осуществл ет сброс хран щегос  в нем числа и запоминание числа, 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 16 распределител  11 импульсов последователь- но, начина  с сумматора Зд, поступит на вторые управл ющие входы всех сумматоров 3, 3, , 3 , и они произведут запись двоичных эквивалентов следуницих чисел: в сумматор 3-, - 16 Ц(5,1), в сумматор Ц(4,2) и в сумматор (3,3).На этом работа устройства на данном такте заканчиваетс .

Второй такт.

Работа преобразовател  кодов в этом такте отличаетс  тем, что с выхода схемы 10 сравнени  будет выдаватьс  сигнал, соответствующий нуле- вому значению 6-го разр да исходного кода, который обрабатываетс  во втором такте.

Первый полутакт.

При поступлении сигнала с выхода 14 распределител  11 импульсов схема 10 сравнени  выдает на элемент И 9 нулевой сигнал, в результате чего содержимое сумматора 12 остаетс  без изменени , т.е. сохран етс  число 42.

Второй полутакт.

Управл ющга сигнал с выхода 16 распределител  11 импульсов поступит через элементы И 6, 6 на первые управл ющие входы только сумматоров 3 и Зг. В сумматоре 3 (в остальных, если сумматоров больше 3) хранитс  двоичный эквивалент единицы , поэтому пороговый элемент 4, не выдает больще разрешающего сигнала на элемент И 6 и сумматор 3, отключаетс  от управлени  по первому входу . В сумматорах 3,j и Зд будет проведено вычитание поданных на их входы чисел из хран щихс  в них. В результате этого будут получены двоичные эквиваленты следующих чисел: в сумматоре 16-5(4,1) и в сумматоре 3 - (3,2). В сумматоре 3 J сохранитс  двоичный эквивалент единицы, которому можно поставить в соответствие весовой коэффициент ,3) 1.

Работа устройства последующих тактов аналогична первому, если обрабатываетс  единичный разр д исходного кода, или второму, если обрабатываетс  нулевой разр д.

Изменение содержимого всех сумматоров 12, 3,, 32, Зз при преобразовании данного кода (111000) в полный двоичный код представлено в таблице. Конечный результате преобразовани  получен в регистре 13 на 7-ом такте и равен 1010100.

Изобретение позвол ет также преобразовать полные двоичные коды в коды с посто нным весом. Отличие здесь только в том, что значени  весовых коэффициентов дл  записи в сумматоры цепочки в исходном состо нии осуществл ют по формуле (2).

Редактор Н. Егорова Заказ 2460/59

Техред Л.Олейник

Кор Под

Тираж 816 ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

Корректор А. Обручар Подписное

Claims (1)

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДВОИЧНОГО КОДА В КОД С ПОСТОЯННЫМ ВЕСОМ, содержащий генератор весовых коэффициентов, регистр сдвига, сумматор, элемент И и распределитель импульсов, выход первого полутакта которого соединен с тактовым входом регистра сдвига и первым входом элемента И, выход второго полутакта распределителя импульсов соединен с управляющим входом генератора весовых коэффициентов, отличающийся тем, что, с целью расширения класса решаемых задач за счет возможности преобразования двоичного кода в код с ограниченным весом, в него введены регистр весового эквивалента, схема сравнения и элемент НЕ, а генератор весовых коэффициентов содержит группу сумматоров, группу пороговых элементов, первую и вторую группы элементов И и группу элементов задержки, причем выход регистра сдвига соединен с первыми входами элементов И первой группы, а через элемент НЕ с первыми входами элементов И второй группы, выход сумматора соединен с первым информационным входом схемы сравнения, второй информационный вход которой соединен с выходом последнего сумматора группы и вторым входом элемента И, выход которого соединен с входом сумматора, а третий вход элемента И соединен с выходом схемы сравнения, тактовый вход которой соединен с выходом такта.распределителя импульсов, выход i -го сумматора группы (»=1-р_т, где р_т максимальное число единиц кода с ограниченным весом) соединен с первым входом (i+1)-ro сумматора группы и через ΐ-й пороговый элемент группы - с вторым входом 4-го элемента И второй группы, третий вход которого соединен с выходом ί -го элемента задержки группы, с входом (i-l)-ro элемента задержки группы и с вторым входом ΐ-го элемента И первой группы, выходы ί-х элементов И первой и второй групп соединены соответственно с вторым и третьим входами ϊ-го сумматора группы, выход регистра весового эквивалента соединен с первым входом первого сумматора группы,' вход последнего элемента задержки 'группы является управляющим входом генератора весовых коэффициентов.

   Skn, 1229964 А1

   I 1229964