SU550657A1 - Устройство дл преобразовани двоичных кодов приращени функции - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к аналого-дискретной технике и может быть исиользовано в устройствах отображений графической информации на экране электронно-лучевой трубки (ЭЛТ), а также в различных системах обработки информации.

Известны уст(ройст1ва дл  преобразовани  Д1во,ич,ных кодов 1П|р,И1ращвни . Одно из ашх, предназначенное дл  аттароксимацни кода приращени , содержит узел форм врав аи и   кзваитов, триггер каадала, элементы И, триггер управлени  и элемент ИЛИ. Малое быстродействие этого успройства определ етс  MHIKсимально возмож ным кодом Приращени . Другое известное устройство содержит «-разр дный входной регистр, устройство управлени , 1КЛЮЧИ, заломииающее устройство, дещифратор , накопительный сум,матор и -регистр сдвига. Это известное уст1ройст1во характеризуетс  слож1ностью (наличие запоминающего устройства, наколителБНОго оумматора и регистра сдвига). Наиболее близким к изобретению но тех1ничеокой сущности  вл етс  устройство дл  преобразовани  двоичных кодоз 101р,И|ращени  функции в «епрерьивное эле1ктричеокое на пр жение, нроларциоиалыное значению функции; содержащее заторможенный генератор и-мнульсов, лервый вход которр-го соединен с входом запуска устройства, а второй вход нодключен к выходу переполнени  двоичного счетчика на триггерах и входу обнулени  триггерного регистра приращени , единичные выходы -разр дных триггеров которого соединены с первьгми входами лруппы

элементов «И переноса, подключенных вторыми входами через формирователи импульсов к нулевым выходам разр дных триггеров двоичного счетчика, а выхода-ми соединенных с входами элемента «ИЛИ, выход которого

подключен к первым входам двух элементов «И управлени , соединенных вторыми входами с выходами триггера знака вриращени , а выходами падключепных сооиветственно к входам сложени  и вычитани  реверсивного счетчика, выходы которого через преобразователь кода IB напр жение соединены с выходом устройства. В этом устройстве врем  преобразовани  Д|воич1ных кодов остаетс  иосто нным , независимо от величины поступающего кода. При этом за врем  одного такта (та|кт - промежуток В ремени -между запуском генератора импульсов и его остановом ) формируетс  п интерполирующих последовательпостей, где п - число разр дОЗ

регистра при|раще;ний. Если величина кода ггриращени  функции |равна 2 , где Кп, то первые (п-с) .последовательности иа реверсивный счетчик не поступают и преобразо1вание кода в течение времени формировани 

этих (п-г) последавательностей не нроисхо .3 дит. Этот «холостой отрезок аремени iBHyTpw одного такта увеличиваеггс  с уменьшением i. Целью И801брет1вн.и   вл етс  повышение быстродействи  устройства (сокращение юремени преобразоваии  двоКЧных кодов щени  функции в непрерынное электрическое на1П|р жен,ие), состо щее в исключении из такта «холостого отрезка ыремвни. В предлагаемом устрой-Стае это достигаетс  тем, что в него даполнительоо введены лрулиа элементов И и группа элйМ1ентов И-НЕ, сое1Дине1Н1Ных первыми входами с выходом заторможевного генератора импульсов, вторыми входами - с единичными выходами разр дных триггеров припгерного (регистра приращени , 1нулевые выходы которых соединены соответственно с остальными выходами груипы элементов И-НЕ, подключенных лервым выходом к счеиному входу младшего раэр да двоичного счетчика, соединенйого счетными входами остальных разр дов с выходами элементов И дополнительной rpyirrobi, подключенных первыми входами к остальным выходам группы элементов «И-НЕ, а вторыми входами - к нулевым выходам разр дных 11риггеров двоичного счетчика . На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства. Выход 1 заторможенного генератора HIMпульсов 2 соединен с одним из входов элементов «И-НЕ 3, другие входы которых соединены с соответствующими едини/чным  выходами 4 трипгеров ирЕггерного регистра приращени  5. Остальные {п-il) входы элементов «И-НЕ 3 со0ди1нены с нулевыми выходами 6 триггеров регистра прнращени  5 (всех более старших разр дов. Выход и-го элемента 3 соединен со счетным входом 7 триггара младшего разр да двоичного счетчика 8, остальные (п-il) выходы элементов «И-НЕ 3 соединены с .одним из входов 9 соокв ет сивующих элементов «И 10, другие входы 1,1 которых соединены с нулевыми выходами 12 {п-() триггеров двоичного счетчдка 8. Выходы элементов «И 10 соеди1нены со очетаыми входами 7 (п-t+l) триггеров двоичного счетчи .ка 8. Выход 13 си1гнала 1пе реполнени  двоичного счетчика сое|дин©н с шиной 14 установки в нулевое состо щие регистра пр«раш;ени  5 и с выходом 15 запроса очередного Нриращени  функции и его знака. Вход 16 устансаки IB вди1ничное состо ние триггера знака приращени  17 и входы 18 устанавки в единичное состо ние триггеров регистра приращени  5 соединены с входными шинами устройства. Вход 19 останова генератора импульсов 2 и вход 20 устанавки в нулевое состо ние триггара знака 17 соеди1не1ны с выходами 13 переполнени  счетчика 8 (на чертеже поз. 21 - вход запуска гене;ратора вмпульсов 2). Нулевые выходы 12 триггеров двоичного счетчика 8 че|рез соответствующие формирователи импульсов 22 соединены с одним из входов соответствующих i элементов переноса «И 23, другие входы которых соедннень с единичными выходами 4 ( триггеров регистра приращени  5. Выходы элементов переноса «И 23 через элемент «ИЛИ 24 соединены с одним из входов элементов управлени  «И 25 и 26, другие входы которых соединены соответственно с нулевым 27 и единичным 28 выходами триггера знака 17. Выходы упом нутых элементов 25 и 26 соединены соответственно с входом 29 прибавлени  единиц .и входом 30 вычитани  единиц ИЗ содержимого реверсивного счетчика 31. Еди1нич1ные выходы 32 триггеров реверсивного счетчижа 31 соединены с соответствующими входами выходного преобразовател  кода в напр жение 33. В .исходном положении реверси1вный счетчик 31, ДВОИ1ЧНЫЙ счетчик 8, регистр приращени  5 и триггер знака 17 наход тс  в нулевом состо нии, а генератор импульсов 2-заторможен . Код приращени  поступает на единичные входы 18 т риггеров регистра приращени  5, а знак приращени  - на единичный вход 16 триггера знака приращени  17. С задержкой , определ емой временем установлени  регистра приращени  5, подачей сигнала нй вход 21 запускаетс  генератор импульсов 2. С выхода 1 генератора 2 импульсы поступают на элементы «И-НЕ 3. В зависимости от велич/ины кода приращени  элементами 3 производитс  выбор определенного триггера двоичного счетчика 8, на счетный вход 7 которого и поступают импульсы с генератора 2. Если п-й триггер регистр .а пр.и1ращени  5 находитс  в единичном состо нии, то единичный выход 4 этого триггера разрешает прохождение счетных импульсов через соответствующий элемент «И-НЕ на счетный вход 7 первого (младшего) триггера двоичного счетчи ка 8, однов|ремен1но нулевой выход 6 ИГо триггера регистра приращени  5 за1прещает прохождание счетных импульсов через все остальные элементы «И-НЕ 3, тем самым разреша  П1рохождение сигнал1а с нуле1вого выхода 12 первого триггера двоичного счетчика 8 через элемент «И 10 на счетный вх.од 7 второго тригге ра счетчика 8, с нулевого выхода 12 второго триггера чарез соответствующий элемент «И 10-на счетный .вход 7 третьего триггера и т. д. Если п, п-1, ..., п-k триггеры регистра приращени  5 наход тс  в «улевом состо нии, а -триггер - в единичном, то единичные выходы 4 п, , ..., п-k триггеров запрещают прохождение импульсов с генератора 2 через соответствующие эле.менты «И-НЕ 3, а нулевые выходы 6 этих триггеров разрешают прохождение импульсов через остальные элементы «И-НЕ 3. Единичный выход 4 -триггера регистра приращени  5 разрешает прохождение импульсов с генератора 2 через -элемент «И-НЕ 3 и запрещает прохождение через все последующие элементы «И-НЕ 3. Поэтому импульсы с генератора 2 с выхода k элемента «И-НЕ 3 через соответствующий элемент «И 10 поступают на счетный вход 7

-(rt- Ч-1) триггера двоичного счетчика 8. Прохождение ИАгпульсов-через этот элемеит разрешено , так как еторой вход элемента «И 10 соединен с нулевым выходом 12 (п-ft)-го триггера, который находитс  в нулевом состо щий . Далее (работа счетчика соответсТ вует описанной. Например , если в регист1ре гарнр.ащени  5 находитс  двоичный код 1101100011 (), то и.МПульсы с генератора 2 поступают иа счетный (вхад 7 младшего триггера двоичного счетчика 8. Если в регистре приращени  5 находитс  двоичный ход 0001110001 (  10), то имлульсы с генератора 2 поступают уже на счетный .вхО|Д 7 не nqpiBoro, а чеТ вертого триггера двоичного счетчи1ка 8. С выхода генератора 2 имтульсы /посту:пают на счетный ,вход 7 одного ,из выбранных триггеров даодачного счетчика 8 до тех пор, .пока сигнал переполнени  с выхода 13 двоичного счетчика 8 неоста1на|Вл .ивает генератор по входу 19. Одновременно этот сигнал устанавлив ает в нулевое состо ние регистр прираш,ен1и  5 и триггер знака 17, а также лостушает на выход 15 дл  подач,и запроса на очередное п рйращение и его 3HaiK. За врем  од1ного такта (нромежуток времени между запуском генератора 2 и его остановом) генератор выдает пачку на 2импульсов , где ; . п, (/--старший значаш,ий разр д двоичного «одаприращени ).Нулевые выходы 12 триггеров двоичного счетчн-ка 8 нагружены на формирователи 22 (т/впа одновибраторов ), каждый из которых Обеоп-ечивает фор1М.иравание имнульсов лри переходе триггера, к которому он подсоедннен, из нулевого состо ни  в единичное. Фор мирователь, подсоединенный ,к (n-j+l) триггеру (Даоичного счетчика 8 формирует 2 дампулысов; формирователь, подсоединенный к ( -i + 2)му триггеру, фо.рми1рует 2 14,МПульсов; формирователь , подсоединенный К (п-/ + 3)-му триггеру, формирует 2 имлульсов; ... формирователь , подсоединенный к п-.му (старшему ) триггеру, формирует 2° нмлульсов.

Таким образом, за врем  одного такта генератор 2 обеопечнвает получение / интерполирующих лоследовательностей с Ч|Ислом импульсов 2°, 2 ... . Особенностью формируемых лоследовательностей  вл етс  paiBHOмерное распределение импульсов каждой последовательности в течение такта и полное исключение временного совладени  «лгаульсав из разных последовательностей, так как лереход из нулевого положени  в здиничное в любой момент времени воз1можен только в одном разр де двоичного счетчи ка 8. Выбор интерлолуврующих последовательностей обеспечиваетс  элементами «И 23, на каждый нз которых подаетс  с одной стороны одна из интерполирующих последовательностей, а с другой - оилнал с единичного выхода 4 соответствующего триггера регистра лриращений 5. Единичное состо ние -го разр да ре-; гистра приращени  5, где /, .разрещает выдачу на реверсивный счетчик 31 через-элеент «ИЛИ -24 ийтерлоллрующей .ш:атёльнбсти с числом импульсов, равным

т. е. равным весу данного разр да регистра

приращени  5.- .-;;

Нанример, если в регистре приращенй лтаходитс  код 0001100011 (« 10),то на реверсиеньщсчетчик 31 лроход т интерполирующие последовательности с числом имлульсо 2°, 2, 2°, 2, в результате чего В «рице такта

содержйМое рбвер1сивного счетчик-а измен етс , по сравнению с его содержимьгм в начале такта, на величину,- равную

1 + 2 + 32 -I- 64 99, что соответствует двоичному коду п-риращени  в регистре приращени  5.

Реверсивный счетчик 31 ;работает в режиме сложени  пли вычитани  е зависимости от знака нрир-ащени . Если знак приращени - положительный, триггер знака лриращени  17

находитс  в положении, и разрешающий потенциал с его нулевого выхода 27 обеспечивает прохождени  выбранатых интерполирующих последовательностей с выхода элемента «ИЛИ 24 через элемент управлени 

«И 25 на вход 29 прибавлени  единиц реверивного счетчика 31. Если знак -приращени  отрицательный, триггер знака приращени  17 находитс  iB единичном тюложении и разрешающий потеициал лодаетс  с сто единичноговыхода 28 на элемент управлени  «И 26, что обеспечивает лрохождение выбранных интерполирующих лоследователвностей с выхода элемента «ИЛИ 24 через элемент «И 26 на вход 30 вычитаии  единиц реверсивного счетчика 31.

Ири использовании лредлагаемого устройства- быстродействие преобразовани  увел.ичи (ваетс  не менее чем на 40% (исход  из статистически равноверо тного по влени  различных величин кодов приращени ) и обеспечиваетс  вoзмoжiнocть вывода на экран обычных ЭЛТ значительно большего объема графической ииформации, а также сокращаетс  кол1ичест во необходимого машинного времени

на 20-30%.

Фор м у л а и 3 о б р е т е и и  

Устройство дл  иреобразавани  двоичных

кодов приращени  функции, содержащее заторможеиный генератор импульсов, нервый вход которого соединен с входом запуска устройств а, а второй вход подключен к выходу переполнени  двоичного счетчика на триггерах и входу обнулени  триггерного регистра приращени , единичные выходы разр дных триггеров которого соединены с первыми входами группы элементов «И переноса, подключенных вторыми входами через формирователи импульсов к нулевым выходам разр дных триггеров двоич ногр счетчика, а выходами соединенных с входами элемента «ИЛИ, выход которого подключен к первы.м входам двух элементов-«И.управлени , соединенных

вторыми входами с выходами триггера знака Приращени , а выходами подключенных соответственно |К входам сложени  и вычитани  реверонвНОПО счетчика, -выходы которого через преобразователь кода в нащр жвнле соединены с )выхолом уст|ройст1ва, отличающеес  тем, что, с целью повышени  быстродействи  устройСтаа , (В «его дапол,нительно введены рруипй элементов «И и группа элемантов «И-НЕ, соеди1нен«ых пер,вьши входами с выходом заторможенного геиератора имлульсов, вторыми входами - с единичными выходами разр дных тр1игг€|ров триггерного (регистра ириращени , нулевые вУходы которых соеДИ|НеНЫ сооТ1ветствеН(НО с остальными выходами группы злементав «И-НЕ, подключенных первым выходом к счетному входу .младшего .разр да двокчиого счетчика, соединенного счетными входами остальных разр дов с выходами элементов «И дополнительной групты, подключенных .первыми входами к остальным выходам группы элементов «И-НЕ, а вторыми входами - к Нулевым выходам разр дных триггеров двоич-ного счетчика.

fTTF1 1ю 1S i/S 75 ;