Устройство для кодирования и декодирования кода постоянного веса (его варианты) Советский патент 1985 года по МПК H03M7/00 

рез первый переключатель с выходом блока обнаружения равновесного кода, суммирующий и вычитающий счетные входы второго счетчика соединены через второй переключатель с тактовой шиной, при этом выходы первого и второго элементов И соединены с соответствующими выходными шинами, а управляющие входы - с. входами управления блока обнаружения равновесного кода.

3. Устройство по п.2, о т л и чающееся тем, что блок обнаружения равновесного кода содержит параллельный счетчик и блок совпадения, первые входы которого подключены к выходам параллельного счетчика, а вторые входы - к соответствующим входам управления, а выходы соединены с выходом блока обнаружения равновесного кода, входы которого подключены к входам параллельного счетчика.

1. Устройство для кодирования и декодирования кода постоянного веса, содержащее первый счетчик, выходы которого соединены с входами первого элементами, выход которого соединен с управляющим входом первого блока элементов И, выходы которого подключены к выходным шинам равновесного кода, а информационные входы - к выходам второго счетчика и входам блока кодирования, другой вход которого подключен к первой тактовой шине, первые выходы через элемент ИЛИ соединены со счетным входом третьего счетчика, а другой выход блока кодирования подключен к входу элемента задержки, первый выход которого соединен с входом третьего счетчика, а второй выход - с входом второго элемента И, другие входы которого подключены к выходам третьего счетчика, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и расширения функциональных возможностей, в него введены третий элемент И, второй блок элементов И и переключатели, причтем входы третьего элемента И соединены с выходами второго счетчика, а выход - с управляющим входом второго блока элементов И, выходы которого подключены к выходным шинам, а информационные входы - к выходам первого счетчика, при этом суммирующий и вычитающий счетные входы первого счетчика соединены через первый переключатель с выходом второго элемента И, а суммирующий и вычитающий счетные вхрды второго счетчика соединены через второй переключатель с второй тактовой шиной, кроме того, информационные входы первого и второго счетчиков соединены с соответствующими входными информационными шинами, а выходы первого и третьего элементоВ И (Л подключены к соответствуюощм выходным шинам. 2. Устройство ДЛЯ; кодирования и декодирования кода постоянного веса, .содержащее первый и второй счетчики, .входы которых соединены с соответст4;;: вуклцими входными информационными шинами, и первый и второй элементы И, отличающееся тем, что, :о со с целью повьш1ения быстродействия и расширения функциональных возможное- , тай, в него введены блок обнаружения равновесного кода и переключатели, причем выходы первого счетчика соединены с выходными шинами двоичного i кода и входами первого элемента И, а выходы второго счетчика соединены с выходными шинами равновесного кода, входами второго элемента И и блока обнаружения равновесного кода, суммирукмций и вычитающий счетные входы первого счетчика соединены че

Язобретение относится к импульсно технике и может -быть использовано для построения различных устройств передачи и обработки дискретной информации .

Известно устройство для взаимного перекодирования двух кодов с установ ленным количеством единиц в комбина1ЩЯХ, содержащее выходной регистр, генератор импульсов, вентили, переключающие и логические схемы, реверсивный генератор комбинаций первого и второго кодов, блоки распознавани комбинаций первого и второго , реверсивный счетчик с дешифратором нуля Л .

Недостатки устройства - низкое быстродействие и невозможность кодирования двоичного безизбыточного кода равновесным и декодирования последнего.

Наиболее близким по технической .сущности к изобретению является устройство для кодирования кода постоянного веса, содержащее первый счетчик выходы которого соединены с входами первого элемента.И, выход которого соединен с уу1равляющим входом первого блока элементов И, выходы которого подключены к выходным шинам равно веского кода, а информационные входы - к выходам второго счетчика и входам блока кодирования, другой вход которого подключен к первой тактовой шине, первые выходы - элементы ИЛИ соединены со счетным входом третьего счетчика, а другой выход блока кодирования подключен к входу элемента задержки, первый выход которого соединен с входом третьего счетчика, а второй выход - с входом второго элемента И, другие входы которого подключены к выходам третьего счетчика, а выход - к счетному входу первого счетчика, счетньй вход второго счетчика соединен с вто рой тактовой шиной 2j.

Недостатком известного устройства являются ограниченные функциональные возможности, так как оно не позволяет осуществлять декодирование равновесного кода, а также изменять значение веса кода. Кроме того, устройство обладает недостаточным быстродействием.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повьш1ение быстродействия устройства для кодирования и декодирования кода постоянного веса.

Указанная цель по первому варианту выполнения достигается тем, что в устройство для кодирования и декодирования кода постоянного веса, содержащее первьй счетчик, выходы которого соединены с входами первого элемента И, выход которого соединен с управляющим входом первого блока элементов И, выходы которого подключены к выходным шинам равновесного кода, а информационные входы - к выходам второго счетчика и входам блока кодирования, другой вход которого подключен к первой тактовой шине, первые выходы через элемент ИЛИ соединены со,счетным входом третьего счетчика, а другой вЫхоц блока кодирования подключен к входу элемента .задержки, первый выход которого соединен с входом третьего счетчика, а второй выход - с входом второго эле мента И, другие входы которого подключены к выходам третьего счетчика введены третий элемент И, второй блок элементов И и переключатели, причем входы третьего элемента И со динены с,выходами второго счетчика, а выход - с управляющим входом вто рого блока элементов И, выходы кото рого подключены к выходным шинам, а информационные входы - к выходам первого счетчика, при этом суммиру ющий и вычитающий счетные входы пер вого счетчика соединены через первы переключатель с выходом второго эле мента И, а суммирующий и вычитающий счетные вг.оды второго счетчика - че рез второй переключатель с второй тактовой шиной, кроме того, информа ционные входы первого и второго сче чиков соединены с соответствующими входными информационными шинами, а выходы первого и третьего элементов И подключены к соответствующим выходным шинам. Кроме того, по второму варианту ;в устройство для кодирования и деко дирования кода постоянного веса, со держащее первый и второй счетчики, входы которых соединены с соответст вующими входными информационными ши нами, и первый и второй элементы И, введены блок обнаружения равновесно го кода и переключатели, причем выходы первого счетчика соединены с выходными шинами двоичного кода и входами первого элемента И, а выходы второго счетчика - с выходными шинами равновесного кода, входами второго элемента И и блока обнаруже ния равновесного кода, суммирующий и вычитающий счетные входы первого счетчика - через первый переключатель с выходом блока обнаружения равновесного кода, суммирующий и вычитающий счетные входы второго счетчика - через второй переключатель, с тактовой шиной, при этом выходы первого и второго элементов И соединены с соответствующими выходньат шинами, а управляющие входы с входами управления блока обнаружения равновесного кода, при этом последний содержит параллельный счетчик и блок совпадения, первые входы которого подключены к выходам параллельного счетчика, а вторые входы - к соответствующим входам управления, а выходы соединены с выходом блока обнаружения равновесного кода, входы которого подключены к входам параллельного счетчика. На-фиг.1 и 2 представлены структурные схемы предлагаемого устройства по первому и второму вариантам; на фиг.З - блок обнаружения равновеслого кода. Устройство по первому варианту содержит первьй счетчик 1, выходы которого соединены с входами перво,го элемента И 2, выход которого соединен с управлякнцим входом первого блока 3 элементов И, выходы которого подключены к выходным шинам 4 равновесного кода, а информационные входы - к выходам второго счетчика 5 и к входам блока 6 кодирования, другой вход которого подключен к первой тактовой шине 7, первые выхо- ды - через элемент ИЛИ 8 соединены со счетным входом третьего счетчика 9, а другой выход блока 6 кодирования подключен к входу элемента 10 задержки, первый выход которого соединен с входом третьего счетчика 9, а второй выход - с входом второго элемента И t1, другие входы которого подключены к выходам третьего счетчика 9, входы третьего элемента И 12 соединены с выходами второго счетчика 5, а-выход - с управлякщим входом второго блока 13 элементов И, выходы которого подключены к выходным шинам 14, а информационные входы - к выходам первого счетчика 1, при этом суммирукиций и вычитакмций счетные входы первого сгетчйка 1 соединены через первый переключатель 15 с выходом второго элемента И 11, а суммирукщий и вычитаищий счетные входы второго счетчика 5 - через второй переключатель 16 с второй тактовой шиной 17, кроме того, информационные входы первого и второго счетчиков 1,5, соединены с соответствуюищми входньпда информационными шинами 18 и 19. jУстройство по второму варианту содержит первый и второй счетчики 1 и 5, входы которых соединены с соответствунщими входными информационными шииами 18 и 19, первьй и рторой элементы И 2 и 12, блок 20 обнаружения равновесиого кода, переключатели 15 и 16, причем выходы первого счетчика 1 соедииены с выходными шинами 14 двоичного кода и входами первого элемента И 2, а выходы второго счетчика 5 - с выходными шинами 4 равновесного кода, входами второго элемента И 12 и блока 20 обнаружения равновесного кода, суммирующий и вычитающий счетные входы первого счетчика 1 соединены через первьш переключатель 15 с выходом блока 20 обнаружения равновесного кода, суммирукяций и вычитающий счетные входы второго счетчика 5 через второй переключатель 16 с тактовой шиной 17, при этом выходы первого и второго элементов И 2 и 12 соединены с соответствующими выходными шинами 4 и 14, а управляющие входы 21 - с входами управления .блока 20 обнаружения равновесного кода. Блок 20 обнаружения равновесного кода содержит параллельный счетчик 22 и блок 23 совпадения, первые вхо ды которого подключены к выходам параллельного счетчика 22, а вторые входы - к соответствующим входам 21 управления, а выход соединен с выхо дом блока 20 обнаружения равновесно го кода, входы которого подключены входам параллельного кода счетчика 22.. Функционирование устройству по первому варианту происходит следующим образом (фиг.1). В исходном состоянии счетчики 1, 5 и 9 сброшены, а затем в счетчики 1 и 9 записан нулевой код, а в счет чик 5 - -код числа ,21. 2 , равный 00...011111... 1, где число единиц в коде равно К. В режиме кодирования двоичного кода равновесные переключатели 15 и 16 устанавливаются в верхнее положение, при этом к тактовой шине 17 оказьшается подключен суммирующий счетный вход счетчика 5, а к выходу элемента И 11 - вычитающий счетный вход счетчика 1. На вход разрешения записи счетчика t подается разрешаю щий потенциал, а на информационные входы счетчика 1 - код переводимого числа, которьш при этом записывается в счет.чик 1. Далее на каждом такте работы уст ройства на тактовые шины 7 и 17 последовательно подается по одному им пульсу. Сначала подается импульс на шину 17 и проходит на суммирующий счетньй вход счетчика 5, к содержимому которого при этом прибавляется единица. По окончании переключения счетчика 5 импульс поступает на шину 17 и проходит на вход блока 6 кодирования, который при этом последовательно подключает выход счетчика 5, на которых имеется единичный потенциал, на входы элемента ИЛИ 8, в результате чего на вькоде последнего формируется пачка из m импульсов, где га - число единичных потенциалов на выходах счетчика 5, поступающих на счетный вход счетчика 9, которьй подсчитывает их число. После окончания опроса последнего из выходов счетчика 5 в нем оказывается записан код числа т. При этом в момент опроса последнего выхода счетчика 5 появляется импульс на выходе блока 6 кодирования, соединенном с входом элемента 10 задержки. После окончания переключения счетчика 9 на первом выходе элемента 10 задержки появляется единичный импульс, поступакяций на вход элемента И 11. Если в счетчик 9 записан код чис-. ла т, равньй К - числу единиц равновесного кода, то на всех входах элемента И 11 оказываются единичные сигналы, и на его выходе формируется импульс. После этого сигналом второго выхода элемента 10 задержки счетчик 9 сбрасывается в исходное состояние. Таким образом, блок 6 кодирования, элемент ИЛИ 8, счетчик 9, элемент И 11 и элемент 10 задержки на каждом такте работы устройства обеспечивают подсчет числа m единиц на выходах счетчика 1 и формирование на выходе элемента И 11 импульса, если . Импульс с выхода элемента И 1 1 через переключатель 15 поступает на вычитающий счетный вход счетчика 1, и от его содержимого вычитается единица. Далее на каждом такте цикл работы повторяется. Каждьй раз, когда на выходах счетчика 5 имеется единиц, на вьлходе элемен1:а И 11 формируется импульс, и из содержимого счетчика 1 вычитается единица. Работа продолжается таким образом до обнуления счетчика 1, что фиксируется элементом И 2, на выходе которого появляется единичный потенциал, поступающий на уп равляющий вход блока 3 элементов И, на выходных шинах 4 которого при 7 этом появляется равновесный код с К единицами с выходов счетчика 5, соответствующий переводимому числу. Перевод числа окончен, что фикси руется единичным потенциалом на вы- ходе элемента И 2. . В режиме декодирования равновесного кода переключатели 15 и 16 устанавливаются в нижнее положение, при этом к тактовой шине 17 оказывается подключен вьиитакндий счетный вход счетчика 5, а к выходу элемента И 11-, суммирукнций счетный вход счётчика 1. В счетчик 5 записываетс переводимый равновесньш код. Далее на каждом такте работы уст ройства на тактовые шины 17 и 7 пос ледовательно подается по одному импульсу. При этом из содержимого счетчика 5 каждый раз вычитается единица. При каждом появлении на вы ходах счетчика 5 кода с К единицами на выходе элемейта И 11 формируется импульс, поступающий через переключатель 15 на суммирующий счетньй вход счетчика 1, к содержимому кото рого при этом прибавляется единица. Работа продолжается до появления единичного потенциала на выходе эле мента И 12, свидетельствукяцего об .окончании декодирования равновесно- го кода. Сигнал с выхода элемента И 12 поступает на управляющий вход блока 13 элементов И, на выходах которого при этом появляется двоичный код числа, .соответствующий равновесному коду. Информация должна сниматься с ши 4 или 14 устройства в течении наличия сигнала на выходах элементов И и 12 соответственно, либо сигналом с их выходов должна осуществляться блокировка подачи сигнала на входны тактовые шины 7 и 17- В последнем случае информация на шинах 4 и 14 сохраняется. . Функционирование устройства по второму варианту происходит следующим образом (фиг.2). В исходном состоянии счетчики 1 и 5 сброшены, в счетчик 1 записан единичньй код, а в счетчик 5 - код числа , 21 2 , . ео В режиме кодирования двоичного кода равновесньм переключатель 16 устанавливается в верхнее положение при этом к тактовой тпине 17 оказыва ется подключен суммирующий счетньй 38 вход счетчика 5, а к выходу блока 20 обнаружения равновесного кода - вычитающий счетный вход счетчика 1 через переключатель 15. На вход разрешения записи счетчика 1 подается разрещающ1« 1 потенциал, а на его информационные входы - код переводимого числа, которьй при этом записывается в счетчик 1. Далее на каждом такте работы устройства на входную тактовую шину 17 подается импульс, поступаюаий на суммирующий вход счетчика 5, к содержимому которого при этом прибавляется единица. Блок 20 обнаружения равновесного кода контролирует выходной код счетчика и при наличии на его выходах ровно К единиц формирует на выходе единичный потенциал, имеющий место до следующего импульса на тактовой шине 17 переключающего счетчика 5. В результате на выходе блока 20 обнаружения равновесного кода форМ1груется импульс каждый раз, когда в счетчик 5 оказывается записан равновесный код К из п. Импульс с выхода блока 20 -обнаружения равновесного кода поступает через переключатель 15 на вычитающий счетньй вход счетчика 1, из содержимого которого при этом вычитается единица. Работа продолжается таким образом до переполнения счетчика 1, что фиксируется появлением единичного потенциала на выходе элемента И 2. .В этот момент на выходные шины 4 с выходов счетчика 5 поступает равновесньш код переводимого числа. В режиме декодирования равновесного кода переключатели 15 и 16 устанавливаются в нижнее положение. На вход разрешения записи счет- , чика 5 подается разрешакиций потенциал, а на информационные входы 19 равновесный код переводимого числа, которьй записывается в счетчик 5. Далее на каждом такте работы устройства на входную тактовую шину 17 подается тактовьй импульс. При этом. из содержимого счетчика 5 каждый раз вычитается единица. При каждом появлении на выходах счетчика 5 кода с К единицами на вьрсоде блока 20 , обнаружения равновесного кода формируется импульс, поступающий через переключатель 15 на суммирующий счетньй вход счетчика 1, к содержимому которого при этом прибавляется единица (первая единица к содержимому счетчика 1 прибавляется в момент записи кода в счетчик 5, что переводит его из единичного состояния, когда во все разряды записаны единицы, в нулевое, когда во все разряды записаны нули). Работа устройства продолжается до появления единичного потенциала на выходе элемента И 12, свидетельствующего об окончании декодирования равновесного кода. На вькодах 14 счетчика 1 при этом имеется двоичньй код переводимого числа. Информация должна сниматься с выходов 4 или 14 устройства в течении времени наличия сигнала на выходах элементов И 2 и 12 соответственно, либо сигналом с их выходов должна осуществляться блокировка подачи сигнала на входную тактовую шину 17 11 10 В Последнем случае информация на выходах сохраняется. Таким образом, в устройствах обеспечивается расширение функциональных возможностей, так, как в них осуществляется не только кодирование равновесным/кодом, но и декодирование равновесного кода. Кроме того, при реализации блока 20 обнаружения ошибок в равновесном коде ввиде счетчика 22 и блока 23 совпадения обеспечивается дополнительное расширение функциональных возможностей за счет возможности изменения веса кода К при смене управляющих сигналов на шинах 21. Использование блока 20 обнаружения равновесного кода обеспечивает высокое быстродействие формирования импульса при появлении на входах равновесного кода, что позволяет сократить период тактовьк импульсов на тактовой шине в нескол ько раз.

1

/j

д:

V i

-

т

ii3

IiZZE 4 ElJГт V i