Устройство для преобразования кодов Советский патент 1977 года по МПК G06F5/02 

мента И и первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с нулевым входом первого триггера, а второй вход - с выходом нятого элемента И, второй вход которого соединен с иервым входом шестого элемента И, другне входы которого соединены с выходами второго блока перестраиваемых фазо-импульспых многоустойчивых элементов, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И ц первым входом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом шестого элемента И, а выход-с нулевым входом второго триггера. На чертеже изображена функционалЕзная схема устройства. Устройство содержит блоки 1 и 2 перестраиваемых фазоимпульсных многоустойчивых элементов. Блок 1 подключен входом к выходу элемента И 3, а выход элемента И 4-к входу блока 2. К первым входам элементов 3 и 4 подключен единичным выходом триггер 5. Выход счетчика 6 иодключен к второму входу элемента 3, а выход счетчика 7 связан с вторым входом элемента 4. Управляющие входы счетчиков 6 и 7 соедииены с входа.ми элемента ИЛИ 8. Элемент 8 соединен с входами блоков 1 и 2 и с единичиыми входами триггеров 9 и 10. Блок I нерестраиваемых фазо-импульсных миогоустойчивых элементов соединен с входом элемента И 11, а выходы блока 2 - с входами элементов И 12. Элемент ИЛИ 13 соедииен с элементами И 3 и И, а элемент ИЛИ 14 - с элемеитами 4 и 12. Триггер 10 соединен с первыми входами элемеитов И 15 и 16, подключенных к генератору 17 тактовых нмпульсов и фазоимпульсных констант. Устройство для преобразования кодов содержит столько перестраиваемых фазо-имиульсиых многоустойчивых элементов, сколько оснований имеется в выбранной системе остаточных классов. Основания /n,(, 2,..., п) системы остаточных классов выбираются из условий пI иЩ-Р(); Я (mod т) 1, mi(i, 2,.., п) простые взаимно числа; mi(, 2,..., I)-основания перестраиваемых фазо-импульсных миогоустойчивых элементов, входящих в блок 1; mi(, 1+2,..., п) -основания перестраиваемых фазо-импульсных многоустойчнвых элементов, входящих в блок 2; Р - основанне позиционной системы счислеиия;Р-.-наибольшееиз представимых чнсел. Рассмотрим работу устройства на примере преобразования числа /1 34 из десятичной системы сч11сления в систему остаточных классов с фазо-импульсным представлением и обратно. Выберем следуюш,ие основания системы остаточных классов: первая группа mi 2, П2 5; вторая группа . Блок 1 состоит из двух перестраиваемых фазо-импульсных многоустойчивых элементов, работаюп;11х по модулям, равным основаниям первой группы, т. е. 2 и 5. Блок 2 состоит из одного иерестраиваемого фазо-импульсного многоустойчивого элемента, работаюш,его но модулю, равному основанию второй грунпы, т. е. 9. Перед началом работы младшпй разряд числа А, т. е. «4, находится в счетчике 6, а старший разряд, т. е. «3, - в счетчике 7. Для преобразования числа из десятичной системы счисления в систему остаточных классов но шине В подают сигнал, который устанавливает счетчики 6 и 7 в режим вычитания, переводит триггеры 5, 9, и 10 в единичное состояние и поступает на входы синхронизацин блоков 1 и 2. Так как триггеры 9 и 10 находятся в единичном состоянии, то элемент И 15 открыт для прохождения тактовых имиульсов, поступающих на счетный вход счетчика 6, содержимое которого с приходом каждого импульса уменьшается на единицу. С поступлением на вход четвертого по счету импульса содержимое счетчика 6 становится равным нулю и на его выходе ноявляется сигиал, постуиаюидий через элемент И 3 на вход иерестройки блока 1. Ири этом перестраиваемый фазо-импульсиый многоустойчивый элемент, работающий ио основанию 2 устанавливается в состояние 4 (mod 2) 2, что можно определить по периоду следования сигналов на его выходе. Перестраиваемый фазо-имиульсный многоустойчивый элемент, работающий по основанию 5 устанавливается в состояние 4 (mod 5 4), и сигналы на его выходе имеют период следования, равиый четырем. Сигнал с выхода счетчика 6 через эле.менты ИЗиИЛИ 13 поступает на пулевой вход триггера 8. Ири этом управляющий сигнал с выхода этого триггера закрывает элемент И 15 и открывает элемент И 16 для прохождения тактовых и.мпульсов, которые поступают на вход счетчика 7. С поступлением третьего по счету импульса па вход содержимое счетчика 7 становится равным нулю и на его выходе появляется сигнал, поступающий иа вход блока 2. Этот сигнал устанавливает перестраиваемый фазо-имнульсный многоустойчивый элемент, входящий в этот блок и работающий по основанию 9 в состояние 4mod9+ +3mod9 mod9 7, что отражено периодом следоваиия сигналов на выходе. Сигнал с выхода через элементы 4 и 14 поступает на вход триггера 10 и устанавливает его в нулевое состояние. Сигнал с единичного выхода этого триггера закрывает элементы И 15 и 16. На этом операция перевода числа из позиционной системы счисления в систему остаточных классов оканчивается. Получен результат , , аз 7 (где at - числа, хранящиеся на перестраиваемых фазо-импульсных многоустойчивых элементах с основаниями соответственно 2, 5 и 9). Действительно: 34 mod 2 0, 34 mod , 34 mod .

Считая описанное состояние устройства как исходное, рассмотрим перевод числа А 34 из фазо-импульсного кода в остатках в десятичную систему счисления.

При поступлении сигнала, устанавливающего счетчики 6 и 7 в режим суммирования, триггер 5 переводит в нулевое, а триггеры 9 и 10 - в единичное состояние. Этот сигнал поступает на входы синхронизации блоков 1 и 2. Так как триггеры 9 и 10 в единичном состоянии, то на вход счетчика 6 поступают тактовые импульсы. В момент совпадения сигналов на выходах блока 1 на выходе элемента И 11 появляется сигнал, который проходит через элемент 13 и переводит триггер 8 в нулевое состояние. При этом состояние счетчика 7 изменяется. Сигнал на выход блока 2 через элементы И 12 и ИЛИ 14 поступает на нулевой вход триггера 10. На этом перевод числа Л 34 из системы остаточных классов в десятичную систему счисления оканчивается. В счетчике 6 хранится младщий разряд числа, т. е. «4, а в счетчике 7 - старщий разряд, т. е. «3.

При сравнении быстродействия предлагаемого устройства и известного удобно за единицу измерения времени принять период следования тактовых импульсов г. Среднее значение длительности преобразования в известном устройстве 1 Рт, где Р - диапазон представления чисел в выбранной системе остаточных классов. Это выражение для -ti может быть получено, если допустить, что момент начала преобразования и величина преобразуемого числа Л - величины случайные и равномерно распределены в своих диапазонах изменения.

В предлагаемом устройстве преобразование младщих и старщих разрядов числа производится последовательно, но независимо. Если основания системы остаточных классов удовлетворяют соотнощениям, указанным выще, то среднее время преобразования для такого устройства составит

4.()

или при

k ..

Предлагаемое устройство требует, для выполнения операции в

.Р;

Р рб.

раз меньше времени, чем известное устройство.

Пусть, например, основание позиционной системы счисления , а диапазон представления чисел . В таком случае предлагаемое устройство требует для выполнения операции в среднем в 10 раз меньще времени,

чем известное устройство.

Формула изобретения

Устройство для преобразования кодов, содержащее два блока перестраиваемых фазоимпульсных многоустойчивых элементов, первые входы которых соединены, генератор тактовых импульсов и фазо-импульсных констант, элементы И, ИЛИ, счетчик, первый и второй триггеры, единичные входы которых

соединены, отличающееся тем, что, с целью увеличения быстродействия, оно содержит второй счетчик и третий триггер, единичный вход которого соединен с первой входиой щиной, с первыми управляющими входами обоих счетчиков и первым входом первого элемента ИЛИ, нулевой вход третьего триггера соединен с второй входной щиной, вторыми управляющими входами обоих счетчиков и вторым входом первого элемента ИЛИ,

единичный выход третьего триггера соединен с первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго счетчиков, информационные входы которых

соединены соответственно с выходами третьего и четвертого элементов И, первые входы которых соединены с выходом генератора тактовых импульсов и фазо-импульсных констант, а вторые входы соединены с единичным выходом первого триггера, третий вход третьего элемента И соединен с нулевым выходом второго триггера и первым входом пятого элемента И, второй вход которого соединен с нулевым выходом третьего триггера, третий

вход четвертого эле.мента И соединен с единичным выходом второго триггера, единичный вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ и первым входом первого блока перестраиваемых фазо-импульспых многоустойчивых элементов, выходы которого соединены с другими входами пятого элемента И, а второй вход соединен с выходом первого элемента И и первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с нулевым

входом первого триггера, а второй вход - с выходом пятого элемента И, второй вход которого соединен с первым входом шестого элемента И, другие входы которого соединены с выходами второго блока перестраиваемых

фазоимпульсных многоустойчивых элементов, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И и первым входом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом шестого элемента И, а выход-

с нулевым входо.м второго триггера.