Устройство для преобразования двоичного кода в двоично-десятичношестидесятиричный Советский патент 1980 года по МПК G06F5/02 

Изобретение относится к вычислительной технике и автоматике и может найти применение в автоматизированных системах управления. Известны устройства преобразования дво ичных кодов в двоично-десятично-шестидесятиричные, содержащие счетчики двоичного и двоично-десятично-шестидесятиричных кодов, корректируюш,ий счетчик, генератор импульсов и выполняюш,ие функции преобразования входного двоичного кода в заданный выходной 1. Недостаток этих устройств состоит в низкой скорости и точности преобразования. Наиболее близким техническим решением к предложенному является устройство преобразования кодов, содержащее двоичный регистр сдвига, регистр двоично-десятичного кода, генератор тактовых импульсов, дешифратор нуля, элементы И, дешифраторы-корректоры двоично-десятичного кода, причем соответствующие выходы двоичного регистра сдвига соединены со входами регистра двоично-десятичного кода и дешифратора нуля, выход которого соединен со входом генератора импульсов, подключенного выходом ко входу продвижения двоичного регистра сдвига, выходы дешифраторов-корреляторов соединены со входами регистра двоично-десятичного кода {2. Однако устройство характеризуется недостаточно высокой точностью преобразования. Целью изобретения является повышение точности преобразования. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее регистр сдвига, входы которого являются соответствуюшими информационными входами устройства, генератор импульсов, соединенный входом с выходом дешифратора нуля, вход которого соединен с первым выходом регистра сдвига, а выходом - со входом регистра сдвига, три дешифратора двоично-десятичного кода, три группы элементов И и регистр двоичнодесятичного кода, введены два дешифратора двоично-шестиричного кода, сумматор двоичного кода и сумматор двоично-десятичного кода, причем первые входы элементов И первой и второй групп соединены с выходом регистра сдвига, а вторые входы являются соответствующими управляющими входами устройства, первый и второй выходы первой группы элементов И подключены соответственно к первым входам суммато ра двоичного кода и сумматора двоично-десятичного кода, первые выходы которых подключены к соответствующим входам первого дешифратора двоично-десятичного кода, выходы элементов И второй группы подключены ко второму входу сумматора двоичнодесятичного кода, второй выход которого подключен к первому входу второго дешифратора двоично-десятичного кода, а третий выход - к управляющему входу сумматора двоичного кода, выход которого подключен к первому входу третьей группы элементов И, второй, третий, четвертый, пятый и шестой входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго дешифраторов двоично-десятичного кода, первого дешифратора двоично-шестиричного кода, третьего дешифратора двоично-десятичного кода и второго дешифратора двоично-шестиричного кода, выходы элементов И третьей группы подключены соответственно ко входам регистра двоично-десятичного кода, первый выход которого соединен со вторым входом сумматора двоичного кода, второй выход - с третьим входом сумматора двоично-десятичного кода, третий и пятый со входами соответственно второго и третьего дешифраторов двоично-десятичного кода, четвертый и шестой - со входами соответственно первого и второго дешифраторов двоично-шестиричного кода, управляющие входы которых подключены соответственно к первому и третьему управляющим выходам регистра двоично-десятичного кода, второй выход которого подключен к управляющему входу третьего дешифратора двоично-десятичного кода, выход генератора импульсов соединен с управляющими входами элементов И третьей группы. На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - схема дешифратора двоично-десятичного кода; на фиг. 3- схема дешифратора двоично-шестиричного кода. Схема устройства содержит регистр 1 сдвига, дешифратор 2 нуля, сумматор 3 двоичного кода, сумматор 4 двоично-десятичного кода, дешифраторы 5, 6 и 7 двоично-десятичного кода,дешифраторы 8 и 9 двоично-шестиричного кода, генератор 10 импульсов, регистр 11 двоично-десятичного кода, состоящий из триггеров Т1 - Т20., первую 12, вторую 13 и третью 14 группы элементов И. Дешифраторы 5-9 (фиг. 2 и фиг. 3) содержат элементы 15 И и элементы 16 ИЛИ. На фиг. 1 цифры в кавычках указывают веса входов и выходов. Выход регистра 1 подключен через элементы 12 И первой группы ко входам сумматора 3 с весами «2 и «1, которые соединены также с выходами триггеров Т1 и Т2, ко входам сумматора 4 с весами «4 и «2. Ко входам последнего подключены также выходы триггеров ТЗ-Т6. Выход сумматора 3 с весом «4 подключен через элемент 14 И третьей группы ко входу триггера Т1, выход с весом «2 ко входу триггера Т2, выход с весом «1 ко входу дешифратора 5 с весом «8. К остальным входам дешифратора 5 подключены выходы сумматора 4 со сдвигом на один разряд вправо (т.е. выход сумматора с весом «8 - на вход дешифратора с весом «4 и т.д).Выход сумматора 4 с весом «1 подключен на вход дешифратора 6 с весом «8. Остальные входы которого соединены соответственно с выходами триггеров Т7, Т8, Т9. Выходы дешифратора 6 через элементы 14 И третьей группы подключены ко входам триггеров Т7-Т10. Выход триггера Т10 (первый управляющий выход регистра 11) соединен с управляющим входом дещифртора 8 и т.д. Устройство работает следующим образом. После записи преобразуемого кода в регистр 1 и установки в «О регистра 11 включается генератор 10. При наличии единицы в младщем разряде кода, содержащегося в регистре , первым тактовым импульсом откроются элементы И первой 12 и второй 13 групп и на входы сумматоров 3 и 4 поступит код максимального значения преобразуемого угла (11.0110). С выходов сумматоров 3 и 4 этот же код, сдвинутый на один разряд вправо, поступает на элементы И третьей группы 14 и дешифраторы 5 и 6. Дешифраторы 5, 6 и 7 работают так, что код на их выходах Y, Уг, Уз, Ул (фиг. 2) принимает значение меньше на три единицы, чем код, поступивший на входы корректора X), Х2, Xj, Х, при условии, что значение старшего разряда Xi входного кода равно единице. Если же старший разряд Xi входного кода равен нулю, код на выходы дешифратора поступает без изменения. Каждым тактовым импульсом открываются также элементы 14 И третьей группы. Следовательно, сдвинутый на один разряд вправо и скорректированный код максимального эквивалента преобразуемого угла по окончанию первого тактового импульса запишется в регистр 11. При наличии нуля в младшем разряде кода, содержащегося в регистре 1 триггеры регистра 11 останутся в нулевом состоянии. Двоичный код в регистре 1 сдвинется на один разряд влево. При поступлении с генератора второго тактового импульса и при наличии единицы в следующем разряде преобразуемого кода открываются элементы И первой и второй групп 12 и 13, и на сумматоры 3 и 4 поступает код максимального значения преобразуемого угла. Н вторые входы сумматоров 3 и 4 поступает код с триггеров Т1-те. Сумма этих кодов с выходов сумматоров 3 и 4 поступает на открытые элементы И третьей группы 14 и дешифраторы 5 и 6 со сдвигом на один разряд вправо. С выходов сумматора 3 и дешифраторов 5 и 6 через открытые элементы И полученный код записывается в триггеры Т1, Т2 (сотни градусов), ТЗ-Т6 (десятки градусов) и Т7-Т10 (единицы градусов). Код с выходов триггера Т10 и триггеров Т11 и Т12 поступает на входы дешифратора 8, который работает так, что код на его выходах Yt, Ya и Yj принимает значение на единицу меньше, чем код, поступивший на входы Xi, Xi и Хз, при условии, если значение старшего разряда Xi равно единице (фиг. 3). Если же старший разряд Xj входного кода равен нулю, код на выходы дешифратора поступает без изменения. С выходов дешифратора 8 скорректированный код поступает через открытые элементы 14 И третьей группы на входы триггеров Т11-Т13. При этом на входы дешифратора 7 поступит код с выхода триггера Т13 и триггеров Т14-Т16. Если второй разряд преобразуемого кода равен нулю, то элементы И первой 12 и второй 13 групп будут закрыты и на сумматоры 3 и 4 поступит код двух старших разрядов двоично-десятичного кода (триггеры Т1-Т6) а на дешифраторы 6-9 код остальных разрядов кода (триггеры Т7-Т20) со сдвигом на один разряд вправо. Следовательно, по каждому тактовому импульсу в регистр 11 записывается сдвинутая на один разряд вправо (т.е. разделенная на 2) и скорректированная сумма кодов числа, содержащегося в регистре 11 с кодом максимального значения преобразуемого угла (если значение разряда преобразуемого кода равно единице) или содержимое регистра 11 суммируется с нулем и со сдвигом на один разряд вправо переписывается обратно. В результате работы устройства в регистре 11 будет содержаться двоично-десятично-шестидесятиричный эквивалент преобразуемого двоичного кода согласно выражению -f (...КНо6тох+ rfiSmox) + ) +....+ : fJ s Stnax i i ,tin-ibmt + -ti-i Omat -J-ft1VtTTh ... + S o( L Omaf.l-... , di - значение i-ro разряда двоичного Smair- максимальное значение преобразуемого угла; п - разрядность преобразуемого кода. Вес выта/1киваемой единицы из триггера Т20 при сдвиге равен «5. При следуюш,ем сдвиге ее вес становится равным «2,5 и т.д. В результате максимальная погрешность преобразователя определяется суммой + 2,5 + 1,25 ..., что составит не более 10. Для снижения погрешности, например до величины не более «1, необходимо добавить один разряд в регистр 11 (четыре триггера) и поставить один дополнительный дешифратор двоично-десятичного кода. По сравнению с известными устройствами, которые работают по методу сдвига и коррекции и дают недопустимо большую погрешность ИЛ-И no методу число-импульсного пересчета с точностью не более единицы младшего разряда (часто является недостаточным, особенно при использовании датчиков невысокой разрядности), предложенное устройство производит преобразование кодов с любой точностью, которая определена разрядностью регистра двоично-десятичного кода с дешифраторами, не уступая в быстродействии. Например, для преобразования известными устройствами 19-разрядного кода на частоте 200 кГц устройствами пересчета потребуется время более 5 с (порядка 500000 тактовых импульсов), в предлагаемом для подобного преобразования при той же частоте потребуется 19 тактовых импульсов, что составит не более 200 МКС. Кроме того,устройство позволяет преобразовывать двоичный код, соответствуюший различным максимальным значениям угла, например, 360° или 180°, и обеспечивать преобразование двоичных кодов разрядности меньшей, чем та, на которую устройство рассчитано, что достигается записью нулей в старнлие разряды регистра 1. Формула изобретения Устройство для преобразования двоичного кода в двоично-десятично-шестидесятиричный, содержаш,ее регистр сдвига, входы которого являются соответствующими информационными входами устройства, генератор импульсов, соединенный входо.м с выходом дешифратора нуля, вход которого соединен с первым выходом регистра сдвига, а выходом - со входом регистра сдвига, три дешифратора двоично-десятичного кода, три группы элe ;eктoв И и регистр двоичнодесятичного кода, отличающееся тем, что, с целью повышения точности преобразования, в устройство введены два дешифратора двоично-шестГричного кода, сумматор двоичного кода п сумматор двоично-десятичного кода, причем первые входы элементов И первой и второй групп соединены с выходом регистра сдвига, а вторые входы являются соответствующими управляюшими входами устройства, первый и второй выходы первой группы элементов И подключены соответственно к первым входам сумматора двоичного кода и сумматора двоично-десятичного кода, первые выходы которых подключены к соответствующим входам первого дешифратора двоично-десятичного кода, выходы эле.ментов И второй группы подключены ко второму входу сумматора двоичнодесятичного кода, второй выход которого подключен к первому входу второго дешифратора двоично-десятичного кода, а третий выход - к управляющему входу сумматора двоичного кода, выход которого подключен к первому входу третьей группы элементов И, второй, третий, четвертый, пятый

и шестой входы которого соединены соответственно с выходами первого и второго дешифраторов двоично-десятичного кода, первого дешифратора двоично-шестиричного кода, третьего дешифратора двоично-десятичного кода и второго дешифратора двоично-шестиричного кода, выходы элементов И третьей группы подключены соответственно ко входам регистра двоично-десятичного кода, первый выход которого соединен со вторым входом сумматора двоичного кода, второй выход - с третьим входом сумматора двоично-десятичного кода, третий и пятый со входами соответственно второго и третьего дешифраторов двоично-десятичного кода, четвертый и шестой - со входами соответственно первого и второго дешифраторов двоично-шестиричного кода, управляюшие входы которых подключены соответственно к первому и третьему управляюшим вб1ходам регистра двоично-десятичного кода, второй выход которого подключен к управляющему входу третьего дешифратора двоично-десятичного кода, выход генератора импульсов соединен с управляюш.ими входами элементов И третьей группы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 Авторское свидетельство СССР № 190054, кл. G 06 F 5/02, 1965.

2. Сухомлинов М. М. и Выхованец В. И. Преобразователи кодов чисел. Киев «Техника, 1965, с. 98 (прототип).