Преобразователь двоичного кода в двоично-десятичный код Советский патент 1980 года по МПК G06F5/02 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДВОИЧНОГО КОДА В ДВОИЧНО-ДЕСЯТИЧНЫЙ КОД

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для преобразования двоичных кодов в двоично-десятичный код. Напри- ,мер, предлагаемое изобретение может использоваться для преобразования двоич;1ого кода угла в двоично-десяти ный код градусов и долей г адуса.или в двоично-десятичный код-градусов ми нут и секунд. Известны преобразователи двоичного кода угла в двоично-десятичный ко градусов и минут 1. Недостатком таких преобразователе является недостаточная точность, Из известных преобразователей дво ичного кода в двоично-десятичный наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является преобразователь двоичного кода в двоичнодесятичный код градусов, минут и секунд, содержащий эадаюший генератор импульсов, двоично-десятичный счетчик, двоичный счетчик, разрядные выходы которого подключены ко входу дешифратора нуля, выход которого соединен с одним из входов элемента И, другой вход которого подключен к выходу задающего генератора импульсов 21. Для достижения заданной точности преобразования в известном преобрарователе используется цепочка корректирующих счетчиков с переменным коэффициентом пересчета и элемент запрета, что при регшизацяи на совре менной микросхемной элементной базе приводит к увеличению объема оборудования. Крся4е того, известный преобразователь недостаточно универсален, так как с его помощью не решается задача преобразования двоичных кодов в случае, если веса единиц младших разрядов двоичного и двоичнодесятичного счетчиков значительно отличаются, т.е. если абсолютное значение разности данных весов больше заданной погреагаости преобразования, так как в этом случае после поступления каждого счетного импульса на вход двоично-десятичного счетчика погрешность преобразования увеличивается на величину,большую веса единицы vmanaero разряда двоичнодесятичного счетчика Итак, после поступления уже одного импульса погрешность преобразования становится больше дбпустимойпогрешности.

.Также не решается задача преобразования кодов известным преобразователем в случае., если ёес единицы младшего разряда двоичного счетчика веса единицы младшего разряда двоично-десятичного счетчика, так ка в этом случае погрешность преобразования меняет знак и требуется или изменение структуры преобразователя, или изменение назначения различных устройств, входящих в преобразовател

Цель изобретения - упрощение преобразователя и расширение класса решаемых задач за счет возможности преобразования двоичных кодов при любом соотношении весов единиц младших разрядов двоичного и двоично-десятичного счетчиков.

.Указанная цель достигается тем, что преобразователь содержит два делителя частоты, одни входы которых и вход двоично-десятичного счетчика соединены с шиной установки в исходное состояние,другие входы делителей частоты объединены и соединены с выходом элемента И, а выходы первого и второго делителей частоты подключены соответственно ко входам двоичного и двоично-десятичного счетчиков, выходы последнего являются выходами устройства.

На чертеже представлена схема преобразователя двоичного кода в двоично-десятичный код градусов, минут и секунд.

Преобразователь содержит задающий генератор 1 импульсов, элемент 2 И, двоичный счетчик 3, дешифратор 4 нуля, делители 5 и б частоты, двоичнодесятичный счетчик 7, шину 8 установки в исходное состояние, информационные входы 9 устройства, выходы 10 устройства.

Преобразователь работает следующим образом.

Задающий генератор 1 импульсоь непрерывно вырабатывает последовательность импульсов, которыене про ходят через элемент 2 И до тех пор, пока двоичный счетчик 3 находится в нулевом состоянии. После записи в двоичный счетчик преобразуемого числа, дешифратор нуля 4 выдает на элемент и разраиающий сигнал. Элемент И открывается и последовательность импульсов поступает одновременно на делители 5 и 6 частоты. Импульсы с выхода . 5 частоты поступает на ДВОИЧНЫЙ счетчик,3, работающий на вычитание, а выходные импульсы делителя б частоты - на двоично-десятичный счетчик, работающий на сложение. Если-коэффициенты делителей 5 и 6 частоты выбрать так, чтобы их отношение эавнялось отношению весов единиц младаих разрядов двоичного и двоично-десятичного счетчиков соответственно, то в момент окончания преобразования на выходах 10 двоичндесятичного счетчика зафиксируется двоично-десятичный код числа, соответствующий поступившему двоичному коду числа. Момент окончания преобразования определяется обнулением двоичного счетчика, при этом даиифратор 4 нуля выдает сигнал на элеме И, который прекращает подачу импульсов в оба делителя частоты. - Преобразование кодов для предлагаемой структуры преобразователя воможно при любом соотношении весов единиц младших разрядов двоичного и двоично-десятичного счетчиков, так как функция делителей остается неизменной - выравнивание данных весов.

В качестве примера рассмотрим преобразование шестнадцатиразрядного двоичного кода угла в двоичнодесятичный код градусов и долей градуса с допустимой погрешностью -преобразования 0,01°.

Цена каждого счетного импульса, поступгиощего на вход двоичного счетчика 3, равна весу единицы младшего разряда двоичного счетчика, т.е. 36072 0,0054931640625°.

Цена каждого счетного импульса, поступающего на вход двоично-десятичного счетчика 7, определяется схемой последнего и равняется весу единицы младшего разряда выходного счетчика, т.е. 0,005°; максимально преобразуемое значение угла, соответствующее максимальному двоичному числу - 359,994506835975. Отношение весов единиц младших разрядов входного и выходного счетчиков 1,0986328125 и отношение коэффициентов делителей должно находиться в интервале 1,0986099г1,0986557.

Пусть требуется преобразовать Двоичный код числа А 2. Тогда на двоичный счетчик за все время поеобразования поступает А2/Р2 импульсов Перед каждым новым преобразованием делитель 5 устанавливают в нулевое состояние. Тогда на делитель 5 за время преобразования поступаетА2/Р2-К импульсов. На двоично-десятичный счетчи( поступает, в этом случае

Р2 ТШ импульсов. В выходном счетчике зафиксируется число А 10, в двоично-десятичной системе

счисления Аю.дг..Н,

- v . -,Р2 к 10

РЮ - веса единиц млад1иих разрядов двоичного и двоично-десятичного счетчиков соответственно;

К10 - коэффициенты деления делителей частоты 5 и 6 соответственно Величины двоичного числа А2 и двоично-десятичного числа АЮ должны быть равны А2 АЮ, т.е. п л 0 -ка тогда р2 рю Из-за целочисленного значения коэффициентов деления делителей частоты (1) в точности не выполняется. Тогда возникает накапливаемая по-, грешность преобразованияд АН, принимающая максимальное значение на максимально преобразуемом числе А. .л„ф,.л,оМ./.. К2 РЮ нтпах АГЛОХ /1 К10Р2 где U А - абсолютная величина извест ной допустимой погрешности преобразования; максимальное преобразуемое i число. Помимо накапливаемой погрешности преобразования возникает методическая norpemHocTii Д А, обусловленная тем, что на делителе частоты б с мо мента Поступления на двоично-десяти ный счетчик последнего импульса с выхода делителя б до момента окон чания преобразования накапливается некоторое количество импульсов, кото рое в выходном коде, снимаемом с шин 10 двоично-десятичного счетчика, не учитывается. Если перед началом преобразования устанавливать делители 5 и 6 в сост.о ния, соответствующие поступлению h и q импульсов соответственно, а чийло накопленных импульсов в делителе б - к моменту окончания преобразования Р , то методическая погрешность -tliiiS Л ,,,п Необходимо, чтобы ДАн / лА(4) Из (4) следует, что К2 и К10 необходимо выбирать так, чтобы отношение К2/К10находилось в диапазоне относительноР2/Р10Г АА-йАм дА+дАм1 U--И + -т (5) L maX.max J Из (3) и (4) следует, что если после выбора К2 и К10 имеем д AJ, О, то н обходимо . чтобы h О, q К10-1 , если Д АН О, то необходимо выбирать q 0, h выбирать наиболее воз можным значением, для которого при А2 КГО-Р2, Л АЛД & А. Для найденных коэффициентов деле ния 323,294 делителей 5 и б ственно накапливаемая погрешность преобразования не превышает по абсолютной величине значения 0,0022° и являе,тся отрицательной. Устанавливая перед началом преобразования делители 5 и 6 в нулевое состояние, добив аю5Сся,что в любом случае л О . Следовательно, общая погрешность не превышает по абсолютной величине значения 0,. Если перед началом преобразования установить делитель 5 не в нулевое состояние, а делитель 6 - в нулевое, то в любом случае ДА,0, а обшая погрешность преобразования по,абсолютной величине меньше 0,0022, Таким образом, после ёыбора коэффициентов деления делителей 5 и б путем соответствующей установки данных делителей перед каждым новым преобразованием добиваемся того,что общая погрешность преобразования не превышает накапливаемую. При Д АН О, т.е. приК2/КЮ Р2/РЮ, устанавливая перед началом преобразования Делитель 5 не в нулевое .состояние, а делитель б - в нулевое, добиваются того, что общаяпогрешность преобразования становится меньше накапливаемой погрешности. При построении известного преобразователя на микросхемах, например, типа Логика-2,затраты оборудова;ния возрастают ввиду необходимости применения корректирующих счетчиков с переменным коэффициентом пересчета, что по сравнению с обычным делителем частоты требует использования,как минимум на 1 корпуса микросхемы больше на каждый делитель. В отличие от известного преобразователя, структура описываемого преобразователя позволяет широко использовать интегральные микросхемы при реализации, что значительно снижает аппаратурный объем. Формула изобретения Преобразователь двоичного кода в двоично-десятичный код градусов, минут и секунд, содержащий задающий генератор импульсов, двоично-десятичный счетчик, двоичный счетчик, разрядные выходы которого подключены ко входу дешифратора нуля, выход которого соединен с одним из входов элемента И, другой вход которого подключен к выходу задающего ген« ратора импульсов, отличающийся тем, что, с целью расширения класса решаемых задач за счет возможности преобразования двоичных кодов при любсм соотношении весов единиц младших разрядов двоичного и двоично-десятичного счетчиков, он содержит два делителя частоты, одни входы которых и вход

двоично-десятичного счетчика соеди иены с шиной установки в исходное состояние, даугие входы делителей частоты объединена и соединены с выходом элемейта И/ а выходы первого и второго делителей частоты подкяючены соответственно ко входам двоичяо го и двоично-десятичного счетчиков,

выходы последнего являются выходами устройства.

Источники информгщии, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свид ельство СССР 297960, кл. G 06 F 5/02, 1968.