Преобразователь кода грея в двоичный код и обратно Советский патент 1980 года по МПК H03K13/247 

вательно выходную обмотку второго .трансфлгоксора и включенные параллельно выходные обмотки первого тран флюксора - .с замыкающим контактом ключа, причем .размыкающий и замыкающий контакты ключа зашунтированы в.стречно включенными седьмым и восьмым диодами, аноды которыг соединены с четвертым конденсатором и через последовательно включенные обмотки установка в ноль первого и второго трансфлюксоров и девятый и десятый диоды - соответственно с шиной установка в ноль и шиной .второй такт 2 . Недпст.атком такого устройства явл ется низкое быстродействие. С цел.ью увеличения быстродействия в преобразователь кода Грея в двоичный код и обратно, содержащий магнит ные элементы памяти, выполненные на трансфлюксорах с обмотками установка в ноль входными, с 1Итывания и выходными, диоды, конденсаторы и пер вый ключ, причем обмотки считывания трансфлюксоров соединены последовательно согласно и подключены к шине считывания, входная обмотка первого трансфлюксора соединена с первой входной шиной, а входная обмотка второго трансфлюксора одним выводом через первый диод подключена к шине первый такт, а другим выводом через второй диод - к шине установка в ноль, первый конденсаторсоединен с анодом третьего диода, катод которого подключен к выходной обмотке третьего трансфлюксора, входная обмо ка которого одним выводом через четвертый диод соединена с шиной второ такт, а другим - со вторым конденсатором и анодом пятого диода, катод которого подключен к переключающему контакту первого ключа, при этом раз мыкающий контакт первого ключа чере шестой диод соединен с третьим конде сатором и выходной шиной, а через со диненные последовательно выходную об мотку второго трансфлюксора и включе ные параллельно выходные обмотки пер вого трансфлюксора - с замыкающим ко тактом первого ключа, причем размыкаю щий и замыкающий контакты первого ключа зашунтированы встречно включен ными седьмым и восьмым диодами, аноды которых соединены с четвертым кон денсатором и через последовательно включенные обмотки установка в ноль первого и второго трансфлюксоров и де вятый и. десятый диоды - соответственно с: шиной установка в ноль и шиной .второй такт, введены дополнительно четвертый трансфлюксор, второй ключ, одиннадцатый, двенадцатый, тринадцатый, четырнадцатый, пятнадцатый, шест надцатый диоды и пятый конденсатор, причем .входная обмотка четвертого трансфлюксора соединена со второй входной шиной, второй и пятый конденсаторы подключены к шине установ|Ка в ноль соответственно через одиннадцатый и второй диоды, а пятый конденсатор соединен также с анодом двенадцатого диода, катод которого подключен к переключающему контакту второго ключа, при этом размыкающий кон- такт последнего через тринадцатый диод соединен с выходной шиной, а через соединенные последовательно выходную обмотку третьего трансфлюксора и включенные параллельно выходные обмотки четвертого трансфлюксора с замыкающим контактом второго, ключа, причем размыкающий и замыкающий контакты последнего зашунтированы встречно включенными третьим и четырнадцатым диодами, аноды которых соединены через последовательно включенные обмотки установка в ноль четвертого и третьего трансфлюксоров и пятнадцатый и шестнадцатый диоды - соответственно с шиной, установка в ноль и шиной первь1й такт. На чертеже приведена принципиальная электрическая схема устройства. Устройство выполнено на четырех элементах памяти с неразрушающим считыванием - двухотверстных трансфлюксорах 1-4 с клапанами на диодах 5-12, накопительными конденсаторами 13-17 и ключами 18, 19. Обмотки считывания 20 всех трансфлюксоров 1-4 соединены последовательно согласно и подключены к шине считывания 21 преобразователя. Входная обмотка 22 трансфлюксора 1 соединена с первой входной шиной 23 преобразователя. Входная обмотка 24 .трансф.люксэра 2 одним выводом через разделительный диод 25 подключена к шине 26 первый такт преобразователя, а другим выводом через разделительный диод 27 - к шине 28 установка в ноль преобразователя. Конденсатор 13 соединен с анодом диода 7, катод которого подключен к выходной обмотке 29 трансфлюксора 3, входная обмотка 30 которого одним выводом через разделительный диод 31. соединена с шиной 32 второй такт преобразователя, а другим .- с конденсатором 16 и анодом диода 11, катод которого подключен к переключающему контакту 33 ключа 18. Размыкающий контакт 34 ключа 18 через диод 12 соединен с Конденсатором 17 и выходной шиной 35 преобразователя, а через соединенные последОват.ельно выходную обмотку 36 трансфлюксора 2 и включенные параллельно выходные обмотки 37, 38 трансфлюксора 1-е .замыкающим контактом 39 ключ.а 18, причем размыкающий 34 и замыкающий 39 контакты ключа 18 зашунтированы встречно включенными диодами 5, 6, аноды которых соединены с конденсатором 14 и через последовательно включенные обмотки 40, 41 установка в ноль трансфлюксоров 1, 2 и разделительные диоды 42, 43 соответственно с шиной 8 установка в ноль и шиной второй такт преобразователя. Входная обмотка 44 трансфлюксора 4 соединена со второй входной шиной 45 преобразователя. Конденсаторы 16 и 15 подключены к |Шине 28 установка в ноль преобразователя соответственно через разделительные диоды 46 и 27, а конденсатор 15 соединен также с анодом дио да 9, катод которого подключен к переключающему контакту 47 ключа 19 Разг«закающий контакт 48 последнего через диод 10 соединен с выходной шиной 35 преобразователя, а через соедияенньзе последовательно выходную обмотку 29 трансфлюксора 3 и включенные параллельно выходные обмотки 49, 50трансфлюксора 4 с замыкающим контактом 51 ключа 19, причем размыкающий 48 и замыкающий 51 контакты последнего зашунтированы встречно включенными диодами 7 и 8, аноды которых соединены через пос ледовательно включенные обмотки 52, 53 установка в ноль трансфлюксоров 4, 3 и разделительные диоды 54, 55 - соответственно с шиной 28 установка в ноль и шиной 26 первый такт. Шина 56 - клемма заземления. .Клапаны 57-61 служат дли управления работой преобразователя и непосредственногЬ участия в его функционировании не принимают. На чертеже они приведены лишь для пояснения. ( Особенность работы описываемого устройства заключается в преобразовании разрядов кода в каждом из двух тактов t и tj,. Последовательные ргз ряды кода старшими разрядами вперед подаются поочередно в первую 23 и вторую 45 входные шины. Преобразоваи ные разряды чисел снимаются с обшей выходной шины 35 устройства. В режим преобразования Код Грея - двоичный код замыкаются контакты 33, 34 ключ 18 и контакты 47, 48 ключа 19, а при обратном преобразовании - контакты 33, 39 ключа 18 и контакты 47, 51 ключа 19. Разблокировка трансфлюксо ров 1 и 4 осуществляется входныг-1и отрицательными импульсами, соответст вующими 1 преобразуемого кода, бло кировка трансфлюксоров 1-4 и разбло ровка трансфлюксоров 2, 3 - за счет энергии, накопленной соответственко в конденсаторах 13, 14 и 15, 16, В описываемой схеме конденсатор 13 используется лишь для накопления энергии, .расходуемой далее для блокировки трансфлюксоров 4., 3. Поэтом обмотка 53 установка в ноль транс флюксора 3 подключена непосредствен но к шине 26 первый такт. преобраз вателя. Кроме того в схеме предусмо рена возможность разряда конденсато ров 15, 16 (через диоды 27, 46), чт необходимо для правильного преобраз вания последующих кодов, подазае.мых но входы данного устройства. в режиме преобразования Код Грнядвоичный код каждлй разряд двоичного кода определяется по правилу N, -- N,,, (Э R;. где N - разряд двоичного кода; К - разряд кода Грея; ® - знак сложения по модулю два. Рассмотрим работу преобразователя на конкретном примере. Пусть требуется преобразователь в двоичный код число в коде Грея 1101. Перед вводом числа в момент времени t, открывается клапан 58 и происходит разряд одного или нескольких конденсаторов 13-16 (если они были заряжены). При этом происходит блокировка одного или нескольких трансфлюксоров 1-4 (если они были разблокированы). В момент ti открываются кла1паны 59, 60 и старший разряд кода Грея К 1 в виде отрицательного импульса поступает через первую входную шину 23 в обмотку 22 и разблокирует трансфлюксор 1. При этом разблокировка трансфлюксора 2 по цепи: корпус клапан 60 - диод 25 - обмотка 25 не происходит, так как конденсатор .15 разряжен. Переменное напряжение с выхсдных обмоток 37, 38 заряжает через диоды 5, 6, 1, 12 конденсаторы 14, 16, 17 и на выходной шине 35 преобразователя появляется отрицательный потенциал N момент trj открываются клапаны 57, б1 и разряд кода Грея R 1 в виде отрицательного импульса поступает уже через вторую входную шину 45 3 обмотку 4 i: разблокирует трансфлюксор 4. ОдноЕременно разряжаются конденсатор 16 по цепи: обмотка 30 - диод 31 - клапан 61 - корпус и конденсатор 14 по цепи; обмотки 40, 41 - диод 46 - клапан 61 - кор- пус. Тем самым происходит соответственно разблокировка трансфлюксора 3(подача N 1 на трансфлюксор 3) и блокировка трансфлюксора 1. Но так как выходные обмотки 29, 49 разблокированных трансфлюксоров 3, 4включены встречно, конденсаторы 15, 17 не заряжаются (заряжается только конденсатор 13 от обмотки 50) и на выходной шине 35 преобразователя имеем N О. В следующий момент разряд кода Грея R 0 поступает в первую входную ш«ну 23 преобразователя. Однако трансфлюксоры 1, 2 остаются заблокированными, а трансфлюксоры 3, 4 блокируются за счет разряда конденсатора 13 через диод 55 и на выходе имеем N, 0. В момент tj младший разряд кода Грея RQ 1 подается во вторую входнуто шину 45 преобразователя и на выходе 35 имеем N 1. В результате коду 1101 будет соответствовать двоичный код 1001.

В режиме преобразования Двоичный код - код Грея каждый разряд кода Грея определяется по правилу

Ri NI © N,,

Рассмотрим работу преобразовател на конкретном примере. Пусть требу. ется преобразовать в код Грея двоичное число 1001. Перед вводом числа в момент времени to открывается клапан 58 и происходит разряд одного или нескольких,конденсаторов 13-16 (если они были заряжены). При этом происходит блокировка одного или нескольких трансфлюксоров 1-4 (если они были разблокированы). В момент t открываются клапаны 59 60 и старший разряд двоичного кода Nj 1 в виде отрицательного импульса поступает через первую входную шину 23 в обмотку 22 и разблокирует трансфлюксор 1. При этом разблокировка трансфлюксора 2 по цепи: корпус - клапан 60 - диод 25 - обмотка 24 не происходит, так как конденсатор 15 разряжен. Переменное напряжение с выходных обмоток 37, 38 заряжает через .диоды 5, 6, 11, 12 конденсаторы 14, 16, 17 и на выходной шине 35 преобразователя появляется отрицательный потенциал Rj N 1. В момент tj открываются клапаны 57, 61 и разряд двоичного кода Nj. Уже через вторую входную шину 45 поступает в обмотку 44. Однако Nj О и разблокировка трансфлюксора 4 не происходит. Одновременно разряжаются конденсатор 16 по иепи: обмотка 30 - диод 31 - клапан 61 - корпус и конденсатор 14 по цепи: обмотки 40, 41 - диод 43 клапан 61 - корпус. Тем самым происхдит соответственно разблокировка трансфлюксора 3 (подача N 1 на трансфлюксор 3). и блокировка трансфлксора 1. Переменное напряжение с обмотки 29 заряжает конденсаторы 13, 17 и на выходной шине 35 преобразователя имеет R I, В следующий момент t, разряд двоичного кода N, поступает в первую входную шину 23 Преобразователя. При этом хотя и клапаны 59, 60 открыты, разблокировка трансфлюксоров 1, 2 не происходит так как конденсатор 15 не заряжен, а N, 0. В итоге R, 0. В момент, t-j младший разряд двоичного кода NQ 1 подается во вторую входную шину 45 преобразователя и на выходе 35 имеем R 1. Следовательно, двоичному коду 1001 будет соответствовать код Грея 1101.

Таким образом приведенная схема устройства благодаря совмещению такта запоминания разряда с тактом еложения по модулю два разрядов кода позволяет производить последовательное преобразование кода Грея в двоичный код и обратно в каждом из управляющих тактов t и tj..

Формула изобретения Преобразователь кода Грея в двоичный код и обратно, содержащий магнитные элементы памяти, выполненные на трансфлюксорах с обмотками установка в ноль, входными, считывания и вьаходными, диоды, конденсаторы и. первый ключ, причем обмотки считывания трансфлюксоров соединены последовательно согласно и подключены к шине считывания, входная обмотка первого трансфлюксора соединена с первой входной шиной, -а входная обмока второго трансфлюксора одним выводом через первый диод подключена к шине первый такт, а другим выводом нерез второй диод - к шине установка в ноль, первый конденсатор соединен с анодом третьего диода, катод которого подключен к выходной обмотке третьего трансфлюксора, входная обмотка которого одним выводом ч-ерез четвёртый диод соединена с шиной второй такт, а другим - со вторым конденсатором и анодом пятого диода, катод которого подключен к переключающему контакту первого ключа, при этом размыкакхций контакт первого ключа через шестой диод соединен с третьим конденсатором и выходной шиной, а через соединенные последовательно выходную обмотку второго трансфлюксора и включенные параллельно выходные обмотки первого трансфлюксора - с замыкающим контактом первого ключа, причем размыкающий и замыкающий контакты первого ключа зашунтированы встречно

включенными седьмым и восьмым диодамл, аноды которых соединены с четвертым конденсатором и через последовательно включенные обмотки установка 3 ноль первого и второго трансфлюксоров и девятый и десятый диоды соответственно с шиной установка в ноль и ши.ной второй такт, о т л ич а ю щ и и с я тем, что, с целью увеличения быстродействия, в преобразователь введены дополнительно четвертый трансфлюксор, второй ключ, пятый конденсатор, одиннадцатый, двенадцатый, тринадцатый, четырнадцатый, пятнадцатый, и шестнадцать й диоды, причем входная обмотка четвертого трансфлюксора соединена со второй входной шиной, второй и пятый конденсаторы подключены к шине установка в ноль соответственно через одиннадцатый и второй диоды, а пятый конденсатор соединен также с анодом двенадцатого диода, катод которого подьслючен к переключающему контакту второго ключа, при этом размыкающий . контакт последнего через тринадцатый диод соединен с выходной шиной, а через соединенные последовательно выходную обмотку третьего трансфлюксора и включенные параллельно выходные обмотки четвертого трансфлюксора, - с замыкающим контактом второго ключа, причем размыкающий и замыкающий контакты последнего зашунтированы встречно включенными третьим и четырнадцатым диодами, аноды которых соед1шены через последовательно включенные обмотки установка в ноль четвертого и третьего трансфлюксоров и пятнадцатый и шестнадцатый диоды соответственно с шиной установка е ноль и шиной первый такт.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Дроздов Е.А. и др. Автоматическое преобразование и кодирование ин-; формации М. , Советское радио , 1964, с. 148.

2. Заявка № 2454170/21, 1977 (прототип).

. t t, 1 tj.l56 bS