Таблично-логічний перетворювач кодів

Реферат: Таблично-логічний перетворювач кодів, що містить вхідний регістр, виконаний на тригерах з лічильними та інформаційними входами, дешифратор коду Грея, інформаційні входи якого підключені до розрядних виходів вхідного регістра, а вхід керування з'єднаний з виходом першого елемента І, керуючий вхід якого з'єднаний з інверсним виходом керуючого тригера, прямий вихід якого підключений до керуючого входу вхідного регістра. UA 89784 U (54) ТАБЛИЧНО-ЛОГІЧНИЙ ПЕРЕТВОРЮВАЧ КОДІВ UA 89784 U UA 89784 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до обчислювальної техніки і призначена для використання в інформаційних обчислювальних системах. Відомий перетворювач двійкового коду в однополярні оборотні коди, який містить регістр входу, блок елементів АБО, керуючий тригер, вхід "скид", диференціюючий ланцюг, блок МДП ключів [1]. Недоліком цього перетворювача є низька надійність і вузькі функціональні можливості. Найбільш близьким до пропонованого по технічній суті є перетворювач кодів [2] на базі таблично-логічного методу апаратурної реалізації, що містить вхідний регістр, виконаний на тригерах з лічильними та інформаційними входами, дешифратор коду Грея, інформаційні входи якого підключені до розрядних виходів вхідного регістра, а вхід керування з'єднаний з виходом першого елемента І, керуючий вхід якого з'єднаний з інверсним виходом керуючого тригера, прямий вихід якого підключений до керуючого входу вхідного регістра, вхід керуючого тригера є першим керуючим входом перетворювача, а вхід скидання підключений до входу скидання перетворювача, виходи дешифратора коду Грея через групу елементів АБО підключені до відповідних входів шифратора корегуючих констант, виходи якого з'єднані з лічильними входами вхідного регістра, розрядні виходи якого підключені до інформаційних входів дешифратора двійкового коду, виходи якого підключені до відповідних входів групи елементів АБО, керуючий вхід дешифратора з'єднаний з виходом другого елемента І, керуючий вхід якого з'єднаний з інверсним виходом керуючого тригера, інформаційний вхід першого елемента І є другим керуючим входом перетворювача для коду Грея, інформаційний вхід другого елемента І є третім керуючим входом для перетворювача двійкового коду, прямий вихід тригера з'єднаний з входом інвертора, вихід якого підключений до входу диференціюючого ланцюга, вихід якого підключений до керуючого входу блока МДП-ключів, інформаційні входи якого з'єднані з відповідними виходами вхідного регістра, а інформаційні виходи блока МДП-ключів з'єднані з інформаційними входами вхідного регістру і є вхід/вихід перетворювача. Недоліком даного перетворювача є вузькі функціональні можливості. Задача корисної моделі - розширення функціональних можливостей таблично-логічного перетворювача кодів. Зазначена задача вирішується тим, що у таблично-логічний перетворювач кодів, що містить вхідний регістр 1, виконаний на тригерах з лічильними та інформаційними входами, дешифратор 2 коду Грея, інформаційні входи якого підключені до розрядних виходів вхідного регістра 1, а вхід керування 3 з'єднаний з виходом 4 першого елемента І 5, керуючий вхід 6 якого з'єднаний з інверсним виходом керуючого тригера 7, прямий вихід 8 якого підключений до керуючого входу вхідного регістра 1, вхід 9 керуючого тригера 7 є першим керуючим входом перетворювача, а вхід скидання 10 підключений до входу скидання перетворювача, виходи дешифратора 2 коду Грея через групу елементів АБО 11 підключені до відповідних входів шифратора корегуючих констант 12, виходи якого з'єднані з лічильними входами вхідного регістра 1, розрядні виходи якого підключені до інформаційних входів дешифратора двійкового коду 13, виходи якого підключені до відповідних входів групи елементів АБО 11, керуючий вхід 14 дешифратора 13 з'єднаний з виходом 15 другого елемента І 16, керуючий вхід 17 якого з'єднаний з інверсним виходом керуючого тригера 7, інформаційний вхід 18 першого елемента І 5 є другим керуючим входом перетворювача для коду Грея, інформаційний вхід 19 другого елемента "І" 16 є третім керуючим входом для перетворювача двійкових кодів, крім того прямий вихід тригера 7 з'єднаний з входом інвертора 20, вихід якого підключений до входу диференціюючого ланцюга 21, вихід якого підключений до керуючого входу блоку МДП - ключів 22, інформаційні входи якого з'єднані з відповідними виходами вхідного регістра 1, інформаційні виходи блоку МДП-ключів 22 з'єднані з інформаційними входами вхідного регістру 1 і є входом/виходом перетворювача кодів, додатково введено дешифратор однополярного коду Баркера 23, до інформаційних входів якого підключені розрядні виходи регістра 1, а виходи введеного дешифратора однополярного коду Баркера 23 підключені до відповідних входів групи елементів АБО 11, додатково введений керуючий вхід 24 введеного дешифратора однополярного коду Баркера 23 з'єднаний з додатково введеним виходом 25 додатково введеного третього елемента І 26, додатково введено керуючий вхід 27, який з'єднаний з інверсним виходом керуючого тригера 7, додатково введений інформаційний вхід 28 додатково введеного третього елемента І 26 є четвертим керуючим входом для таблично-логічного перетворювача кодів. В основу корисної моделі поставлено задачу розширення функціональних можливостей шляхом схемотехнічного рішення. Поставлена задача вирішується тим, що додатково введено дешифратор однополярного коду Баркера 23, до інформаційних входів якого підключено розрядні виходи регістра 1, а 1 UA 89784 U 5 10 15 20 25 виходи дешифратора однополярного коду Баркера 23 підключені до відповідних входів групи елементів АБО 11, додатково введено керуючий вхід 24 введеного дешифратора однополярного коду Баркера 23 з'єднаний з додатково введеним виходом 25, додатково введеного третього елемента І 26, додатково введено керуючий вхід 27, який з'єднаний з інверсним виходом керуючого тригера 7, додатково введений інформаційний вхід 28 додатково введеного третього елемента І 26 є четвертим керуючим входом для таблично-логічного перетворювача кодів, забезпечено збільшення кількості вхідних кодів, що перетворюються, це зумовлено додатковою можливістю перетворення вхідного однополярного коду Баркера в двійковий код, завдяки запропонованому рішенню для всіх ознак, які вказані в частині формули корисної моделі, що відрізняється, і виявляють в процесі взаємодії характерні їм відомі властивості, що дають кожен із них окремо відомий позитивний ефект. Отже, забезпечується надпідсумковий позитивний ефект, зумовлений сукупністю вказаних ознак, що задовольняє критерію "суттєві відмінності". На фігурі 1 зображена структурна схема таблично-логічного перетворювача кодів. Алгоритм перетворення зводиться до запису відомої вхідної кодової послідовності, дешифрації кодової комбінації, виборки для неї коригуючої константи, додавання по mod 2 коригуючої константи та вхідного коду за допомогою тригерів вхідного регістра з інформаційними та лічильними входами. Також, як у прототипу перетворення здійснюється наступним чином: заздалегідь складається таблиця перетворення вхідного однополярного коду та відповідного вихідного коду, відповідних коригуючих констант; значення кодових констант для коректування відповідної двійкової кодової послідовності визначаються за формулою B i  A i   i , (1) де B i - вхідний однополярний код Баркера; A i - відповідний вихідний код;  i - коригуюча константа. 30 35 40 45 З формули (1) видно, що завдяки властивості операції додавання по mod 2 вихідна двійкова кодова послідовність визначається як A i   i  B i . (2) Алгоритм визначення коригуючої константи включає наступне: по-перше, вхідний однополярний код Баркера та вихідний код представляється однаковою розрядністю; по друге, коди розбиваються на відповідні групи, наприклад, тетради; константи представляються чотирирозрядними кодами, які є результатами додавання по mod 2 відповідних тетрад для обох зазначених кодових послідовностей. Наприклад, 16 розрядна вхідна послідовність однополярних кодів Баркера для перетворення має вигляд: B11  0000011100 010010 , (3) а відповідна вихідна двійкова кодова послідовність має вигляд: A  0001100001 001110. (4) Згідно з алгоритмом відповідні кодові послідовності (3), (4), що розбиті на тетради, мають наступний вигляд B11  0000 _ 0111 _ 0001 _ 0010 A  0001_ 1000 _ 0100 _ 1110. Для кожної тетради в таблиці 1 наведені значення коригуючих констант, що визначалися за формулою (1). 2 UA 89784 U Таблиця 1 Значення тетрад кодових констант відповідної послідовності однополярних кодів Баркера Код тетради В11 (i) i код В11 (2) 0111 код В11 (3) 0001 код В11 (4) 0010 1 2 3 4 0001 Код коригуючої константи код В11 (1) 0000 1111 0101 1100 де і=1 - старша тетрада; і=2, і=3 середні тетради, і=4 - молодша тетрада; Вихідний двійковий код формується за формулою (2) і має вигляд 5 10 15 20 25 30 35 40 45 A  0001_ 1000 _ 0100 _ 1110. Таблично-логічний перетворювач кодів, працює наступним чином. Після обнулення вхідного регістра 1 і керуючого тригера 7, сигналом з прямого виходу керуючого тригера 7 дозволяється запис коду Грея у вхідний регістр 1 по кодових входах, потім одночасно надходять команди перетворення на перший керуючий вхід 9 перетворювача і на другий керуючий вхід 18 перетворювача для перетворення коду Грея в двійковий код, змінюється стан керуючого тригера 7 на зворотній, і потенціал інверсного виходу тригера 7 надходить на керуючий вхід 6 першого елемента І 5, в результаті на його виході 4 з'являється потенціал, який надходить на дозволяючий вхід З дешифратора 2 коду Грея, на одному з його виходів з'явиться імпульс, який через відповідні елементи АБО 11 з'являється на відповідній вхідній кодовій шині шифратора 12, одиниці коду коригуючої константи з його виходу надходять на лічильні входи тригерів вхідного регістра 1 і змінюють їх з одного стану в інший. На виході вхідного регістра 1 з'являється двійковий код, який надходить на інформаційні входи блоку МДП-ключів 22, інформаційний код з'явиться на виході блоку МДП-ключів 22 після надходження керуючого сигналу a(t+At) з прямого виходу керуючого тригера 7 через інвертор 20 і диференціюючого вузла 21. При цьому на третій 19 і четвертий 28 керуючі входи перетворювача команда керування не надходить і з виходу 15 другого елемента І 16 та з виходу 25 третього елемента "І" 26 відсутні сигнали на входах 14 та 24 відповідно не дозволяють зчитування з дешифраторів 13 та 23 відповідно. Отже процес в перетворювачі проходить тільки один, тобто - перетворення коду Грея в двійковий код. Робота пристрою при зворотному перетворенні, тобто перетворенні двійкового коду в код Грея, здійснюється аналогічно. При появі команди керування на третьому керуючому вході 19 перетворювача, одночасна поява одиниць на входах 17 і 19 другого елемента І 16 забезпечує появу одиниці на виході 15, яка надходить на вхід 14 і дозволяє роботу дешифратора 13, на одному з виходів якого з'являється сигнал, який пройшовши відповідну групу елементів АБО 11 з'являється на відповідній кодовій шині шифратора 12, одиниці вихідного коду коригуючої константи надходять на лічильні входи тригерів вхідного регістра 1 і змінюють їх з одного стану в інший. На виході вхідного регістра 1 з'являється код Грея, який надходить на інформаційні входи блока МДП-ключів 22, інформаційний код з'явиться на виході блока МДП-ключів 22 після приходу керуючого сигналу a(t+Δt) з прямого виходу керуючого тригера 7 через інвертор 20 і диференціюючого вузла 21. При цьому на другий 18 і четвертий 28 керуючі входи перетворювача команда керування не надходить і з виходу 4 першого елемента І 5 та з виходу 25 другого елемента І 26 відсутні сигнали на входах 3 та 24 відповідно не дозволяють зчитування з дешифраторів 2 та 23 відповідно. Отже процес в перетворювачі проходить тільки один, тобто - перетворення двійкового коду в код Грея. Робота пристрою в режимі перетворювача однополярних кодів Баркера в двійковий код здійснюється аналогічно. При появі команди керування на четвертому керуючому вході 28 перетворювача, одночасна поява одиниць на входах 17 і 28 третього елемента І 26 забезпечує появу одиниці на виході 25, яка надходить на вхід 24 і дозволяє роботу дешифратора 23, на одному з виходів якого з'являється сигнал, який пройшовши відповідну групу елементів АБО 11 з'являється на відповідній кодовій шині шифратора 12, одиниці вихідного коду коригуючої константи надходять на лічильні входи тригерів вхідного регістра 1 і змінюють їх з одного стану 3 UA 89784 U 5 10 15 20 в інший. На виході вхідного регістра 1 з'являється двійковий код, який надходить на інформаційні входи блока МДП-ключів 22, інформаційний код з'явиться на виході блока МДПключів 22 після приходу керуючого сигналу a(t+Δt) з прямого виходу керуючого тригеру 7 через інвертор 20 і диференціюючого вузла 21. При цьому на другий 18 і третій 19 керуючі входи перетворювача команда керування не надходить і з виходу 4 першого елемента "І" 5 та з виходу 15 другого елемента "І" 16 відсутні сигнали на входах 3 та 14 відповідно не дозволяють зчитування з дешифраторів 2 та 13 відповідно. Отже процес в перетворювачі проходить тільки один, тобто - перетворення однополярного коду Баркера в двійковий код. Отже, запропонований таблично-логічний перетворювач кодів має розширені функціональні можливості і має додаткову функцію на відміну від прототипу, тобто він має можливість роботи в режимі або перетворювача коду Грея в двійковий код, або в режимі перетворювача двійкового коду в код Грея, або в режимі перетворювача однополярного коду Баркера в двійковий код. Джерела інформації: 1. Пат. 72952 Україна, МПК (2012.01) G 06 F 5/00. Перетворювач двійкового коду в однополярні оборотні коди / А. Г. Лукашенко, B. М. Лукашенко, К. С. Рудаков, Д. А. Лукашенко,О. С. Вербицький, C. А. Міценко, В. А. Лукашенко; заявник та власник Черкас, держ. технол. унт.-№и2011 13847; заявл. 24.11.2011; опубл. 10.09.2012, Бюл. № 17. 2. Пат. 40178, Україна, МПК G 06 F 5/00. Перетворювач коду Грея в двійковий код і навпаки / Лукашенко В.М., Корпань Я.В., Лукашенко А.Г., Рудаков К.С., Лукашенко В.А., Юпин Р.Є.; заявник Черкаський державний технологічний університет. - №u200813020; заявл. 10.11.08; опубл. 25.03.09, Бюл. №6, (прототип). ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 35 40 45 50 Таблично-логічний перетворювач кодів, що містить вхідний регістр, виконаний на тригерах з лічильними та інформаційними входами, дешифратор коду Грея, інформаційні входи якого підключені до розрядних виходів вхідного регістра, а вхід керування з'єднаний з виходом першого елемента І, керуючий вхід якого з'єднаний з інверсним виходом керуючого тригера, прямий вихід якого підключений до керуючого входу вхідного регістра, вхід керуючого тригера є першим керуючим входом перетворювача, а вхід скидання підключений до входу скидання перетворювача, виходи дешифратора коду Грея через групу елементів АБО підключені до відповідних входів шифратора корегуючих констант, виходи якого з'єднані з лічильними входами вхідного регістра, розрядні виходи якого підключені до інформаційних входів дешифратора двійкового коду, виходи якого підключені до відповідних входів групи елементів АБО, керуючий вхід дешифратора з'єднаний з виходом другого елемента І, керуючий вхід якого з'єднаний з інверсним виходом керуючого тригера, інформаційний вхід першого елемента І є другим керуючим входом перетворювача для коду Грея, інформаційний вхід другого елемента І є третім керуючим входом для перетворювача двійкових кодів, крім того прямий вихід тригера з'єднаний з входом інвертора, вихід якого підключений до входу диференціюючого ланцюга, вихід якого підключений до керуючого входу блока МДП-ключів, інформаційні входи якого з'єднані з відповідними виходами вхідного регістра, інформаційні виходи блока МДП-ключів з'єднані з інформаційними входами вхідного регістру і є входом/виходом перетворювача кодів, який відрізняється тим, що додатково введено дешифратор однополярного коду Баркера, до інформаційних входів якого підключені розрядні виходи регістра, а виходи введеного дешифратора однополярного коду Баркера підключені до відповідних входів групи елементів АБО, додатково введений керуючий вхід введеного дешифратора однополярного коду Баркера з'єднаний з додатково введеним виходом додатково введеного третього елемента І, додатково введено керуючий вхід, який з'єднаний з інверсним виходом керуючого тригера, додатково введений інформаційний вхід додатково введеного третього елемента І є четвертим керуючим входом для таблично-логічного перетворювача кодів. 4 UA 89784 U Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5