Преобразователь кодов

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для получения равновесной формы кодов Фибоначчи с иррациональными отрицательными основаниями, обладающей высокими спектральными и самосинхронизирующимися параметрами. Цель изобретения - повышение помехоустойчивости кода за счет формирования равновесной формы. Преобразователь содержит сдвиговый регистр 1, блок 2 управления, блок 3 определения признаков, блок 4 формирования разрядов кода, информационные 5, установочные 6, управляющий 7 и тактовый 8 входы преобразователя, информационные выходы 9 преобразователя. 2 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

13 А1 (191 (11) (51)5 Н 03 И 13/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4150410/24-24 (22) 17. 12. 86 (46) 15.07. 90. Бил. h» 26 (71) Винницкий политехнический институт и Специальное конструкторско-технологическое бюро "11одуль" (72) А.П. Стахов, Н.А. Соляниченко, В.В. Замчевский и Я.А. Гуменюк (53) 681.327(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1» 662933, кл. If 03 11 13/12, 1976. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОДОВ (5?) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для получения равновесной ор2 мы кодов Фибоначчи с иррациональными от-, рицательньпят основаниями, обладаюцей высокими спектральными и самосинхро. низируюцимися параметрами. Цель изобретения — повышение помехоустойчивости кода за счет формирования равновесной уормы. Преобразователь содержит сдвиговый регистр 1, блок 2 управления, блок 3 определения признаков, блок 4 нормирования разрядов кода, инйормационныс 5, установочные

6, управляюций 7 и тактовый 8 входы преобразователя, информационные выходы 9 преобразователя. 2 з.п. A-лы, 3 ил.

1578813

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для получения равновесной формы кодов Фибоначчи с иррациональными отрицательными основаниями (ИОО), обладаюцей высокими спектральными и самоси»»хро»»»»зируюц»»и»»ся параметрами.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости кода путем формирования равновесной формы.

На фиг. 1 приведена функциональная схема преобразователя; на фиг. 2— схема блока управления; на фиг. 3 — . схема блока определения признаков.

Преобразователь кодов содержит сдвиговый регистр 1, блок 2 управления, блок 3 определения признаков, блок 4 форйирова»»ия разрядов кода,информационный 5, установочный б, управляюций 7 и тактовый 8 входы преоб-. разователя, информационные выходы 9, преобразователя. Блок 2 управЬения содержит вь»читаюций счетчик 10, первый 11 и второй 12 элементы НЕ, элемент И 13, элемент ИЛИ 14, первый 15 и второй 1б выходы блока, первый 17, второй 18 и третий 19 входы блока.

Блок 3 определения признаков содержит первый 20 и второй 21 D-триггеры, первь»»» 22, второй 23 и третий 24 элементы ИЛИ-НЕ, элемент HE 25, элемент И

26, первый-седьмой 27-32 входы блока, первый-пятьп» 33-37 выходы блока, шину

38 логического нуля.

Сдвиговый регистр выполнен в виде

1 двух регистров, в первый из которых заносятся четные, а во второй — нечетные разряды входного кода. Тактовые входы регистров являются вторым входом регистра, последовательные входы являются третьими входами регистра, входы управления режимом работы регистров являются четвертым входом ре- гистра.

Блок формирования разрядов кода может быть выполнен на элементах НЕ,, И, И-ПЕ, ИЛИ в соответствии с заданной таблицей преобразования.

P--числа Фибоначчи делятся на числа с положительным иррациональным основа-50 кием, эадаюциеся рекуррентным соотношением

0 при1 0

1 при 1= 0 ((1-1)+ (f (1-р-1), при1> О, и числа с ИОО, задаюциеся рекуррентным соотношением

0 при 1<0

1 при1=0

-1 при 1 = 1 (4(1-р-1)-ЧР(1-1),пр 1) 1

С Р(1) =

h» разряда и и-1 и-2 и-3 значения 1 1 0 * значения 0 1 * *

0 *. * возможные младшие разряды (конечная часть) кодовых представлений

4 3 2 1 Р разряда

* 1 О О значения

* * 0 1 значения и 1 0 .Данные кодовые представления для каждого числа называются равновесными с ограничениями по длинам серий едигде р = 0,1,3,5,7,...

При р = 1 веса р-чисел Фибоначчи порождают следующий ряд: 138532110112-35-8 13.

Наибольший практический интервал представляют р-числа Фибоначчи с ИОО при р = 1,поскольку рабеновесная форма р-чисел Фибоначчи возможна только при единичном значении параметра р.

Поэтому даль»»ейнее изложение теоретического материала и предлагаемое устройство распространяются на р-числа

Фибоначчи с, ИОО при p= 1, в дальнейшем 1-числа Фибоначчи с ИОО.

1-числа Фибоначчи с ИОО, в том числе и нуль, имеют больыое число кодовых представлений, которые при и - со также стремятся к бесконечности. Из всего множества кодовых представлений каждого числа, по»»имо минимальной и максимальной форм для 1-чисел Фибоначчи с ИОО, можно противопоставить кодовые представления, имеюцие одинаковое количество нулей и единиц при четном количестве разрядов. Данные кодовые представления для каждого числа называются равновесными.

Особый интерес среди равновесных кодовых представлений имеют кодовые

1 представления с высокими спектральными и самосинхропизирующимися параметрами, обладаюцие ограничениями на длину подряд идущих одноименных символов, количество которых не превышает трех, а также ограничениями на начальную и конечную час1"ь кодовых пред" ставлений.

При этом приняты: возможные старшие разряды (начальная часть) кодовых представлений

1578813

Разряд первого регистра п/2 (и/2)-1 ° °Разряд

1-кода

Фибоначчи с ИОО и -1 и-3 ... 5 3 1

2 1

55 ниц и нулей, применение которых в системах связи позволяет резать задачи кодовой зациты и кодовой оптимизации информации, а также самосинхрониэации информационного потока.

Покажем работу преобразователя кодов на примере преобразования и-разрядной кодовой комбинации числа 1, представляемого 1-кодом Фибоначчи с

ИОО в виде

Разряд п и-1 и-2 п-3...6 5 4 3 2 1

1-код

ФибоначчисИОО О 0 О О 000010

Перед началом преобразования необходимо подать на информационные входы преобразователя и-разрядную кодовую комбинацию, а на установочные входы подать двоичное число равное (и/2).

Для начала преобразования на вход 7 преобразователя кодов подается единичный сигнал, который поступая в блок 3 определения признаков на Г-вход D-триггерра 20, устанавливает его в нулевое состояние ПОО=О-II00=1, и поступая на

S-вход D-триггера 21 П10=1 П10=0,. устанавливает его в единичное состояние;.поступая в блок 2 управления на вход разрешения записи информации вычитаюцего счетчика 10, приводит к

30 записи в него двоичного числа n/2, . которое подано на установочные входы

19 блока 2 управления, при этом на выходе заема вычитаюцего счетчика 10 устанавливается нулевой уровень, который, проходя через элемент НЕ 11, инвертируется и поступает на второй вход элемента И 13, на выходе которого появляются тактовые сигналы, поступаюцие на его первьпь вход, который соединен с входом 18 блока 2 управления; поступая в сдвиговьп регистр 1, устанавливает его сдвиговые регистры в режим параллельной записи.

По приходе тактового импульса происходит запись в регистры 1 соответственно нечетных и четных разрядов входного кода.

В первом регистре находится следую-30 цая информация:

1-код

Фибоначчи с ИОО

Условное обозначение элеменО О ... 0 О О тов

an-s a n-< а аз а (а;„)(а; „)

Во втором регистре находится следуюцая информация:

Разряд второго регистра п/2 (и/2) — t... 3 2 1

Разряд

1-кода

Фибоначчи с ИОО и и-? ... 6 4 2

1-код

Фибоначчи с ИОО 0

Условное обозначе0 ... О О 1 ние элементов ап а л- аяа4а (а;, )(а; )

С третьего и четвертого выходов сдвигового регистра 1 нулевые значения четного а;+ и нечетного а;, разрядов входного кода поступают соответственно на вторые входы блока 3 определения признаков. В результате на выходе элемента ИЛИ-НЕ 24 устанавливается единичный уровень, который через элемент И 26 проходит на выход 37 блока 3 определения признаков (признак С00=1).

Действительно,. при состояниях вычитаюц его счетчика 10, двоичный вес которых больне единицы, на второй, третий,...,1-й гхогы элемента ИЛИ 14 поступает хотя бы один единичный уровень, что приводит к сокраценпю на выходе элемента ИЛИ 14. Нулевые уровни с выходов блока 4 (К; и К;,) поступают соответственно на третьи входы сдвигового регистра 1 и входы 27 и 28 блока .3 определения признаков. С входа 2 блока 4 определения признаков нулевой уровень поступает на первьп вход элемента ИЛИ-НЕ 22, на второй вход которого поступает нулевой уровень (К; ) с входа 27 блока 14 определения признаков. Следовательно, на выход элемента ИЛИ-НЕ 28 устанавливается единичный уровень, которьп поступает на

D-вход D-триггера 20..Нулевой уровень с входа 28 блока 14 определения приз1578813

О О ...0 О О иаков поступает, кроме того, на вход элемента НЕ 25, на выходе которого устанавливается инвертированный (единичный) уровень, который поступает на первый вход элемента ИЛИ-НЕ

23 на выходе которого устанавливается нулевой уровень, который поступает на D-вход D-триггера 21.

Тактовый импульс, поступающий .на вход 18 блока 2 управления проходит на элемент И 13, а так как на выходе заема вычитаюцего счетчика 10 нулевой уровень, который, пнвертируясь на элементе НЕ 11 в единичный поступает на второй вход элемента И 13, то на выходе этого элемента формируется тактовый импульс, которьп поступает на счетный вход вычитающего счетчика 10, что ведет к уменьшению двоичного веса его состояния па единицу, а также поступает на выход 15 блока 2 управления.Тактовьп импульс, поступающий с выхода 15 блока 2 управления на вход

3 блока 3 определения признаков, кото- 5 рыл| соединен с С-входами D-триггеров

20 и 21, ведет к записи в них сигналов, установленных íà D-входах, т.е.

D-триггер 20 принимает единичное состояние (признак IIOOi ПОО=О), а

В-триггер.21 принимает нулевое состояние (признак П10=0, П10=1).

Тактовьп импульс, поступающий с выхода 15 блока 2 управления на второй вход сдвигового регистра 1, ведет к одновременным: сдвигу информации в регистрах право на один разряд,что эквивалентно сдвигу входного кода на

2 разряда за один такт, а также записи в младшие разряды сдвиговых ре40 гистрав информации, установленной на входах последовательной записи, которые соединены с третьими входами сдвигового регистра 1. Первый такт преобразования окончен.

Состояние сдвиговых регистров следуюцее:

Разряд первого регистра и/2 (и/2)-1...3 2 1

Разряд

1-кода

Фибоначчи с ИОО 1 и-1 ...7 5 3 . 1-код Фибоначчи 55 с ИОО

Условное обозначение элементов К 1 а „ i aia&- 3 (a; )(a,.) Разряд второго регистра

Разряд

1-кода Фибоначчи с ИОО

1-код Фибоначчи с ИОО

Условное обозначение эле-. ментов и/2 (и/2)-1... 3 2 1

2 и ... 8 6 4

° ° ° О О О

2 " И " " "Ваба4 (а,а) (а; )

Работа блока 4 происходит в соответствии со следующей таблицей истинности. а а-1 ПОО П10 COO К К-1 ПОО П10

О О О

О О 1

О 1 О

0 1 1

1 Х О

1 . Х 1

Х Х 0

Х Х 1

Х . Х 0

Х Х. 1

Примечание. Х вЂ” любое состояние.

Признак СОО определяется по формуле

СОО =. a;«+ a;«

На втором такте работы исходными данными являются: а; = О а;, = О ПО0=1 П100 а. = О а, = О, следовательно

i+Х 1+!

COO=i °

Согласно таблице истинности получаем:

К = О К. = 1 ПОО = О П10 = О.

У 11 ) Э

Состояние сдвиговых регистров по окончании второго такта следуюцее:

Разряд первого . регистра n/2 (и/2)-1... 3 2 1

Разряд

1-кода

Фибоначчи с ИОО 3 1 ... 9 7 5

O.,О

О О

О О

О 0

0 0

О 0

О 1

О 1

1 0

1 О

1 1 О О

О 2 О О

О 1 О 0

1 О О 01

1 1 О О

О 1 О О

О 1 О О

1 О О 1

1 0 О t

О О 1 О

1578813

Условное обозна1-код Фибоначчи с ИОО

Условное обознаО ... 0 0 О чение элементов К6 К 4 " а,ка<оае (а;, ) (а; )

Четвертый, пятый,..., (n/2) -1 такты работы происходят аналогично третьему.

Состояние сдвиговых регистров по ськончании (и/2)-1 такта:

Разряд первого регистра п/2 (и/2)-t 3 2 1

Разряд

1-кода

Фибоначчи с ИОО и-3 и-5 ... 3 2 — 1

1-код Фибоначчи с ИОО 1 1 ... 1 О О

Условное обозна чение элементов

15 чение элеменментов К2 а1оа8 а6 (а;,2) (а; ) 25

На третьем такте работы исходными данными являются: тов а; =О; а;, О; ПОО= 0; П10=0 а О а О, следовательно COO--1

1+2. Э !Ф(Ф 30

Согласно таблице истинности получаем: К,= О; К 1; ПОО=О, П10=0.

Состояние сдвиговых регистров по окончании третьего такта:

Разряд

35 первого регистра и/2 (и/2)-1... 3 2 1

Разряд

1-кода

Фибонач40 чи с ИОО 5 3 ... 11 9 7

1-код Фибоначчи сИОО .. 1 1 ... 000

Условное обозначеО ... О О 0 чение элементов К„2

К л-4 ° ° К4 K a„ (а;)

При работе преобразователя кодов на (п/2)-и такте в вычитающем счетчике хранится двоичное число 1. С первого выхода вычитающего счетчика 10 единичный уровень поступает на вход элемента НЕ 11, инвертируется и нулевой уровень поступает на первый вход элемента ИЛИ 14, на второй, третий,...,1-й входи которого поступают нулевые уровни. Следовательно, на выходе элемента

ИЛИ 14 устанавливается нулевой уровень (признак ".ПТ"=О), которык, поступая на второй вход элемента 26, ведет к появлению на его выходе нулевого уровня, т.е. признак СОО=О, а так как а, = 0; а. = О; ПОО = 0 П10 = О, 45 ние элементов

К К ° ° ° ан а9 +7 (a;«) (а.,) 50

Разряд второго регистра

Разряд

1-кода

Фибоначчи с ИОО

1-код Фибоначчи с ИОО

Условное обозначение элеРазряд второго регистра

Разряд

1-кода

Фибоначчи с ИОО

1-код Фибоначчи с ИОО

K) К ... а ар а (а„/ (а,.,) 10 п/2 (и/2)- t 3 2 1

4 2 ° . ° 10 8 6 а

О О .. ° 0 О О 20 п/2 (и/2) -1 ° .. 3 2 1

6 4 ... 12 10 8

О . О .;. О О 0

Разряд второго регистра

Разряд

1-кода Фибоначчи с ИОО

1-код Фибоначчи с ИОО

Условное обознаК п-з Ки-ю ° ° ° (a.;,) и/2 (п/2) -1... 3 2 1 и-2 . в-4 ... 4 2

1578813

nåðâoão и/2 (и/2)-1... 3 2 1 регис;тра газряд I- ког а

Оибоггач— чи с ИОО

5 3 1. =код Фибоначчи I490

Условное абозначе1 ... 1 1 0 qnr= элементов

Кгг- 3

К п-! черри второго регистра

1 азряд ; -кадя

ÔI банач чи с ИОО и/2 (и/2)-1 „. „3 2 1 и-2 ... 6 4 2

4О l -код .Ри- боначчи

ИОО

Условное оQ o -M c",е0 ° .. 0 0 0 гилс-, элементов К, К и. ...К, К К

Полученггый 1-код Фибоггаччи с ИОО:

Ра i "-кода

4?иоан ач чи с ИОО и и- t и-2 и-3...6 5 4 3 2 1

1 - гсод

Фибоначчи с ИОО 1 1 0 1 ...0 1 0 1 0 0 с, - го р м у л я и з о б р е т. е н и я

1,-Преобразователь кодов, содержащий сдвиговый регистр, первые входы котото:;.". (л/2)-и такте получаем К1 = 1;

K .,,. -- 1",- ПОО = О.", П10 = О.

После прихода тактового импульса состояние вычитающега счетчика уменьгпается на единицу и получается нулевое

5 состояние. При этом на выходе заема вычитаюцего счетчика ггоявляется единичный уравень, который инвертируется

-ra элементе НЕ l1 нулевой уровень, с,0 выхода которо î,,,,поступая на второй вход элемента И 13, препятствует прохогжсденгли через элемент И l3 тактовьгх л."спульсов., которые поступают на первый

15 его вход., Преобразователь кодов переходит в реыгм хранения.. Одновременно с =-тим происходит запись двух разрядов выходного кода B регистры 1.

L",Qc" oëíêå регистров после оконча(-;,:.гя преаб зазовсния:

Р аз i-cяд рога являются информационнгппг входаии преобразователя, и блок управления, первый выход которого соединен с вторым входом сдвигового регистра, о т — . л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости кода за счет формирования равновесной форггы, в него введены блок определения признаков и блок формирования разрядов кода, первый и второй выходы сдвигового регистра соединены соответственна с первым и вторгпл входагги 4лока формирования разрядов кода, первьпг и второй выходы которого соединены с третьимгл входами сдвигового регистра и соответствеггно первым и вторым входагли блока определения признаков, третий. и четвертьпг выходг,г сдвигового регистра соединены соответственно с третьим и четвертым входами блока определенпя признаков, выходы которого соединены с соответствующими третьими входами блока формирования разрядов кода, пятый вход блока определения признаков подключен к первому входу блока управлеглия, второй выход которого соединен с гпестым входом благ;а определения признаков, четвертьпг вход сдвигового регистра, вход блока определения признаков и первый вход блока управления объединены и являются управляющим входом преобразователя, второй и третьи входы блока управления являются соответственно тактовым и установочным входаии преобразоватсля, I пятые выходы сдвигового регистра являются.соответствуицими информационными.выходами преобразователя.

2. Преобразователь по п. 1, о т— л и ч а ю ц и и с я тем, что блок управления содержит элементы НЕ, элемент И, элемент ИЛИ, вычитаюций счетчик, выход первого разряда которогочерез нервый элемент НЕ соединен с первым входом элемента ИЛИ, выходы oc-.àëüíüIõ разрядов вычитающего счетчиКа соединены с одноименными входами элемента ИЛИ, выход переполнения вычитаюцего счетчика соединен через второй элемент НЕ с первым входом элемента

И, выход которого соединен с тактовьгм ,входом вычитающего счетчика и является выходом блока управления, выход элемента ИЛИ является вторым выходом блока -гпиавления, вход записи вычитающего счетчика, второй вход элемента I

И и установочные входы вычитающего счетчика являются соответственно пер13

1578813

14 вым, вторым и третьими входами блока управления.

3 ° Преобразователь по п. 1, о т— л и ч а ю шийся тем, что блок определения признаков содержит D-триггеры, элементы ИЛИ-НЕ, элемент И,элемент НЕ и шину логического нуля, первые входы первого и второго элементов

ИЛИ-НЕ, вход элемента НЕ и второй вход о первого элемента ИЛИ-НЕ объединены и являются соответственно первым и вторым входами блока определения признаков, выход элемента НЕ подключен к второму входу второго элемента ИЛИ-НЕ,15 выходы первого и второго элементов

ИЛИ-НЕ подключены к D-входам одноименных D-xpzrrepbd, первый и второй входы третьего элемента ИЛИ-НЕ являются соответственно третьим и четвертым входом блока, R-вход первого и $-вход второго D-триггеров объединены и являются пятым входом блока, выход тре" тьего элемента ИЛИ-НЕ соединен с первым входом блока И, второй вход которого является шестым входом блока, С-входы первого и второго D-триггеров объединены и являются седьмым входом блока, $-вход первого и R-вход второго D-триггеров подключены к шине логического нуля, выходы D-триггеров и элемента И являются соответствуюци" ми выходами блока.

1578013

ШУГ 3

Составитель О. Неплохов

Техред М.Моргентал Корректор.Н.Ревская

Редактор С. Лисина

Тираж 664

Заказ 1922

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Б-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул..Гагарина, 101