Преобразователь формы кода

 

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в гибких вычислительных системах с перестраиваемой информационной структурой. Техническим результатом является расширение области применения устройства за счет обеспечения возможности преобразования произвольной формы кода в минимальную форму кода. Устройство содержит n элементов И, накапливающий сумматор минимального кода, кольцевой регистр сдвига. 1 табл., 1 ил.

Устройство относится к области вычислительной техники и может быть использовано в гибких вычислительных системах для преобразования произвольной формы представления чисел в минимальную форму этого же числа.

Известен преобразователь формы кода, содержащий элементы И, ИЛИ с соответствующей организацией связей (А. С. 1485411, кл. Н 03 М 7/30, 1987г.).

Однако известный преобразователь не позволяет преобразовывать любую форму кода для заданного избыточного счисления в минимальную форму кода.

Наиболее близким к предлагаемому устройству по сущности технического решения является преобразователь формы кода, содержащий n элементов И с соответствующими связями между ними (А. С. 1487196, М. кл. H 03 М 7/30, 1987 г.).

Однако известное устройство не позволяет преобразовывать любую форму кода в минимальный код.

Задача изобретения - расширение области применения за счет обеспечения возможности устройства преобразования произвольной формы кода в минимальную форму кода.

Выполнение поставленной задачи достигается тем, что в преобразователь формы кода, содержащий n элементов И, первые входы которых являются входами преобразователя, введены накапливающий cумматор минимального кода и кольцевой регистр сдвига, причем вторые входы n элементов И соединены с выходами регистра сдвига, а выходы подключены ко входам сумматора, выход которого является выходом преобразователя, а синхровход соединен с синхровходом кольцевого регистра сдвига и является синхровходом преобразователя.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого преобразователя; в табл. 1 представлен пример цифровых значений на выходах устройств преобразователя.

Преобразователь формы кода содержит элементы 1.1, 1.2,..., 1.n И, накапливающий сумматор 2 минимального кода, кольцевой регистр 3 сдвига, а также информационные входы 5 преобразователя, синхровход 4, информационный выход 6.

Информационные входы 5 преобразователя подключены к первым входам элементов 1.1, 1.2, ..., 1.n И, вторые входы которых соединены с выходами кольцевого регистра 3 сдвига в соответствии с порядком следования, выходы подключены ко входам накапливающего сумматора 2 минимального кода, выход которого является информационным выходом 6 преобразователя. Синхровход 4 преобразователя подключен к синхровходам накапливающего сумматора 2 минимального кода и кольцевого регистра 3 сдвига.

Накапливающий сумматор 2 срабатывает по фронту синхроимпульса и функционирует в минимальной форме кода. Количество разрядов кольцевого регистра 3 сдвига, который срабатывает по спаду синхроимпульса, соответствует разрядности входного представления - n.

Таким образом, введенные элементы - накапливающий сумматор 2 минимального кода и кольцевой регистр 3 сдвига, а также новые связи, заключающиеся в соединении вторых входов элементов 1.1, ..., 1.n И с выходами регистра 3 сдвига, выходов - с входами накапливающего сумматора 2 минимального кода, выхода 6 преобразователя с выходом накапливающего сумматора 2 минимального кода, синхровхода кольцевого регистра 3 сдвига с синхровходом 4 преобразователя, соответствуют признакам "существенные отличия" и обеспечивают достижение положительного эффекта.

В избыточных позиционных системах счисления числа могут быть представлены с помощью разных кодовых форм (А.В. Ткаченко. Представление, коррекция и обработка избыточных счислений // АиТ, 1991 г. 12, с. 138-148, А.В. Ткаченко, О.А. Финько. Синтез и преобразование сложных структурных кодов // АиТ, 1995 г., 5, с.183-189).

Известны минимальная, максимальная, оптимальная, пакетная и др. кодовые формы. Теоретически, при снятии ограничений на избыточность счисления, количество кодовых форм бесконечно. Однако только в минимальной форме представление числа имеет минимальный "вес" (количество единичных символов).

Поэтому для преобразования представления числа в любой кодовой форме достаточно разложить это представление на несколько слагаемых так, чтобы их представления имели меньший "вес" и удовлетворяли требованиям минимальной формы, которые, в свою очередь, суммируются по правилам минимальной формы.

Устройство работает следующим образом. Действие преобразователя рассмотрим на примере преобразования числа, представленного в оптимальном коде (между двумя единичными символами следует не менее одного и не более двух нулевых символов) t = 1 - счисления (табл. 1).

В исходном состоянии, в момент времени t₀, накапливающий сумматор 2 минимального кода обнулен, на входах 5 преобразователя установлены потенциалы, соответствующие значениям разрядных цифр a(i), i=0,..., n-1 преобразуемого кода. В кольцевой регистр 3 сдвига занесен код b(i), i=0,..., n-1, представляющий собой последовательность единиц, разделенных количеством нулей, обусловленным минимальной формой данного кода (для t=1 - счисления - не менее 4 нулевых символов, для р-кода Фибоначчи - не менее р - нулевых символов). На информационные входы накапливающего сумматора 2 минимального кода поступит d(i), i=0,..., n-1, где d(i) = a(i)∧b(i). Легко видеть, что какая бы кодовая комбинация не поступила бы на вход 5 преобразователя, на информационных входах накапливающего сумматора 2 минимального кода код всегда удовлетворяет требованиям минимальной формы.

В момент времени, соответствующий началу преобразования по синхровходу 4, поступает первый тактовый импульс. При этом по фронту импульса в сумматор 2 заносится код d(i), i=0,..., n-1, а по спаду тактового импульса содержание регистра 3 сдвигается на один разряд. На входах накапливающего сумматора 2 минимального кода устанавливается код d(i), i=0,..., n-1 для момента времени t₁. После поступления второго тактового импульса в сумматоре 2 образуется минимальная форма арифметической суммы чисел, представленных кодом d(i) для t₀ и d(i) для t₁. Содержимое кольцевого регистра 3 сдвигается на один разряд и т.д. После поступления 4-го тактового импульса в накапливающем сумматоре 2 минимального кода образуется минимальная форма представления числа, соответствующая преобразуемому числу. Преобразование на этом закончено.

Таким образом, предложенное устройство позволяет преобразовывать любую форму представления числа в избыточной позиционной системе счисления в минимальную форму этой же системы счисления, в то же время известное устройство позволяет преобразовывать только пакетную форму исходного числа.

Более широкие функциональные возможности выгодно отличают предлагаемое устройство от прототипа.

Формула изобретения

Преобразователь формы кода, содержащий n элементов И, первые входы которых являются входами преобразователя, отличающийся тем, что введены накапливающий сумматор минимального кода и кольцевой регистр сдвига, причем вторые входы n элементов И соединены с выходами кольцевого регистра сдвига, а выходы подключены ко входам накапливающего сумматора минимального кода, выход которого является выходом преобразователя, а синхровход соединен с синхровходом кольцевого регистра сдвига и является синхровходом преобразователя.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2