элементов с 16 и 8 входами. На рис. 6.140 показана схема параллельно-последовательного и последовательно-параллельного пре--образований на монолитном интегральном мультиплексном элементе с 16 входами и монолитных интегральных четырехразрядных счетчиках и дешифраторах. Схема на рис. 6.140 представляет параллельно-последовательное преобразование с генератором бит четности. Состояние С-триггера изменяется тогда, когда на объединенных входах JK имеется значение 1. При состоянии счетчика ABCD-на выход передается состояние триггера. При наличии четного числа единиц в передаваемой последовательной информации состояние триггера Q=0, а при нечетном числе единиц - Q=l.

6.11. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ТИПОВ BWEC И DECBI

Преобразование двоичных чисел в двоично-кодированные числа {BIDECy и наоборот (DECBI) можно, в принципе, реализовать двумя способами:

1. С помощью комбинационных логических схем. Однако с ростом числа бит эти схемы становятся все сложнее, и их использование неэкономично. Примеры были приведены в гл. 5.

2. С помощью последовательностных схем. Здесь могут быть использованы два основных метода:

а) метод одновременного счета импульсов двоичным вычитающим счетчиком и суммирующим счетчиком BCD. На рис. 6.141а

ИИ-»

Рис. 6.141. Принцип преобразования; в) BIDEC; б) DECBI;

I - параллельные входы; II - двоичный вычитающий счетчик; III-определение нулевого состояния счетчика; IV - счетчик BCD; V - выход; V/ -установка нулевого состояния; W/- вычитающий счетчик BCD; W/ -двоичный счетчик.

показана структурная схема принципа преобразования • типа BIDEC. Двоичное число параллельно записывается в двоичный счетчик, счетчик BCD находится в нулевом положении. После каждого тактового импульса уменьшается значение числа в двоич-

> И.меется в виду преобраэсващие двоичных чисел в двоично-кодированные десятичные числа, (Прим. ред.).

ном счетчике и одновременно увеличивается значение числа в счетчике BCD. Как только будет зарегистрировано нулевое состояние двоичного счетчика, счет прекращается н на выходе счетчика BCD имеется в наличии первоначальное двоичное число, преобразованное в десятичное с двоичным кодированием десятичных цифр. Счетчик BCD переводится в нулевое положение, после чего в двоичный счетчик может быть записано следующее двоичное число, и т. д. Структурная схема принципа преобразования DECBI представлена на рис. 6.1416. Эти способы преобразования очень просты и экономичны даже для большого числа бит, однако их недостатком является сравнительно большое время преобразования;

б) метод последовательного деления или умножения на 2 в сдвиговом регистре. Например, двоичное шестиразрядное число можно записать в виде

Мв =В, 2=+В.2*+Лз .25, .2+Si .2Ч5о 2<>.

После преобразования то же самое число можно выразить с помощью чисел, кратных двум, в виде

={(1(5 -S+BJ -2+531 2+Б,) 2+В} 2+В,.

Последовательное умножение на 2 можно реализовать в сдвиговом регистре, в котором двоичное число записывается последовательно, по одной двоичной цифре после каждого тактового импульса. Первой проходит через регистр цифра старшего разряда двоичного числа.

Сдвиговый регистр разделен на декады по четыре разряда, т. е. в натуральном двоичном коде каждая декада имеет весовые коэффициенты 8421. После каждого сдвига значение каждого разряда в регистре удваивается. Таким, образом, если бит переместится с места, соответствующего весовому коэффициенту 8 в первой декаде, на место, соответствующее весовому коэффициенту 1 в следующей декаде, то его десятичное значение возрастает до 10, однако действительное значение должно быть 2-8=16. Потерянная величина 6 будет возмещена еще перед сдвигом путем прибавления двоичного числа 3 к значению числа в первой декаде. После сдвига она удвоится и получится 6. Очевидно, что операция -ЬЗ нужна всегда, когда число в декаде должно быть увеличено после следующего сдвига на величину больше 9, так как должен возникнуть перенос в следующую декаду высшего разряда. Из представленного объяснения вытекает, что если в декаде записано число 5-9, то после сдвига всегда возникает перенос. Наглядный пример последовательного преобразования двоичного числа в двоичные коды десятичных цифр приведен на рис. 6.142.

При преобразовании двоичных кодов десятичных цифр в двоичные числа в сдвиговый регистр первым поступает самый младший разряд; преобразование основывается на последовательном делении на 2, и вместо операции -ЬЗ производится операция -3, если значение декады соответствует цифрам 5-9.

110 1 110 1 Овходная двоичная информация

10 1110 10 0 1110 10 1110 10 110 10 10 10

0 1 О

сдвиг сдвиг сдвиг

+3 в декаде 10" и сдвиг сдвиг

4-3 в декаде 10" и сдвиг

+3 в декаде (10° и 10* и сдвиг

сдвиг

сдвиг

Рис. 6.142. Пример последовательного преобразования двоичного числа в двоичный код десятичных цифр

Возможны два способа реализации:

1. Преобразование с двумя тактовыми импульсами на I бит. Один тактовый импульс закреплен за операцией Ч-З или -3, а другим импульсом производится сдвиг. В этом случае сначала определяется состояние декады регистра, и если нужна операция -}-3 или -3, то блокируется сдвиг. Следующий сдвиг возможен только после выполнения операции.

2. Преобразование с одним тактовым импульсом на 1 бит. Здесь уже операция -ЬЗ или -3 и сдвиг

Сдвиговый регисгПр

Вых-пд

к следим-

Вхав

этом определяется значение декады

и значение бита, который будет ы1%£?сацией сдвинут в декаду после следующе- /-комбинационная логическая го тактового импульса. Значение схема определения 5-9 и опера-декады позволяет определить, нуж- дия -t-3 на ли операция +3 или -3. По состоянию декады и следующего бита, т. е. переноса в декаду, можно логически определить следующее состояние декады. Структурная схема одной декады с логикой -ЬЗ показана на рис. 6.143; синтез декады регистра BIDEC представлен на рис. 6.144.

Синтез основан на таблице состояний на рис. 6.144, в которой записаны все возможные состояния перед сдвигом в момент t=n и после сдвига в момент f=n+l. Состояния, соответствующие значениям 9, в момент t=n не могут иметь места, так как они будут зарегистрированы на один импульс раньше в момент t=n-1. Следующие состояния в момент t=n+l, соответствующие значению 5, преобразованы с учетом операции -ЬЗ. А дальше все очень просто. Состояния в момент t=n записываются в карту на рис. 6.1446, неиспользованные состояния отмечаются крестиком. Теперь все зависит от выбранного типа триггера. Допустим, что это С-триг-