ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОДОВ
CODE CONVERTER

Изобретение относится к функциональным кодоимпульсным устройствам, преобразующим один двухпозиционный код двоичной системы счисления в другой вид той же системы счисления.
Прототипом принят преобразователь "яркость излучения - код" [1], содержащий непрозрачный корпус из двух частей, в первой части которого расположен блок цветных светофильтров, во второй части расположены микролинза /объектив/, закрепленная в непрозрачной перегородке, последовательно расположенные друг за другом по оси микролинзы и под углом 45° к ней полупрозрачные микрозеркала по числу разрядов в коде и фотоприемники по числу микрозеркал, оптические соединенные со своими микрозеркалами, вне корпуса содержит импульсные усилители по числу фотоприемников, последовательно соединенные регистр с числом разрядов по числу импульсных усилителей, дешифратор и блок индикации, и содержит последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, делитель частоты и элемент И.
Принцип преобразования в том, что каждое впереди расположенное полупрозрачное микрозеркало пропускает на следующее за ним поток излучения, ослабленный в два раза, что соответствует принципу двоичного кода. Излучение от излучателя собирается микролинзой и направляется на центры микрозеркал. Поток излучения проходит сквозь полупрозрачные микрозеркала, число которых соответствует наибольшей величине изменяемой яркости. Результат измерения является многоразрядным двоичным кодом из одних единиц. Отраженное от микрозеркала излучение поступает в свой фотоприемник, электрический импульс с которого усиливается в импульсном усилителе, формируется по длительности и амплитуде и поступает в соответствующий разряд регистра, в котором число разрядов соответствует числу микрозеркал. Частота выдачи результатов устанавливается в делителе частоты. Время преобразования определяется временем срабатывания фотоприемника и импульсного усилителя. Недостаток прототипа: преобразует яркость излучения только в один вид двоичного кода.
n-1
n
Цель изобретения - преобразование двоичного натурального кода с весами 8=4-2-1 параллельно в два вида кодов двоичной системы счисления: в двоичные коды, которые содержат один сигнал, являющийся старшим разрядом кода, комбинации которых N=2, 0000100000; в двоичные коды, содержащие последовательно следующие единицы в разрядах кода после сигнала в старшем разряде кода, 0001111111, комбинации которых N=2-1.
Техническим результатом является получение на выходе преобразователя параллельно двух видов кодов двоичной системы счисления, которые также полноценно могут использоваться различными функциональными кодоимпульсными устройствами.
n-1
n
n-1
n
n-1
n-1
n
Сущность изобретения - введение в преобразователь кодов, содержащий преобразователь "яркость излучения - код" и генератор тактовых импульсов, преобразователя "двоичный код - яркость излучения" и преобразователя "двоичный код комбинации 2 - двоичный код комбинации 2-1". Схема преобразователя кодов - на фиг.1; функциональная схема преобразователя кодов - на фиг.2, преобразователь "двоичный код комбинаций 2 - двоичный код комбинаций N=2-1" - на фиг.3. Преобразователь 1 кодов /фиг.1/ содержит преобразователь 2 "двоичный код - яркость излучения", генератор 3 тактовых импульсов /ТИ/, преобразователь 4 "яркость излучения - код 2" и преобразователь 5 "двоичный код комбинации 2 - двоичный код комбинации 2-1", объединенные в непрозрачном корпусе 6.
1-16
n
Преобразователь 2 "двоичный код - яркость излучения" /фиг.2/ содержит по числу разрядов в коде шестнадцать ключей 7, управляющие первые входы ключей 7 являются информационными первым - шестнадцатым входами преобразователя 1 кодов и преобразователя 2 "двоичный код - яркость излучения", на которые поступают сигналы двоичных разрядов натурального двоичного кода с весами 8-4-2-1 и комбинаций N=2.
з
1-16
Сигнальные входы ключей объединены и подключены к выходу 160 кГц генератора 3 тактовых импульсов, вторые управляющие входы U ключей 7 подключены к выходам своих ключей, чтобы проходящий через ключ 7 импульс сразу же его закрывал. Преобразователь 2 содержит импульсный световой излучатель 8, включающий по числу ключей 7 шестнадцать импульсных светодиодов белого излучения, объединенные в соответствующем корпусе и подключенные к выходам своих ключей 7. Каждый светодиод на излучающей стороне имеет нейтральный светофильтр с кратностью коэффициента поглощения излучения светодиода соответственно веса обслуживаемого им разряда кода и соответственно принципа двоичного кода, значения которых в таблице 1.
Таблица 1
Номер разряда
1
2
3
4
5
6
7
…
16
% пропуска излучения
100%
50%
25%
12,5
6,25
3,12
1,56
…
0,0026%
Кратность светоф-ра
-
2<sup>х</sup>
4<sup>х</sup>
8<sup>х</sup>
16<sup>х</sup>
32<sup>х</sup>
64<sup>х</sup>
…
32768<sup>х</sup>
Коэффициент поглощения
-
0,5
0,75
0,875
0,937
0,968
0,984
…
0,99968
1-16
1-16
1-16
1-17
от
з
16
от
16
17
1-16
17
з
17
17
1-16
n-1
Преобразователь 4 /фиг.2/ включает непрозрачный корпус 9, в верхней части которого расположена микролинза 10, выполняющая роль микрообъектива, оптическая ось которой совпадает с оптической осью импульсного светового получателя 8. По оптической оси микролинзы 10 и под углом 45° к ней последовательно друг за другом на соответствующем расстоянии расположены и жестко закреплены шестнадцать идентичных по размерам полупрозрачных микрозеркал 11, каждое ив которых имеет светоделительное покрытие, выполняющее отношение отраженного излучения к пропущенному на следующее микрозеркало как 1:0,5 [2 с.223]. На стороне корпуса 9, к которой повернуты микрозеркала 11 расположены соответствующие фотоприемники 12, принимающие отраженные от микрозеркал излучения и выдающие электрические импульсы в свои импульсные усилители 13. Преобразователь 4 включает шестнадцать импульсных усилителей 13, которых по числу фотоприемников 12 и семнадцать ключей 14. Вход каждого импульсного усилителя 13 подключен к выходу своего фотоприемника 12, а выходы импульсных усилителей 13 подключены каждого параллельно к первому управляющему входу U своего ключа 14 и к второму управляющему входу U предыдущего по нумерации ключа 14. Выход импульсного усилителя 13 подключен к первым управляющим входам U двух ключей 14 и 14. Сигнальные входы ключей 14 объединены и подключены к выходу ключа 14, второй управляющий вход U которого подключен к его выходу: прошедший импульс закрывает ключ 14. Сигнальный вход ключа 14 подключен к выходу генератора 3 тактовых импульсов. Выходами преобразователя 4 являются выходы ключей 14, которые являются "выходами 1" преобразователя 1 кодов и имеют комбинации N=2, приводимые в таблице 2.
Таблица 2
Десятичный код
Двоичные коды N=2<sup>n-1</sup>
1
/2<sup>0</sup>/
0000000001
n=1
2<sup>1-1</sup>=1
2
/2<sup>1</sup>/
0000000010
n=2
2<sup>2-1</sup>=2<sup>1</sup>
4
/2<sup>2</sup>/
0000000100
n=3
2<sup>3-1</sup>=2<sup>2</sup>
8
/2<sup>3</sup>/
0000001000
n=4
2<sup>4-1</sup>=2<sup>3</sup>
16
/2<sup>4</sup>/
0000010000
n=5
2<sup>5-1</sup>=2<sup>4</sup>
32
/2<sup>5</sup>/
0000100000
n=6
2<sup>6-1</sup>=2<sup>5</sup>
64
/2<sup>6</sup>/
0001000000
n=7
2<sup>7-1</sup>=2<sup>6</sup>
128
/2<sup>7</sup>/
0010000000
n=8
2<sup>8-1</sup>=2<sup>7</sup>
256
/2<sup>8</sup>/
010000000
n=9
2<sup>9-1</sup>=2<sup>8</sup>
512
/2<sup>9</sup>/
1000000000
n=10
2<sup>10-1</sup>=2<sup>9</sup>
1024
/2<sup>10</sup>/
10000000000
n=11
2<sup>11-1</sup>=2<sup>10</sup>
и т.д.
n-1
n
n
1-16
1-15
1-16
з
1
"Выходы 1" являются и информационными входами 1-16 преобразователя 5 "двоичный код комбинаций N=2 - двоичный код комбинаций N=2-1", который включает шестнадцать ключей 15 и пятнадцать диодов Д. Сигнальные входы ключей 15 объединены и подключены к выходу генератора 3 тактовых импульсов. Первый управляющий вход каждого ключа 15 подключен к выходу своего разряда в преобразователе 4 /фиг.3/, вторые управляющие входы U каждого ключа 15 подключены к выходу своего ключа для закрытия его после прохождения импульса. Диоды соединены последовательно, вход каждого диода, начиная с Д, подключен к выходу своего ключа, выход диода подключен к входу следующего диода по цепочке и к выходу следующего ключа. Импульс, прошедший ключ 15, проходит последовательную цепочку диодов и размножившись по ним является выходным кодом с преобразователя 5, комбинации двоичных кодов с преобразователя 5 представляют N=2-1 и являются "выходами 2" преобразователя 1 кодов, таблица 3.
Таблица 3
№
Десятичные коды
Двоичные коды комбинаций N=2<sup>n</sup>-1
1
0
0000000000
=0
2<sup>0</sup>-1=0
2
1
0000000001
=1
2<sup>1</sup>-1=1
3
3
0000000011
=2
2<sup>2</sup>-1=3
4
7
0000000111
=3
2<sup>3</sup>-1=7
5
15
0000001111
=4
2<sup>4</sup>-1=15
6
31
0000011111
=5
2<sup>5</sup>-1=31
7
63
0000111111
=6
2<sup>6</sup>-1=63
8
127
0001111111
=7
2<sup>7</sup>-1=127
9
255
0011111111
=8
2<sup>8</sup>-1=255
10
511
0111111111
=9
2<sup>9</sup>-1=511
11
1023
1111111111
=10
2<sup>10</sup>-1=1023
12
2047
11111111111
=11
2<sup>11</sup>-1=2047
13
4095
111111111111
=12
2<sup>12</sup>-1=4095
14
8191
1111111111111
=13
2<sup>13</sup>-1=8191
15
16383
11111111111111
=14
2<sup>14</sup>-1=16383
16
32767
111111111111111
=15
2<sup>15</sup>-1=32767
Работа преобразователя 1 кодов, фиг.2, 3.
от
1-16
от
з
3
17
4
2
1
6
3
2
1
17
от
16
16
3
16-4
1,2
10
10-15
n-1
n
n
n-1
n
Сигналы с 1-16 выходов разрядов АЦП /фиг.1/ поступают на парам управляющие входы U ключей 7 /фиг.2/ и синхронно открывают их. Через открытые ключи 7 проходят по одному импульсу 160 кГц с генератора 3 тактовых импульсов и запитывают свои светодиоды в импульсном излучателе 8. Светодиоды излучателя 8 синхронно выдают световые импульсы с яркостью соответственно своих нейтральных светофильтров. Микролинза 10 суммирует излучения светодиодов и направляет получение на центры полупрозрачных микрозеркал 11, с которых световые импульсы отражаются в свои фотоприемники 12, с выходов которых электрические импульсы поступают на входы своих импульсных усилителей 13, с которых усиленные до соответствующей величины и сформированные по длительности импульсы поступают на первые управляющие входы U своих ключей 14 и на вторые управляющие входы U предыдущих ключей 14, закрывая их. Яркость луча после каждого микрозеркала 11 ослабляется в два раза. К моменту поступления отраженного луча, например от микрозеркала 11, ключи с 14 по 14 уже будут закрыты, а ключи 14 и 14 еще не будут открыты: яркость отраженного луча после прохождения микрозеркал 11-11 ослабла настолько, что фотоприемники 12 и 12 уже не срабатывают. Ключ 14 открывается сигналом U с выхода импульсного усилителя 13 в момент прохождения лучом от микрозеркала 11 и остается открытым до прихода импульса 160 кГц с блока 3. С приходом импульса 160 кГц он поступает параллельно на сигнальные входы всех ключей 14, из которых в этот момент открыт только один ключ 14, ключи 14 уже закрыты, ключи 14 не открыты. С выходов 1 преобразователя 4 кода /фиг.3/ следуют комбинации двоичных кодов N=2, которые поступают в параллельном виде и в преобразователь 5: импульс старшего разряда кода 0000000001000000 открывает один ключ 15, на выход которого поступает импульс и проходит по диодам Д, с выходов этих диодов и следует код 0000000001111111 на "выходы 2", комбинации этих кодов на "выходах 2" соответствуют: N=2-1. Таким образом заявляемый преобразователь 1 кодов преобразует натуральные двоичные коды комбинаций N=2 на "выходах 1" в двоичные коды комбинаций N=2, на "выходах 2" в двоичные коды комбинаций N=2-1 /таблицы 2, 3/, и в зависимости от назначения цифровых систем предлагаемый преобразователь может использоваться кодоимпульсными устройствами.
Использованные источники
1. Патент РФ №2419116 01, кл. G02F 7/00, бюл.14 от 20.05.11.
2. Б.Н. Бегунов, Н.П. Заказнов. Теория оптических систем. М, 1973, с.223.
3. Н.П. Сергеев, Н.П. Вашкевич. Основы вычислительной техники. М, 1988, с.25, 26, 75, 86, 209.
4. В.Н. Тутевич. Телемеханика. М, 1985, с.51, 57, 231.
5. В.А. Ильин. Телеуправление и телеизмерение. М. 1982, с.268, 289, 308.