6.3 Двоично-сдвинутые коды

При установке дополнительных считывающих элементов в каждом разряде двоичной кодовой шкалы ошибки неоднозначности устраняются за счет избыточной информации.

Избыточная информация позволяет осуществлять логический выбор для каждого разряда одного из двух считывающих элементов.

Существуют два основных метода установки и логического выбора считывающих элементов:

- метод V-расположения считывающих элементов (код Баркера);

- метод «двойной щетки».

Первым логическим считывающим методом для кодовых шкал, применяющих естественный двоичный код, был предложен метод V-расположения считывающих элементов (см. рис. 6.4).

Рис. 6.4. V-расположение считывающих элементов.

Следует отметить, что для младшего разряда кодовой шкалы применяется один считывающий элемент, а для остальных разрядов – два.

По мере удаления от младшего разряда, расстояние между считывающими элементами в паре возрастает.

Расположение чувствительных элементов напоминает очертание латинской буквы V, что и определило название метода.

Предположим, что с младшего 3го разряда двоичной кодовой шкалы считывается код «1». В этом случае, когда считывающий элемент в следующей 2й разрядной дорожке кодовой шкалы смещен на небольшую величину в направлении возрастания числа («опережающий» считывающий элемент), считывание этим элементом будет неверным, если линия считывания подходит в данный момент к переходу в младшем разряде кодовой шкалы, потому, что опережающее смещение считывающего элементасоздает соответствующий перенос раньше времени.

Если элемент считывания второго разряда смещен в направлении уменьшения числа («отстающий» считывающий элемент), с него можно считывать правильно, когда с элемента 3го разряда считывается код «1» и наоборот.

Аналогичным образом можно показать, что выбор считывающего элемента в любой разрядной дорожке кодовой шкалы должен выполняться по следующему правилу:

а) если в i-м разряде считан код «0», то надо выбирать опережающий считывающий элемент в (i – 1) разряде;

б) если в i-м разряде считан код «1», то надо выбирать отстающий считывающий элемент в (i – 1) разряде.

Считывающие элементы при V-расположении симметрично смещаются относительно опорной линии считывания. Можно показать, что оптимальная величина смещения каждого считывающего элемента равна одной четверти кодового участка соответствующей разрядной дорожки кодовой шкалы. При этом получаются максимальные допуски на неточность изготовления кодовой шкалы и установки считывающих элементов. Поскольку величины кодового участка возрастает вдвое при переходе к соседнему старшему разряду, то и допуски тоже возрастают.

Это является большим достоинством метода V-расположения считывающих элементов.

Рассмотрим работу устройства преобразования V-кода в двоичный код.

Сформулированное ранее правило считывания V-кода можно записать в виде следующей логической формулы

,

где А – опережающая линия считывания, В – отстающая линия считывания.

Отсюда видно, что если в i-м разряде считан «0» (), то значение (i – 1) разряда будет . Если вi-м разряде считан «1» (), то.

Реализация логической формулы осуществляется с помощью функциональной схемы на рис. 6.5.

Реализация схемы на потенциальных элементах для преобразования параллельного кода представлена на рис. 6.6.

Рис. 6.5. Преобразование V-кода в двоичный код.

Рис. 6.6. Преобразование параллельного V-кода

в двоичный код на потенциальных элементах.

Схема работает следующим образом.

На вход схемы «ИЛИ» подается сигнал с младшего разряда.

На вход схемы запрещения последовательно подаются сигналы с подразряда , на один из входов схемы И подаются кодовые сигналы с подразряда.

Сигнал младшего разряда пройдя схему ИЛИ поступает на вход схемы, и одновременно через линии задержки, осуществляющие задержку сигнала на 1 такт, на выходы схемы запрещения и схемы И по цепи обратной связи.

Одновременно схема запрещения пропускает сигнал (i+1)-го подразряда А (сигнал ) только в том случае, если. Схема совпадения пропускает сигнал, если. В случаеV-расположения и логического выбора считывающих элементов код самого старшего разряда может быть определен только после того, как определен код всех предыдущих разрядов.

Недостатком является увеличение времени преобразования.