4.5 Преобразователи кодов во внешних и внутренних каналах связи в мп сау.
На рис.4.17 представлена структура интерфейсов в МП САУ
ПРi – процессоры.
Рис.4.17 Структура интерфейсов в МП САУ
Гетерогенность источников входной информации, связанная с различными физическими принципами их построения, и необходимость обработки этой информации в одной системе требует наличия во входном интерфейсе внешних преобразователей кодов (ВПК). В зависимости от структуры МП САУ ее процессоры на аппаратном уровне могут требовать различного кодового представления данных. Преобразователи такого типа относятся к внутренним преобразователям кода. Тип выходных преобразователей определяется структурой исполнительных устройств ОМТ и будет представлен в другом разделе учебного пособия.
Наиболее распространенными в МП САУ являются преобразователи кода Грея, что связано с особенностью построения датчиков в САУ ОМТ.
4.5.1 Преобразователь кода Грея в простой двоичный код.
Как правило, выходным устройством источника информации, представленной в коде Грея, является матрица следующего вида (рис.4.18):
Рис.4.18 Матрица датчика кода угла (кода Грея.)
Код Грея называют циклическим двоичным кодом и относят к непозиционным кодам, так как значение любого числа отличается от предыдущего или последующего только значением символа в одном из разрядов. Рассмотрим трехсимвольный код Грея (табл. 4.7):
Таблица 4.7
Циклический код Грея |
Простой двоичный код |
Эквивалент |
||||
G3 |
G2 |
G1 |
B3 |
B2 |
B1 |
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
2 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
3 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
4 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
5 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
6 |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
7 |
Синтезируем преобразователь кода Грея в двоичный код с использованием элементной базы М2. Используем метод матриц Карно для получения зависимостей Вi= F(Gi, Вi+1).
-
G3, G2
00 01 11 10
G1
0
0
0
1
1
1
0
0
1
1
B3=G3
-
G3, G2
00 01 11 10
G1
0
0
1
0
1
1
0
1
0
1
-
G3, G2
00 01 11 10
G1
0
0
1
0
1
1
1
0
1
0
Анализируя полученные результаты, можно для произвольного i-го разряда простого двоичного кода записать соотношение:
Эти выражения являются алгоритмом аппаратной реализации кода Грея.
Аппаратные затраты на синтезируемый преобразователь определяются разрядностью исходного кода.
N – число разрядов кода
Минимальные аппаратные затраты приводят к тому, что время преобразования входного кода не отвечает режиму реального времени.
Рис.4.19 Преобразователь кода Грея в двоичный код.