Устройство для определения количества единиц в двоичном числе

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА ЕДИНИЦ В ДВОИЧНОМ ЧИСЛЕ, содержащее регистр, два элемента ИЛИ, два триггера, первую группу элементов ИЛИ и первую группу элементов И, причем выход первого элемента ШШ соединен со сч-етным входом первого, триггера, единичный выход которого является младшим разрядом группы выходов устройства, единичный выходкаждого разряда регистра соединен с прямым входом соответствующего элемента И первой группы и соответствующим входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с единичным входом второго триггера, нулевой вход которого является входом запуска устройства, единичные выходы всех разрядов регистра, кроме 1 -го (И - разрядность регистра), соединены с первыми входами соответствуюпщх элементов ИЛИ первой группы, выход каждого 4 -го элемента И первой группы

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

09) (ll)

ЗЮ1) G 06 Е.!1/00 ..i

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ / с

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3527931/18-24 (22) 27. 12.82 (46) 07.04.84. Бюл. !! - 13 (72) Н.Ф.Морозов и В.Д.Трусов (71) Институт технической кибернетики АН Белорусской ССР (53) 681.3(088.8) <56) 1. Авторское свидетельство СССР !! - 716041, кл. G 06 F 11/10, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке ll 3372841/24,кл.G 06 F 11/08, 1981 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

КОЛИЧЕСТВА ЕДИНИЦ В ДВОИЧНОМ ЧИСЛЕ, содержащее регистр, два элемента

ИЛИ, два триггера, первую группу элементов ИЛИ и первую группу элементов И, причем выход первого элемента ИЛИ соединен со счетным входом первого. триггера, единичный выход которого является младшим разрядом группы выходов устройства, единичный выход каждого разряда регистра соединен с прямым входом соответствующего элемента И первой группы и соответствующим входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с единичным входом второго триггера, нулевой вход которого является входом запуска устройства, единичные выходы всех разрядов регистра, кроме !! --го (l! — разрядность регистра), соединены с первыми входами соответствующих элементов ИЛИ первой группы, выход каждого -ro элемента

И первой группы (1 1 4 " ) сое2 динен с нулевым входом s --ro разряда регистра и вторым входом (-го элемене та ИЛИ первой группы, выход каждого -го элемента И первой группы и (— 4 Yl ) соединен с первым ну2 левым входом -ro разряда регистра и соответствующим входом первого элемента ИЛИ, выход каждого k --го элеП мента И первой группы (- (Ц Ы и -1) 1 соединен с вторым входом k -го элемента ИЛИ первой группы, единичный выход второго триггера соединен с третьими входами элементов ИЛИ первой группы и инверсным входом первого элемента И первой группы, выход каждого и1-го элемента ИЛИ первой группы (! 5 m c !1 — 2) соединен с инверсным входом (щ + 1)-го элемента И первой группы и четвертым входом (1й + 1)-го элемента ИЛИ первой группы, выход (yl — 1)-го элемента ИЛИ первой группы соединен с инверсным входом !1-го элемента И первой группы, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены третий элемент ИЛИ, формирователь импульса, счетчик, вторая группа элементов ИЛИ и вторая группа элементов И, причем первый и второй входы каждого -го элемента И второй группы (1 т, 6 - ) соединены соответ2 ственно с первым и вторый входами ь-го элемента ИЛИ второй группы и являются информациенными входами устройства, единичный вход каждого ь -ro разряда регистра (1 1 †" )

2 соединен с выходом соответствующего элемента И второй группы, единичный

1084797 вход каждого g -го разряда регистра (- cj g q ) Соединен с выходом сои

2 ответствующего элемента ИЛИ второй группы, единичный выход первого триггера через формирователь импульса соединен с первым входом третьего элемента KIH, выход которого соединен с вторым входом счетчика, выходы которого являются старшими разрядами

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для проверки двоичных кодов на четность или в декодирующих устройствах для определения веса в кодо- 5 вых комбинациях корректирующих кодов, принимаемых в параллельном виде.

Известно устройство для определения количества единиц в двоичном числе, содержащее триггер, два элемента 1О

И и элемент ИЛИ для каждого из р разрядов контролируемого числа, счетчик, элемент И-НЕ и два элемента И P1) .

Недостатком данного устройства является недостаточно высокое быст- 15 родействие, обусловленное использованием тактовых импульсов для подсчета количества единиц.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является 2о устройство, содержащее регистр, первый и второй элементы ИЛИ, первый и второи триггеры, группу элементов

ИЛИ и группу элементов И, причем единичные входы разрядов регистра образуют группу входов устройства, выход первого элемента ИЛИ соединен .со счетным входом первого триггера, выход которого является выходом устройства, единичный выход каждого разряда регистра соединен с соответствующим входом второго элемента

ИЛИ, выход которого соединен с единичным входом второго триггера и с управляющим входом первого триггера, 35 нулевой вход второго триггера является управляющим входом устройства, единичный выход каждого разряда ре-. гистра соединен с первым входом соответствующего элемента И группы и ,входом соответствующего элемента группы выходов устройства, выход каждого 1 -го элемента И первой группы (1 . - — ) соединен с вторым )

2 нулевЫм входом (+ - ) -ro разряда

2 регистра и соответствующим входом третьего элемента ИЛИ, выход второго элемента ИЛИ является выходом конца счета устройства.

ИЛИ группы, а выход каждого элемента И группы соединен с соответствующим входом первого элемента ИЛИ, с нулевым входом соответствующего разряда регистра и входсм соответствующего элемента ИЛИ группы, нулеврй выход второго триггера соединен с соответствующими входами всех элементов ИЛИ группы и с инверсным входом первого элемента И группы, выход элемента ИЛИ группы соединен с инверсным входом + 1 элемента И группы и с соответствующим входом

+ 1 элемента ИЛИ группы (2).

Недостатком известного устройства также является недостаточное быстродействие.

Цель изобретения — повышение быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для определеления количества единиц в двоичном числе, содержащее регистр, два элемента ИЛИ, два триггера, первую группу элементов ИЛИ H первую группу элементов И, причем выход первого элемента ИЛИ соединен со счетным ,входом первого триггера, единичный выход которого является младшим разрядом группы выходов устройства, единичный выход каждого разряда регистра соединен с прямым входом соответствующего элемента И первой группы и соответствующим входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с единичным входом, второго триггера, нулевой вход которого является входом запуска устройства, единичные выходы всех разрядов регистра, кроме VI --ro (rl — разрядность регистра), соединены с первы4797 4 соединен с вторым нулевым входом

+ И (! + -)-го разряда регистра и соот25 з ., 108 ми входами соответствующих элементов

ИЛИ первой группы, выход каждого

1-го элемента И первой группы (1 4

vl) соединен с нулевым входом

5

$ -ro разряда регистра и вторым вхо< дом 1 -го элемента ИЛИ первой группы, выход каждого ) -го элемента И пер1 вой группы ((1 4 vl ) соединен с

2 О первым нулевым входом j --го разряда регистра и соответствующим входом первого элемента ИЛИ, выход каждого

k --го элемента И первой группы

Я (- 1 « И вЂ” 1) соединен с вторым !5

BxopoMIC -го элемента ИЛИ первой группы, единичный выход второго триггера соединен с третьими входами всех элементов ИЛИ первой группы и инверсным входом первого элемента И первой группы, выход каждого rn-ro элемента ИЛИ первой группы (1 в у!— — 2) соединен с инверсным входом (щ + 1)-го элемента И первой группы и четвертым входом (N + 1)-го элемента И первой группы и четвертым входом (l!! + 1)-ro элемента ИЛИ первой группы, выход (!! — 1)-го элемента ИЛИ первой группы соединен с инверсным входом yl --го элемента И ЗО первой группы, введены третий элемент ИЛИ, формирователь импульса, .счетчик, вторая группа элементов

ИЛИ и вторая группа элементов И, причем первый и второй входы каждого 35

t-го элемента И второй группы (3 4 <

-) соединены соответственно с первым и вторым входами t -ro элемента

ИЛИ второй группы и являются информационными входами устройства, еди40 ничный вход каждого -го разряда регистра (1 C -) соединен с выхо,М

2 дом соответствующего элемента И вто- . рой группы, единичный вход каждого 45

1 -ro разряда регистра (И 7 — (1 с

2 соединен с выходом соответствующего элемента ИЛИ второй группы, единичный выход первого триггера через фор- 5О мирователь импульса соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом счетчика, выходы которого являются старшими разрядами группы вы- 55 ходов устройства, выход каждого -ro элемента И первой группы (1 q g)

2 ветствующим входом третьего элемента ИЛИ, выход второго элемента ИЛИ является выходом конца счета устройства.

На чертеже приведена функциональная схема устройства для определения количества единиц в двоичном числе.

Устройство содержит информационные входы 1 устройства, вторую груп.пу элементов И 2, вторую группу элементов ИЛИ 3; регистр 4, вход 5 за.пуска устройства, второй триггер 6, первую группу элементов И- 7, первую группу элементов ИЛИ 8, первый элемент ИЛИ 9, первый триггер 10, формирователь 11 импульса, третий элемент ИЛИ 12, счетчик 13, второй элемент ИЛИ 14, группу 15 выходов устройства, выход 16 конца счета устройства.

В качестве формирователя 11 импульса можно испольэовать ждущий мульти-. вибратор, запускаемый при переходе входного сигнала из единичного в нулевое состояние. Длительность импульса на его выходе должна быть равной длительности импульса на выходе элемента И 7 первой группы.

Цепи начальной установки устройства на чертеже не показаны.

Устройство работает следующим образом.

После начальной установки триггер

6 находится в единичном состоянии, триггер 10 и счетчик 13 в нулевом.

Входная двоичная информация поступает на входы 1 в параллельном коде и каждые из нее 2! — 1 и 2; разрядов преобразуются элементами И 2„ и

ИЛИ 3; таким образом, что в 1 -й разряд регистра записывается конъюнкl1 ция, а в 1 + — -й разряд — дизъюнкция содержимого 2 — 1 и 2 разря4 4 дов контролируемого числа. После окончания записи информации триггер

6 управляющим сигналом с входа 5 запуска устройства переводится в нулевое состояние. При этом снимается единичный запрещающий сигнал с вхо" дов элементов ИЛИ 8 первой группы и инверсного входа первого элемента

И 7 первой группы. Если в первом разряде регистра записана "1", то

1084797 после снятия запрещающего сигнала с входа первого элемента ИЛИ 8 первой группы, его выход удерживается в единичном состоянии сигналом с единичного выхода первого разряда ре- 5 гистра и задерживает обработку более старших разрядов. Нулевой сигнал, поданный на инверсный вход первого элемента И 7 первой группы, вызывает появление на его выходе единичного сигнала, который через треий элемент ИЛИ 12 поступает на четчик 13, этот же сигнал вызывает тирание единиц в первом и «11 + 1

2 . 15 разрядах регистра и поддерживает запрещающий сигнал на выходе первого элемента ИЛИ 8 первой группы.

После стирания "1" в первом разряде только после оконча*ия импульса на выходе первого элемента И 7 первой группы снимается запрешающий сигнал на выходе первого элемента KIH 8 первой группы и разрешается опрос второго разряда регистра. Если там содержится "1", то все происходит

tt tt аналогично описанному, если же. 0 то на выходе второго элемента ИЛИ 82 первой группы появится сигнал нулевого уровня и будет разрешен опрос 30

Следующего третьего разряда и т.д.

Если в младшем (1 )

2 регистра обнаруживается "1", это оз- 35 начает наличие пары единиц в 2j — 1 и 2 i разрядах контролируемого числа, поэтому в счетчик,,чей млацший разряд является вторым разрядом кода числа единиц, заносится "1". Единица

Д и 1 + — разряде регистра, образованная дизъюнкцией той же пары единиц, при этом стирается. Комбинации вида "01" и "10" в контролируемом коде дают "1" ы соответствующих старших разрядах регистра. Сигналы опроса этих единйц через соответствующие элементы И 7 первой группы и элемент ИЛИ 9 попадают на счетный триггер 10, являющийся младшим разрядом кода подсчитываемых единиц.На выходе формирователя 11 появляется импульс в момент перехода триггера

10 из "1" в "0". Момент окончания счета единиц в коде определяется элементом ИЛИ 14, который срабатывает при обнулении регистра 4, устанавливает триггер 6 в " 1" и формирует сигнал на выходе 16 конца счета устройства. устройство можно использовать также для контроля четности, используя в качестве выхода устройства выход триггера 10.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет уменьшить время подсчета количества единиц двоичного числа за счет того, что время обработки двух единиц, расположенных в разрядах 2 и 2 — 1 контролируемого числа, оказывается равным времени обработки одной единицы.

1084797

Составитель В.Гречнев

Редактор В.Иванова Техред М.Тепер . корректор М.Шароши

Заказ 2012/44 . Тирак 699 - Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4