Устройство для подсчета количества единиц п-разрядного двоичного кода

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) О1) (5Н4С 06 F 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3879597/24-24 (22) 03.04,85 (46) 23.01.87. Бюл. Ф 3 (72) А.Х.Ганитулин, М.В.Михайлов и В.Г.Попов (53) 621.396(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

È 1005026, кл. G 06 F 5/02, 08.07.81, Авторское свидетельство СССР

В 1084797, кл. G 06 F 11/00, 2?.12.82.. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДСЧЕТА КОЛИЧЕСТВА ЕДИНИЦ N-РАЗРЯДНОГО ДВОИЧНОГО.

КОДА (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах контрОля дискретной информации. Целью изобретения является увеличение быстродействия.

Устройство содержит счетчик 1, триг1285477 гер 2, регистр 3 разрядностью и, пер- НЕ 14, вход 15 запуска, тактовый вую и вторую группы 4 и 5 по и/2 вход 16, управляющий выход 17, инэлементов И, группу 6 элементов ИЛИ, формационные входы 18 и 19, кодовый третью и четвертую группы 7 и 8 по вход 20 и информационные выходы 21

n/2 элементов И, элементы И 9, 10, 11, устройства. 1 ил, элементы ИЛИ 12 и 13, элемент ИЛИ35

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах контроля дискретной информаЦии.

Цель изобретения — повышение быстродействия.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

УстройСтво содержит счетчик 1, триггер 2, регистр 3 разрядностью п, первую и вторую группы 4 и 5 по .

n/2 элементов И, группу 6 элементов

ИЛИ, третью и четвертую группы 7 и 8 по и/2 элементов И, элементы И 9-11, элементы ИЛИ 12 и 13, элемент ИЛИНЕ 14, вход 15 запуска, тактовый вход 16 управляющий выход 17, информационные входы 18 и 19, кодовый вход 20 и информационные выходы 21 устройства.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии триггер 2 и регистр 3 обнулены. На вход .16 подаются тактовые импульсы, В счетчик I с кодового входа 20 устройства заносится код числа и/2, в регистр 3 с информационных входов 18 и 19 устройства заносится двоичный код числа, в котором необходимо произвести подсчет числа единиц, По сигналу запуск, подаваемому íà 1вход 15 запуска уст ройства, триггер 2 переходит в еди.ничное состояние. В результате этого. открываются элементы И 10 и 11 по третьим входам и начинается подсчет количества комбинаций, соответствующих наличию единиц в i-м и i+n/2-м разряде регистра. Данные комбинации выделяются элементами И первой группы 4, при этом подсчет начинается с .первой комбинации, соответствующей младшему разряду регистра 3 следующим

° образом. Единичный сигнал с выхода элемента И первой группы 4, выделившего первую комбинацию, блокирует все последующие элементы И первой группы

4, через первый элемент ИЛИ 12 открывает второй элемент И 10 по второму входу и блокирует по первым инверсным входам элементы И второй группы 5, а также открывает по первому входу соответствующий элемент И третьей группы 7. Тактовый импульс, поступающий с тактового входа 16 устройства увеличивает содержимое счетчика 1 на единицу и сбрасывает в ноль соответствующий разряд первой половины регистра 3. Данный процесс повторяется до тех пор, пока не будут выделены все комбинации, соответствующие наличию единиц одновременно в

20 .i-м и i+n/2-м разрядах кода исходного числа. По окончанию этого процесса на выходах всех элементов И первой группы 4 и,следовательно,на выходе первого элемента ИЛИ 12 присутствуют нулевые сигналы. Второй элемент И 10 закрывается по второму входу и тактовые импульсы на суммирующий вход счетчика 1 перестают поступать. Начальное число, равное n/2, в счетчике 1 увеличивается на число выделенных комбинаций.

Нулевой сигнал с выхода первого элемента ИЛИ 12 разблокирует по первым инверсным входам элементы И второй группы 5 и начинается аналогичный процесс выделения комбинаций, соответствующих наличию нулей в i-м и

i+n/2-м разрядах исходного кода анализируемого числа. При этом с приходом очередного тактового импульса содержимое счетчика 1 уменьшается на единицу, а в соответствующий разряд второй половины регистра 3 заносится единица. По окончанию этого процесса на выходах всех элементов И .

1285477

ВНИИПИ Заказ 7526/51 Тираж 670 Подписное

Произв ° -полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 второй группы 5 и, соответственно, выходе второго элемента ИЛИ 13 устанавливаются нулевые сигналы. Третий элемент И 11 закрывается по второму входу. В счетчике 1 фиксируется число единиц в исходном коде. На выходе элемента ИЛИ-HE 14 возникает единичный сигнал, который открывает первый элемент И 9 по первому входу. С приходом очередного тактового импульса 1р триггер 2 переходит и нулевое состояние и на его инверсном выходе 17 возникает единичный сигнал, свидетельствующий о6 окончании процесса подсчета числа единиц и возможности счи- 15 тывания результата с выходов 21.

Формула изобретения.

Устройство для подсчета количества единиц и-разрядного двоичного ко- 20 да, содержащее счетчик, и-разрядный регистр, группу из n/2 элементов ИЛИ, первую, вторую и третью группы по

n/2 элементов И, элементы ИЛИ, триггер, установочный вход которого яв.ляется входом запуска устройства, первые входы элементов ИЛИ группы являются первыми информационными входами устройства, выходы элементов ИЛИ группы соединены с соответствующими установочными входами одноименных разрядов и-разрядного регистра, прямые выходы первых и/2 разрядов п-разрядного регистра соединены с первыми прямыми входами соответствующих эле- 35 ментов И первой группы, выходы которых соединены с соответствующими входами первого элемента ИЛИ, выходы элементов И второй группы соединены с соответствующими входами второго . 40 элемента ИЛИ, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, счетчик выполнен реверсивным и введены элементы И, четвертая группа из n/2 элементов И и эле- 45 мент ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого объединен с первыми входами второго и третьего элементов И и является тактовым входом 50 устройства, вторые входы второго и третьего элементов И объединены с. первым и -вторым входом элемента ИЛИHE соответственно и подключены к выходам соответственно первого и второго элементов ИЛИ, выход первого элемента И соединен с входом сброса триггера, прямой выход которого соединен с третьими входами второго и третьего элементов И, инверсный выход триггера является управляющим выходом устройства, вторые прямые входы элементов И первой группы соединены с выходами последних n/2 разрядов п-разрядного регистра соответственно, выход каждого элемента И первой группы соединен с соответствующими инверсными входами последующих элементов И первой группы и с первым входом соответствующего элемента И третьей группы, вторые входы элементов И третьей группы и суммирующий вход счетчика объединены и подключены к выходу второго элемента И, выходы элементов

И третьей группы подключены к входам сброса первых п/2 разрядов иразрядного регистра, установочные входы которых являются вторыми информационными входами устройства, первые инверсные входы элементов

И второй группы объединены и подключены к выходу первого элемента

ИЛИ, инверсные выходы первых n/2 разрядов и-разрядного регистра подключены к первым прямым входам соответствующих элементов И второй группы, вторые прямые входы которых подключены соответственно к инверсным выходам последних n/2 разрядов п-разрядного регистра, выходы каждого элемента И второй группы соединены с соответстсующими инверсными входами последующих элементов И второй группы и первым входом соответствующего элемента И четвертой группы, вторые входы которых объединены с вычитающим входом счетчика и подключены к выходу третьего элемента И, выходы элементов И четвертой группы подключены к вторым входам соответствующих элементов ИЛИ группы, установочные входы счетчика. являются кодовыми входами устройства, информационные выходы счетчика являются информационными выходами устройства.