Устройство для определения количества единиц в двоичном числе

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах формирования и передачи информации. Цель изобретения 15 расширение функциональных возможностей . Информационное слово записывается на регистр 1. Совокупность регистра 1, счетчика 2 и мультиплексора 7 представляет собой параллельно-последовательный преобразователь информации. Сигналы с выхода параллельно-последовательного преобразователя поступают на счетный вход счетчика 3, где определяется количество единиц (нулей) в контролируемом слове. По окончании преобразования содержимое счетчика 3 переписывается на второй регистр 10, с выхода которого число единиц поступает на выход 14 единиц устройства, а через цифроаналоговый преобразователь 8 - на выход 21 нулей устройства. Имеется возможность организовать одноразовый и непрерывный подсчет числа единиц в слове, находящемся в регистре 1. 2 ил. Ц Ё VI СО 00 #

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з G 06 F 11/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

14 (21) 4809035/24 (22) 05.03,90 (46) 15,06.92. Бюл. N 22 (75) А.Б.Ордынский, Н.С,Евсикова, И.Ю.Боронов и О.Г.Пустильник (53) 681.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N- 1325709, кл. G 06 F 11/10, 1985.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1236484, кл. G 06 F 11/10, 1984 (прототип). (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

КОЛИЧЕСТВА ЕДИНИЦ B ДВОИЧНОМ

ЧИСЛЕ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах формирования и пе-. редачи информации. Цель изобретения—. Ж,» 1741138А1 расширение функциональных возможностей. Информационное слово записывается на регистр 1, Совокупность регистра 1, счетчика 2 и мультиплексора 7 представляет собой параллельно-последовательный преобразователь информации. Сигналы с выхода параллельно-последовательного преобразователя поступают на счетный вход счетчика 3, где определяется количество единиц (нулей) в контролируемом слове.

По окончании преобразования содержимое счетчика 3 переписывается на второй регистр 10, с выхода которого число единиц поступает на выход 14 единиц устройства, а через цифроаналоговый преобразователь 8 — на выход 21 нулей устройства. Имеется возможность организовать одноразовый и непрерывный подсчет числа единиц в слове, находящемся в регистре 1. 2 ил.

1741138

45

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах формирования и передачи информации.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства за счет двухрежимной обработки информации.

На фиг. приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы работы устройства.

Устройство содержит первый регистр 1, счетчики 2 и 3, элемент ИЛИ вЂ” НЕ 4, триггер

5, элемент HE 6, первый мультиплексор 7, цифроаналоговый преобразователь 8, второй мультиплексор 9, второй регистр 10, резистивную матрицу 11 цифроаналогового преобразователя 8, шину 12 эталонного напряжения устройства, мультиплексор 13 цифроаналогового преобразователя 8, выход 14 единиц устройства, первый тактовый вход 15 устройства, информационный вход

16 устройства, вход 17 записи информации ,стройства, вы",îä 18 конца работы устройства, вход 19 запуска и вход 20 задания признака режима работы устройства, выход

21 нулей и выход 22 режима работы устройства, второй тактовый вход 23 устройства, вход 24 задания и ризнака разрядности числа и установочный вход 25 устройства.

Устройство работает следующим образом.

Устройство может работать в двух режимах — в однократном и непрерывном режиме подсчета единиц.

Первый режим однократного запуска устройства характеризуется наличием напряжения с уровнем "0" на входе 20 устройства, что, а свою очередь, создает условия для прохождения сигнала по входу 17 устройства, по которому производится прием в первый регистр 1 исходной информации с информационного входа 16 устройства. После завершения этой фазы работы возможно переключение устройства в режим преобразования принятого слова, что достигается за счет подачи HB единичныи вход триггера 5 сигнала по входу 19 запуска устройства. В этом случае триггер 5 переключается — парафазный (прямой и инверсный) сигнал на выходе 22 устройства свидетельствует о выполнении фазы записи и запрещения ввода нового информационного слова. С инверсного вы: ода триггера 5 напряжение с уровнем "0" поступает на установочный вход первого счетчика 2 и тем самым разрешается его работа.

Ближайший по времени тактовый импульс, поступающий на вход 15 устройства по переднему фронту, производит переключение первого счетчика 2 из нулевого состояния в состояние, соответствующее двоичному числу один. По этому же фронту производится запись числа, поступающего с второго счетчика 3, во второй регистр 10 при условии, которое определяется наличием единичного сигнала (заполнение) на выходе переноса первого счетчика 2.

Применение микросхемы двоичного счетчика 564 ИЕ11 допускает предварительную запись начального числа, которое будет указывать на номер бита в исходной информационной посылке, с которого будет производиться преобразование; т.е. будет выполняться укороченный цикл преобразования, что позволяет преобразовывать слова различной длины, записываемые в первый регистр 1. Так как сигнал заполнения на выходе переноса первого счетчика 2 формируется только после прохождения N тактовых импульсов (N-емкость первого счетчика 2, равная длине информационного слова), то на протяжении этого времени (цикла подсчета) выходное состояние второго регистра 10 не изменяется и только N-м тактовым импульсом производится запись в него состояния (двоичного числа) с второго счетчика 3.

Одновременно с приходом первого тактового импульса на информационном выходе первого счетчика 2 формируется адрес, по которому в первом мультиплексоре 7 открывается первый информационный вход группы, соединенный с первым разрядом выхода первого регистра .1. При наличии напряжения с уровнем "0" в первом разряде информационного слова этот сигнал, пройдя через первый информационный вход группы первого мультиплексора 7, поступает на счетный вход (разрешение работы) второго счетчика 3, который производит по заднему фронту входного тактового импульса изменение выходного сигнала на единицу. При наличии напряжения с уровнем "1" на счетном входе второго счетчика 3 изменения его выходного состояния не происходит. Состояние второго счетчика 3 будет изменяться на единицу с приходом каждого входного тактового импульса только в том случае, если в разряде информационного слова присутствует бит с уровнем "0". Это обстоятельство требует получения инверсного значения выходного числа второго регистра 10, что в полной мере удовлетворяется схемотехникой регистра типа 588 ИР1, следовательно, на выходе 14 устройства всегда будет присутствовать число, отображающее количество единиц в исходном информационном слове, Из этого .следует, что устройства позволяет получить на выходе 14 число, отображающее количе1741138

20

55 ство нулей в исходном информационном слове. Однако на выходе 21 устройства при этом будет присутствовать уровень опорного напряжения, пропорциональный количеству нулей в исходном информационном слове.

Используемый в предлагаемом устройстве алгоритм параллельных преобразований выполняет цифроаналоговое преобразование, которое может иметь линейную или другую функциональную зависимость, определяемую весовыми коэффициентами резистивной матрицы 11, дополнительно обеспечивает решение задач по функциональному преобразованию, а также выполнение масштабирования результатов преобразования, так как имеется вход 12 напряжения, на который может быть подано напряжение от программируемого источника питания.

Цикл преобразования определяется длиной информационного слова. На каждом тактовом интервале производится изменение состояния первого счетчика 2 на единицу и при заполнении всей емкости первого счетчика 2 на его выходе переноса формируется сигнал, который разрешает выполнить запись состояния второго счетчика 3 во второй регистр 10. После выполнения записи на втором выходе второго регистра 10 формируется сигнал подтверждения и окончания режима записи, который поступает на второй вход элемента ИЛИ вЂ” НЕ 4, а выходной сигнал последнего — конец работы— производит установку в нулевое состояние второго счетчика 3 и триггера 5, с инверсного выхода которого напряжение с уровнем

"1" производит установку в нулевое состояние первого счетчика 2, На этом цикл однократного преобразования заканчивается и на выходах 14 и 21 устройства будут зафиксированы в соответствующем виде величины, пропорциональные количеству единиц в исходном информационном слове. Для выполнения последующих однократных циклов преобразования все фазы работы устройства повторяются.

Для иллюстрации на временной диаграмме(фиг. 2) показан входной код, который записывается в первый регистр 1 как чередование "0" и "1", В этом случае во втором счетчике 3 в конце цикла преобразования устанавливается число "7", которое переписывается во второй регистр 10. Реакцией последнего является формирование сигнала сопровождения (подтверждение записи), Этот сигнал поступает на элемент ИЛИ вЂ” НЕ

4, выходной сигнал которого является выходным сигналом конца работы устройства.

Второй режим — непрерывное преобразование входной последовательности информационных посылок — имеет характерные особенности. Если в начальный момент поступает сигнал на вход 20 устройства с напряжением уровня "1", то по адресному входу второго мультиплексора 9 выполняется запрет для прохождения сигнала по входу 17 записи устройства, поступающего на первый информационный вход второго мультиплексора 9. Следовательно, в первый регистр 1 записи информационного слова, -поступающего с информационного входа 16 устройства, не происходит, Появление на входе 19 сигнала устройства запуска обеспечивает установку триггера 5 в единичное состояние, которое указывает на выполнение режима преобразования. Первый счетчик 2, изменяя свое состояние под воздействием входных тактовых импульсов, в конце цикла формирует сигнал переноса и разрешает выполнение записи второго счетчика 3 во второй регистр

10.

Выходной сигнал подтверждения выполнения операции записи второго регистра 10 является выходным сигналом конца работы устройства, устанавливает счетчик 3 в нулевое состояние и одновременно поступает на второй информационный вход мультиплексора 9, выходной сигнал которого производит запись в первый регистр 1 информационной посылки с информационного входа 16. На выходах 14 и 21 устройства будут присутствовать случайные значения величин и, следовательно, первый цикл в режиме непрерывного анализа будет "пустым". Если же сигнал непрерывного анализа в первом цикле поступает после выполнения операции записи информационной посылки в первый регистр 1, то первый цикл не будет "пустым" и выходная информация на выходах 14 и 21 устройства будет отображать состояние входной информационной посылки.

В дальнейшем, по завершении каждого цикла преобразования, на выходе 18 конца работы устройства формируется импульс, который устанавливает в исходное состояние триггер 5 и второй счетчик 3, и, пройдя через мультиплексор 9, производит запись в первый регистр 1 новой информационной посылки, При этом на протяжении каждого цикла преобразования на выходах 14 и 21 устройства информация не изменяется, Формула изобретения

Устройство для определения количества единиц в двоичном числе, содержащее первый регистр, два счетчика, элемент

1741138

40

55

ИЛИ вЂ” НЕ и триггер, причем единичный вход триггера является входом запуска устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет двухрежимной обра- 5 ботки информации, в него введены второй регистр, два мультиплексора, элемент НЕ и цифроаналоговый преобразователь, причем информационный вход первого регистра является информационным входом 10 устройства, разрядные выходы которого соединены с соответствующими информационными входами группы первого мультиплексора, адресный вход которого соединен с информационным выходом пер- 15 вого счетчика, информационный вход которого является входом задания признака разрядности числа устройства, информационный выход первого мультиплексора соединен со счетным входом второго счетчика, 20 информационный выход которого соединен с информационным входом второго регистра, информационный выход которого соединен с информационным входом цифроаналогового преобразователя и явля- 25 ется выходом количества единиц устройства, тактовый вход первого счетчика и вход элемента НЕ подключены к первому тактовому входу устройства, выход элемента Н Е соединен с тактовыми входами второго 30 счетчика и второго регистра, первый информационный вход второго мультиплексора образует вход записи устройства, информационный входтриггера и адресный вход второго мультиплексора подключены к входу задания признака режима работы устройства, первый вход элемента ИЛИ вЂ” НЕ подключен к установочному входу устройства, выход элемента ИЛИ вЂ” НЕ соединен с тактовым входом триггера, установочным входом второго счетчика, вторым информационным входом второго мультиплексора и является выходом конца работы устройства, выход второго мультиплексора соединен с тактовым входом первого регистра, инверсный выход триггера соединен с установочным входом первого счетчика, вход записи которого подключен к второму тактовому входу устройства, прямой и инверсный выходы триггера образуют выход режима работы устройства, выход переноса первого счетчика соединен с входом разрешения записи второго регистра, выход признака наличия информации которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ вЂ” НЕ, выход цифроаналогового преобразователя является информационным выходом количества нулей устройства, управляющий вход цифроаналогового преобразователя подключен к шине эталонного напряжения устройства.

1741138

Юс

Юс 1

gZ

g5

g4

Р

g1

qz

g3 цФ

Составитель В,Гречнев

Техред M.Ìîðãåíòàë

Корректор В.Гирняк

Редактор И.Касарда

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 и 7

Заказ 2086 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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