Устройство для подсчета числа нулей

 

СОЮЗ COBE ÊÈÕ

СОЦИАЛ И СТИЧ Е СКИХ

РЕСПУБЛИК,, Ы„,; 1765825 А1

= . л Фч ф ..б ффм ф --ф4 уу м @ Ф .Твд .. - - -т+жфзфюу

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ ПО ЙЗОБРЕТЕЙИЯМ И ОТКРЫТИЯМ (я)л G 06 F 7/50

ПРИ ГКНТ СССР

ОЙЙСАН Й Е И ЗОБ РЕТЕЙ ИЯ

- — „":4у 8j ффжФфцф*ффф р м; =-=- Ф g+q 4 та +;- ь-, =ф +мфф = . -.. >, тм ъ ф м : ф @у,. " "чф ц фу - ...: с яф;0@ф Ф, -, м, :,-и о ; „ l4@ч ь+ ффффдяйф= рф ф@ф, Ящф",„;фифа ф: ;ф,,;т (21) 4875175/24 (22) 04.09.90 (46) 30,09.92, Бюл. ¹ 36 (72) C,А.Сахаров и С.P.Òèõàíoâñêèé (56) Зимин В.А Электронные вычислительные ма ши нй.— M,; Машиностроение, 1971. . " Авторское свйдетельство СССР № 1241232, кл, G 06 F 7/50, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДСЧЕТА ЧИСЛА

НУЛЕЙ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для обработки сигналов в двоичных кодах. Цель изобретения — расширение области применения. Устройство содержит регистр 1 сдвига, два счетчика 2, 6 импульсов, два регистра

4,5, схему" сравнения, группу элемен — îâ И

7, два элемента 8, 12 задержки, пересчетную схему 9, тактовый вход 10 и числовой вход ".1, соединенные между собой функционально. 2 ил.

1765825

40

Изобретение относится к вычислительной технике, автоматике, телемеханике и может быть использовано для обработки двоичных кодов сигналов.

Известны ЭВМ, содержащие вычислительное устройство, память, устройство управления, устройство ввода-вывода, которые позволяют реализовать данную операцию, Недостатками таких универсальных ЭВМ являются их низкое быстродействие и большие затраты при выполнении специализированных операций.

Наиболее близким по технической сути к заявляемому устройству является устройстводля подсчета числа нулей в двоичном коде, содержащее первый и второй регистры, сдвиговой регистр, схему сравнения, счетчик импульсов, группу элементов И и первый элемент задержки. Тактовый вход устройства соединен с тактовым входом сдвигового регистра, информационные входы которого являются информационными входами устройства. Инверсный выход регистра сдвига соединен со счетным входом первого счетчика импульсов, Разрядные выходы первого счетчика импульсов соединены соответственно с первыми входами элементов И группы, выходы которых соединены соответственно с информационными входами первого регистра, разрядные выходы которого соединены соответственно с входами первой группы схемы сравнения, Информационные входы сдвигового регистра являются информационными входами устройства, Недостатком данного устройства являются его ограниченные функциональные возможности, Оно способно вычислять только двоичный код числа, содержащего наибольшее количество нулей в массиве N m-разрядных слов и не позволяет .определять номер этого числа в массиве.

Цель изобретения — расширение области применения устройства за счет реализации операции по определению номера числа, содержащего в двоичном коде наибольшее количество нулей в массиве N mразрядных слов.

Предлагаемое устройство выгодно отливается от прототипа, т,е. благодаря своим новым функциональным возможностям оно имеет более широкую область применения, При этом упрощается процесс поиска в массиве N m-разрядных слов номера числа, содержащего наибольшее количество нулей в двоичном коде, упрощается структурная схема АСУ и уменьшаются ее массогабаритные характеристики, Нетрудно показать, что суммарное быстродействие АСУ совместно с заявляемым устройством по сравнению с прототипом увеличивается на 20—

30 j, Это позволит создать устройство обработки информации с более высокими вычислительными характеристиками и тем самым будет снижена стоимость АСУ (на 10 — 15%), в которых предлагается ее использование.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для подсчета числа нулей дополнительно содержит пересчетную схему, второй счетчик импульсов и второй элемент задержки. Тактовый вход устройства соединен со счетным входом пересчетной схемы, выход которого соединен с входами первого и второго элементов задержки и счетным входом второго счетчика импульсов. Разрядные выходы второго счетчика импульсов соединены соответственно с информационными входами второго регистра. Вход разрешения записи второго регистра соединен со вторыми входами элементов И группы и с выходом схемы сравнения. Управляющий вход схемы сравнения соединен с выходом первого элемента задержки. Выход второго элемента задержки соединен с входами установки в "0" первого счетчика импульсов, Функциональная схема устройства для подсчета числа нулей приведена на фиг,1, Временная диаграмма работы устройства для случаев, когда последующий код числа содержит количество нулей больше предыдущего (случай А), а также когда последующий код числа содержит количество нулей, равное или меньше предыдущего (случай Б), изображена на фиг.2.

Устройство для подсчета числа нулей (см. фиг.1) содержит оегистр сдвига 1, первый счетчик импульсов 2, схему сравнения

3, первый регистр 4, второй регистр 5, второй счетчик импульсов 6, группу элементов

И 7, первый элемент задержки 8, пересчетную схему 9, тактовый вход 10, числовой вход 11, второй элемент задержки 12, На фиг.2 показаны следующие временные диаграммы; график 1 — поступление в параллельном виде очередного слова массива в регистр 1 сдвига с числового входа 11; график 2 — прием тактовых импульсов на первый вход регистра 1 сдвига и передачи информации в первый счетчик импульсов 2; график 3 — сигнал с выхода пересчетной схемы; график 4 — сигнал опроса схемы сравнения; график 5 — — выдача импульса, сформированного на выходе схемы сравнения в результате ее работы;

1765825«

-с6 график 6 — сигнал, по которому осуществляется перезапись содержимбго второго счетчика 6 импульсов во второй регистр 5; график 7 — прием сигнала с выхода второго элемента задержки 12 первым счетчиком импульсов 2.

Устройство работает следующим образ ом.

В исходном состоянии счет»чйкй имйуль- сбв 2 и 6 находятся в нулевом состоянии. 10

- Двоичный код числа, поступая через входы

11, записывается в регистр сдвига 1. Под позде«йств»йем тактбвых ймпульсбв информа ци я с и йв«ер«»сйого 1Гы«хода регй стра сдвига

1 (последовательно) поступает на счетный вход первого счетчика импульсов 2, где про изводится подсчет количества нулей в коде числа . После передачи m-разряда из регистра сдвига 1 в первый счетчик импульсов 2 пересчетная схема 9 вырабатывает тактовых импу«льс, который в первом элементе задержки 8 задерживается на время окончания переходных процессов в первом

"счетчй ке ИВЖуль«сбв 2 (тэз1 Тперт ) после прихода последнего импульса. Импульс с выхода пересчетнбй схемы 9 также поступа1 ет на счЕтный вход второго счетчика импульсов 6, прйбавляя к его содержимому единицу. Задержанный в первом элементе задержки 8 на величину Тпертг импульс по ступает на управляющий вход схемы срав- -нения 3, Схема сравнения 3 представляет собой группу одноразрядных двоичных сумматоров, соединенных последовательно (см„например, С.А.Майора, Г.И«Новиков.

Структура электронных машин. — Л.; Маши.ностроение, 1979, с.257, рис. 8.21, с,243 рис,8,7), В том случае, если обрабатываемое сло50 содержит в двоичном коде большее количество" нулей, чем райее поступившее, то на выходе схемы сравнения 3 через время +pep = т (2п + 1) появится сигнал. В противном случае схема 3 не вырабатывает

: сигйал сравнения, Сигнал сравнения перепишет содержимое первого счетчика импульсов 2 с помощью элементов И 7 в

--первый регистр 4, уничтожая ранее записанную в нем информацию, Одновременно с этим сигналом сравнения произойдет перезапись кода порядкового номера обрабатываемого слова массива со второго счетчика импульсов 6 во второй регистр 5, при этом информация, содержащаяся в счетчике 6, сохраняется. Таким образом, номер числа, Содержащего йэибольшее количество йулей," всегда будет находиться во вторбм регистре 5, а в первом регистре 4—

55 соответствующая этому номеру «наибольшая сумма количества нулей из слов, обработанных в массиве.

В случае, если код количества йулей в первом счетчике импульсов 2 меньше или равен коду количества нулей в первом регистре 4, то сигнал сравнения не будет вы ра бота н схемой сра вне н ия 3. Поэтому элементы И первой гру«ппй 7 будут закрыты, а последующее слово, посту«йив«в первый счетчйк импульсов 2, будет уничтожено.

Кроме того, сигнал с выхода пересчетной схемы 9 через второй элемент задержки

12 тзад = тлертг + т (2п + 1) устанавливает первый счетчик импульсов 2 в нулевое состояние. После этого устройство готового к прйему следующего слова массива.

Формула изобретения

Устройство для подсчета числа нулей, содержащее первый и второй регистры, сдвиговый регистр, схему сравнения, первый счетчик импульсов, группу элементов И и первый элемент задержки, причем тактовый вход устройства соединен с тактовым входом сдвигового регистра, информационные входы которого являются информациorHü ìè входами устройства, инверсный выход регистра сдвига соединен со счетным входом первого счетчика импульсов, разрядные выходы которого соединены соответственно с первыми входами элементов И группы, выходы которых соовдинены сооТветственно с информационными входами первого регистра, разрядные выходы которого соединены с входами первой группы схемы сравнения, о т r и ч à ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения устройства путем реализации операции определения номера числа, содержащего наибольшее количество нулей из массива N

m-разрядных чисел, в него введены пересчетная схема, второй счетчик импульсов и второй элемент задержки, причем тактовый вход устройства соединен со счетным входом пересчетной схемы, выход которой соединен с входами первого и второго элементов задержки, и счетным входом второго счетчика импульсов, разрядные выходы которого соединены соответственно с информационными входами второго регистра, вхбд разрешения записи которого соединен с вторыми входами элементов И группы и с выходом схемы; управляющий вход которой соединен с выходом первого элемента задержки, выход второго элемента задержки соединен с входом установки в

"0" первого счетчика импульсов.

1765825 иа

Составитель С. Сахаров

Редактор Т. Орловская Техред М,Моргентал Корректор Е.llann

Заказ 3385 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101