Идентификатор числа единичных сигналов

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления. Техническим результатом изобретения является упрощение структуры идентификатора за счет уменьшения количества выходов в два раза. Указанный результат достигается за счет того, что идентификатор содержит двадцать две ячейки, каждая из которых содержит два входа, два выхода, элементы “И” и “ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ”, причем все ячейки сгруппированы в матрицу из четырех строк и семи столбцов так, что i-ая (i=1,4) строка и j-ый (j=1,4) столбец содержат соответственно 8-i и j ячеек. 2 ил.

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления и др.

Известны идентификаторы числа единичных сигналов (см., например, рис.2 в статье Музыченко О.Н. Однородные и регулярные структуры для реализации симметричных функций алгебры логики. // Автоматика и телемеханика. 1998. №4. С.152-165), которые идентифицируют число единичных сигналов входного кортежа (х₁,... ,х₈), где х_q∈{0,1} (по мере наращивания числа единичных сигналов в кортеже (х₁,... ,х₈) по выходам упомянутых идентификаторов сверху вниз продвигается “ртутный столбик” из логических единиц).

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных идентификаторов числа единичных сигналов, относится сложная структура, поскольку эти идентификаторы имеют восемь выходов.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятый за прототип идентификатор числа единичных сигналов (см. рис.8.12 на стр.479 в книге Шевкопляс Б.В. Микропроцессорные структуры. Инженерные решения: Справочник. М.: Радио и связь, 1990), содержащий двадцать две ячейки, каждая из которых содержит два входа, два выхода, элемент “И”, и идентифицирующий число единичных сигналов входного кортежа (х₁,... ,х₈), где x_q∈{0,1}.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относится сложная структура, поскольку прототип имеет восемь выходов.

Техническим результатом изобретения является упрощение структуры за счет уменьшения количества выходов в два раза.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в идентификаторе числа единичных сигналов, содержащем двадцать две ячейки, каждая из которых содержит два входа, два выхода и элемент “И”, подключенный первым, вторым входами и выходом соответственно к ее первому, второму входам и первому выходу, все ячейки сгруппированы в матрицу из четырех строк и семи столбцов так, что i-ая строка и j-ый столбец содержат соответственно 8-i и j ячеек, в i-ой строке второй выход каждой предыдущей ячейки и второй выход последней ячейки соединены соответственно с вторым входом последующей ячейки и i-ым выходом идентификатора числа единичных сигналов, а в j-ом столбце первый выход каждой предыдущей ячейки и первый вход первой ячейки соединены соответственно с первым входом последующей ячейки j-ым входом идентификатора числа единичных сигналов, первый выход j-ой ячейки j-го столбца подключен к второму входу (j+1)-ой ячейки (j+1)-го столбца, а второй вход первой ячейки первого столбца - к восьмому входу идентификатора числа единичных сигналов, особенность заключается в том, что в каждую ячейку введен элемент “исключающее ИЛИ”, подсоединенный первым, вторым входами и выходом соответственно к ее первому, второму входам и второму выходу.

На фиг.1 и 2 представлены соответственно схема предлагаемого идентификатора числа единичных сигналов и схема ячейки, использованной при построении указанного идентификатора.

Идентификатор числа единичных сигналов содержит двадцать две ячейки 1₁₁,... ,1₄₇. Каждая ячейка содержит элемент “И” 2, элемент “исключающее ИЛИ” 3, первый и второй входы 4₁ и 4₂, первый и второй выходы 5₁ и 5₂, причем вход 4₁, вход 4₂ и выходы 5₁, 5₂ образованы соответственно объединенными первыми, объединенными вторыми входами элементов 2, 3 и выходом элемента 2, выходом элемента 3. Все ячейки сгруппированы в матрицу из четырех строк и семи столбцов так, что i-ая строка и j-ый столбец содержат соответственно 8-i и j ячеек, в i-ой строке выход 5₂ каждой предыдущей ячейки и выход 5₂ ячейки 1_i7 соединены соответственно с входом 4₂ последующей ячейки и i-ым выходом идентификатора числа единичных сигналов, а в j-ом столбце выход 5₁ каждой предыдущей ячейки и вход 4₁ ячейки 1_1j соединены соответственно с входом 4₁ последующей ячейки и j-ым входом идентификатора числа единичных сигналов, выход 5₁ ячейки 1_ijподключен к входу 4₂ ячейки 1_(i+1)(j+1), а вход 4₂ ячейки 1₁₁ - к восьмому входу идентификатора числа единичных сигналов.

Работа предлагаемого идентификатора числа единичных сигналов осуществляется следующим образом. На его первый,..., восьмой входы подаются соответственно сигналы х₁,... ,х₈ ∈{0,1). Тогда сигнал на его i-ом выходе будет определяться выражением

,

где символами ⊕ и & обозначены соответственно операции “ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ” и “И”; m=2^i-1; х_k1,... ,х_km ∈{x₁,... ,x₈} (1≤ k1<... <km≤ 8); есть количество неповторяющихся конъюнкций х_k1 &... & х_km, определяемое как число сочетаний из 8 по m. В частности, имеем Z₁=х₁ ⊕ ... ⊕ х₈,

Z₂=x₁ & x₂ ⊕ ... ⊕ x₁ & x₈ ⊕ x₂ & x₃ ⊕ ... ⊕ x₂ & x₈ ⊕

⊕ x₃ & x₄ ⊕ ... ⊕ x₃ & x₈ ⊕ x₄ & x₅ ⊕ ... ⊕ x₄ & x₈ ⊕ x₅ & x₆ ⊕ ... ⊕ x₅ & x₈ ⊕

⊕ x₆ & x₇ ⊕ x₆ & x₈ ⊕ x₇ & x₈.

Таким образом, получим где есть двоичный код числа единичных сигналов в кортеже (x₁,... ,x₈).

Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемое устройство обеспечивает идентификацию числа единичных сигналов входного кортежа (x₁,... ,x₈) и обладает более простой по сравнению с прототипом структурой, так как имеет только четыре выхода.

Идентификатор числа единичных сигналов, содержащий двадцать две ячейки, каждая из которых содержит два входа, два выхода и элемент И, подключенный первым, вторым входами и выходом соответственно к ее первому, второму входам и первому выходу, причем все ячейки сгруппированы в матрицу из четырех строк и семи столбцов так, что i-я (i=1,4) строка и j-й (j=1,4) столбец содержат соответственно 8-i и j ячеек, в i-й (i=1,4) строке второй выход каждой предыдущей ячейки и второй выход последней ячейки соединены соответственно со вторым входом последующей ячейки и i-м выходом идентификатора числа единичных сигналов, а в j-м (j=1,7) столбце первый выход каждой предыдущей ячейки и первый вход первой ячейки соединены соответственно с первым входом последующей ячейки и j-м входом идентификатора числа единичных сигналов, первый выход j-й ячейки j-гo (j=1,3) столбца подключен к второму входу (j+1)-й ячейки (j+1)-гo столбца, а второй вход первой ячейки первого столбца - к восьмому входу идентификатора числа единичных сигналов, отличающийся тем, что в каждую ячейку введен элемент Исключающее ИЛИ, подсоединенный первым, вторым входами и выходом соответственно к ее первому, второму входам и второму выходу.