Устройство для последовательного выделения единиц из @ - разрядного двоичного кода

 

0mÈÑ ÍÈÅ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (ss>,987616 (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 070881 (21) 3325348/18-24 с присоединением заявки Мо (23) Приоритет

Опубликовано 0701.83. Бюллетень Ио 1 щМ Клз

G 06 F 5/02

Государственный комитет

СССР

sso делам изобретений и открытий (33) УДК 681. 3 (088. 8) Дата опубликования описания 070183 (72) Авторы изобретения

В.М. Полищук и H È. Крылов (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО ВЫДЕЛЕНИЯ

ЕДИНИЦ ИЗ и -РАЗРЯДНОГО ДВОИЧНОГО КОДА

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в схемах приоритета, ассоциативных запоминающих устройствах и комбинаторных устройствах,Известно устройство для последовательного выделения единиц из празрядного кода, содержащее блок выделения единиц и блок исключения выделения единиц, состоящий иэ шифратора запрета выделенных разрядов,блока кодирования номера разряда выделенной единицы, двух последовательно ,соединенных регистров для хранения кода и дешифратора номера разряда выделенной единицы C1).

Недостаток его состоит в наличии многовходовых логических элементов, число входов в которых пропорционально числу разрядов входного двоичного кода, что при большом количестве разрядов входного числа вызывает трудности в реализации схемы и приводит к резкому увеличению оборудования.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для последовательного выделения единиц иэ и --разрядного двоичного кода, выбранное в качестве .прототипа, содержащее в каждом 1 -м разряде (s = 1, 2, З,...,n) триггер, первый, второй, третий и четвертый элемент И, элемент ИЛИ, в каждом )-м разряде (j = 2,3,...,n) элемент НЕ, а также триггер цикла, причем в каждом разряде устройства первый вход первого элемента И соединен с первым управляющим входом устройства, второй вход первого элемента И и первый вход третьего элемента И

j-го разряда подключены к выходу эле" мента НЕ j--ro разряда, второй вход первого элемента И и первый вход третьего элемента И первого разряда подключены к первому выходу триггера цикла, первый вход второго элемента И и второй вход третьего элемента И подключены ко второму управляющему входу устройства, второй вход второго элемента И подсоединен к первому выходу триггера данного разряда, третий. вход третьего элемента И является разрядным входом числа устройства, первый вход элемента ИЛИ соединен с шиной начальной установки, выходы первого элемента И и второго элемента И соответственно соединены со вторым и третьим входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с пер967616 вым входом триггера данного разряда, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента И данного разряда, второй выход триггера каждого разряда подключен к первому входу четвертого элемента И, второй вход которого для j --го разряда соединен с выходом четвертого элемента И (-1)-го разряда и со входом элементаНЕ, первый выходтриггера является разряднымвыходом числа устройства,выходчетвертого элемента и -горазряда устройства является выходом окончания цикла выделения единиц, второй выход триггера цикла подключен ко второму входу четвертого элемента И первого разряда устройства t2 1.

Недостатком известного устройстьа является то, что оно не обеспечивает выделение единиц из кода инверсного поданному на вход устройства, а также то, что оно обладает недостаточно высоким быстродействием, поскольку каждый такт выделения очередной единицы состоит из двух этапов, на первом из которых осуществляется занесение соответствующих еди- 25 ничных разрядов в триггеры устройства, а на втором сброс всех разрядов, за исключением разряда, содержащего правую крайнюю единицу.

Цель изобретения — расширение 3() области применения за счет возможности выделения единиц из двоичного числа инверсного заданному и повышение быстродействия.

Поставленная цель достигается тем,35 что в устройстве для последовательного выделения единиц из п -разрядного двоичного кода, содержащем -триггер цикла, и в каждом 1 -м разряде (i = 1,2. ..,n) устройство содержит 4() триггер, первый, второй, третий,четвертый элементы И, первый вход первого элемента И j-го разряда устройства подключен к нулевому выходу .триггера данного разряда устройства, выход первого элемента И i --го разряда устройства соединен с вторым входом первого элемента И (it 1)-го разряда устройства, второй вход первого элемента И, первого разряда устройства подключен к единичному выходу триггера цикла, выход первого элемента И и --го разряда устройства подключен к шине окончания цикла выделения единиц устройства, первый вход второго элемента И i-го разряда уст- 55 ройства является разрядным входом двоичного кода устройства, выход второго элемента И i --го разряда устройства соединен с первым единичным входом триггера 1-го раэряда устрой-60 ства, нулевой вход триггера. цикла подключен к шине начальной установки устройства, первый нулевой вход триггера -го разряда устройства соединен с шиной начальной установки 65 устройства, а второй нулевой вход триггера подключен к выходу третьего элемента И данного разряда устройства, первый вход которого подключен к шине управляющего входа потактового выделения единиц устройства, второй вход второго элемента И ; -го разряда устройства подключен к шине установки прямого кода устройства, каждый разряд устройства содержит пятый элемент И, первый вход которого подключен к единичному выходу триггера данного разряда устройства,второй вход пятого элемента И каждого разряда устройства подключен к второму входу первого элемента И данногс разряда устройства, выход пятого элемента каждого разряда устройства является разрядным выходом устройства, при этом в каждом разряде устройства второй вход третьего элемента И подключен к выходу пятого элемента

И данного разряда устройства, второй единичный вход триггера -го разряда устройства подключен к выходу четвертого элемента И данного разряда устройства, первый вход которого подключен к шине установки инверсного кода устройства, а второй вход подключен к первому входу второго элемента И данного разряда устройства, единичный вход триггера цикла подключен к шине управляющего входа потактового выделения единиц устройства.

На чертеже представлена структурная схема устройства на 4 разряда (увеличение количества разрядов осуществляется добавлением элементов, включенных аналогично предыдущим разрядам) .

Устройство содержит элементы И

1,2,3,4 и 5, триггер 6 цикла, триггеры 7 регистра числа, входы 8 числа, выходные шины 9 числа, шину 10 окончания цикла выделения единиц, шину 11 установки прямого кода, шину 12 установки инверсного кода, управляющую шину 13 потактового выделения единиц, шину 14 начальной установки.

Работа устройства начинается с занесения кода на регистр числа устройства. Поданное на вход устройства число может быть занесено на регистр числа либо в прямом коде, либо в инверсном, поэтому в процессе дальнейшей работы на выходе устройства формируются коды, содержащие только по одному единичному разряду, который соответствует либо выделенной единицы, либо выделенному нулю из кода по- данному на вход. Цикл выделения делится на такты. В первом такте происходит выделение крайней правойединицы из кода, записанного в регистр числа. В следующем такте происходит сброс разряда с выделенной единицей и выделение следующей крайней правой

987616 единицы видоизмененного кода, отличающегося от первоначального отсутствием крайней единицы и т.д. Весь цикл выделения состоит из такого количества тактов, какое количество единиц (нулей) содержит входной код.

Устройство работает следующим образом.

Импульс, поступающий на шину 14, устанавливает в нулевое состояние триггеры 7 всех разрядов регистра числа и триггер б цикла. Затем импульсом, поступающим на шину 11 или на шину 12 через элементы 3 И или, соответственно, 2 И заносится на триггеры регистра. прямой или, соответственно, инверсный код числа, поданного на входы 8 устройства.

В первом такте управляющий импульс, поступающий на шину 13, уста- gQ навливает триггер цикла 6 в единичное состояние, сформированный на выходе которого сигнал, равный логической единицы, поступает на входы элементов И 4 и 5 первого разряда. Если в первом разряде кода, записанного в регистр устройства, единица, то сигнал на втором входе элемента И 5 равен логической единице, что обеспечивает формирование на его выходе, ЗО а, следовательно, и на выходе первого разряда устройства сигнала, равного логической единице. На выходах остальных разрядов устройства, старших относительно рассматриваемого, независимо от состояния триггеров 7 этих разрядов находятся сигналы, равные логическому нулю, так как на входе элемента И 4 первого разряда сигнал, равный логическому нулю,что обеспечивает формирование на его выходе, а затем на входах и выходах элементов И 4 и 5 всех последующих разрядов, сигналов, равных логическому нулю. Если же в первом разряде кода, записанного в регистр числа устройства, ноль, то на выходе элемента И 5 этого разряда сигнал, равный логическому нулю. При этом на вы- ходе элемента 4 И первого разряда сформирован сигнал, равный логической единице, чем обеспечивается условие выделения единицы из второго раз-ряда числа, а при нулевом состоянии триггера 7 второго разряда — из третьего разряда и т.д. 55

Во втором такте управляющий импульс, поступающий на шину 13, пройдет через открытый элемент И 1 и сбросит в ноль триггер 7 регистра числа только в том разряде, в котором на предыдущем такте выдан на выход устройства сигнал, равный логической единнце ° В результате этого сигнал, равный логической единице, на выходе устройства снят, и одновре- 4 менно обеспечено условие для выделения аналогично описанным выше образом очередной единицы из кода, оставшегося в регистре числа устройства.

Цикл выделения единиц заканчивается при появлении сигнала, равного логической единицы, на шине 10, что соответствует нулевому состоянию триггера 7 регистра числа и свидетельствует об окончании операции выделения единицы.

Технико-экономический эффект от использования предлагаемого устройства состоит по сравнению с известным устройством в следующем.

Во-первых, в предлагаемом устройстве обеспечена возможность выделения из кода, поданного на вход устройства, не только единиц, Но и нулей, что позволяет расширить класс решаемых задач.

Во-вторых, устройство обладает более высоким быстродействием в связи с тем, что на регистр числа устройства код входного числа заносится только в начале работы устройства, а затем осуществляется в каждом такте только выделение очередной единицы из записанного кода, в т время как в известном устройстве каждый такт работы состоит из записи кода в регистр числа и последующего выделения.

Эффект состоит еще в том, что при работе устройства нет необходимости держать на его входе число вплоть до окончания цикла выделения единиц, как это требуется в известном устройстве.

В-третьих, предлагаемое устройство несколько проще и более унифицированно, так как оно содержит меньшее количество элементов и их типов (только триггеры и элементы И, причем каждый из них на два хода).

Формула изобретения

Устройство для последовательного выделения единиц иэ п -разрядного двоичного кода, содержащее триггер цикла, и в каждом i-ì разряде (=

1,2,...,п) устройство содержит триггер, первый, второй, третий и четвертый элементы И, первый вход первого элемента И 1 -го разряда устройства подключен к нулевому выходу триггера данного устройства, выход первого элемента И i-го разряда устройства соединен с вторым входом первого элемента И (1 1)-го разряда устройства, второй вход первого элемента И первого разряда устройства подключен к единичному выходу триггера цикла, выход первого элемента И

n-ro разряда устройства поДключен к шине окончания цикла выделения еди987616

Составитель В. Кайданов

Редактор E.Кинив Техред Ж. Кастелевич КорректорB Прохненко

Заказ 10304/37 Тираж 704 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений.и открытий

11.3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r Уж.ород, ул. Проектная, 4 ниц устройства, первый вход второго элемента И i-ro разряда устройства является разрядным входом двоичного кода устройства, выход второго элемента И i-ro разряда устройства соединен с первым единичным входом

5 триггера i-ro разряда устройства,нулевой вход триггера цикла подключен к шине начальной установки устройства, первый нулевой вход триггера

i-ro разряда устройства соединен с 10 шиной начальной установки устройСтва, а второй нулевой вход триггера подключен к выходу третьего элемента

И данного разряда устройства, первый вход которого подключен к шине уп- 15 равляющего входа потактового выделения единиц устройства, второй вход

1 второго элемента И -го разряда устройства подключен к шине установки прямого кода устройства, о т л и- 2О ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения за счет возможности выделения единиц из двоичного кода, инверсного заданному, и повышения быстродействия, каждый разряд устройства содержит пятый элемент И, первый вход которого подключен к единичному выходу триггера данного разряда уcòpoéñòâà, второй вход пятого элемента И каждого разряда устройства подключен к второму входу элемента И данного разряда устройства,, выход пятого элемента каждого разряда устройства является разрядным выходом устройства, при этом в каждом разряде устройства втОрой вход третьего элемента И подключен к выходу пятого элемента И данного разряда устройства, второй единичный вход триггера -го разряда устройства подключен к выходу четвертого элемента И данного разряда устройства, первый вход которого подключен к шине установки инверсного кода устройства, а второй вход подключен к первому входу второго " элемента И данного разряда устройства, единичный вход триггера цикла подключен к шине управляющего входа потактового выделения единиц устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 278215, кл. G 06 F 5/02, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 758140, кл, G 06 F 5/02, 1978 (прототип).