Устройство для определения количества единиц в двоичном числе

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА ЕДИНИЦ Б ДВОЙНОМ ЧИСЛЕ, содержащее два блока фиксации единиц в коде, суммирующий счетчик, вычитающий счетчик, две группы элементов И, группу элементов ИЛИ, элемент И, элемент Р1ЛИ, каждьй блок фиксации единиц в коде содержит п триггеров (п - разрядность числа), две группы элемента И и группу элементов ИЛИ, причем выходы разрядов суммирующего счетчика соединены с первыми входами соответствующих элементов И первой группы, выходы которых соединены с первыми входами элементов ИДИ груг.пы, вторые входы которых подключены к выходам элементов.И второй группы, первые входы которых соединены с выходами соответствующих разрядов счетчика, в каждом блоке фиксации единиц в коде информадионньм вход i-ro триггера (i 1, ..., п) соединен с выходом i-ro элеме-нта И первой группы, выход i-ro элемента И второй группы подключен к первому входу i-ro элемента ИЛИ группы, первые входы первых, элементов И первой и второй групп подключены к входу запуска устройства, выход j-ro элемента ИЛИ группы (j 1,...,п-1) подключен к первым входам (j + 1) элементов И первой и второй групп, второй вход i-ro элемента И первой группы первого блока фиксации единиц в коде подключен к входу i-ro разряда прямого кода двоичного числа устройства, второй вход i-ro элемента И второй группы первого блока фиксации единиц в коде подключен к входу i-ro разряда обратного кода двоичного числа устройства, второй вход i-ro элемента И первой группы второго блока фиксации единиц в коде подключен к входу i-ro разряi да обратного кода двоичного устрой (Л ства, второй вход i-ro элемента И второй группы второго блока фиксации единиц в коде подключен к входу i-ro разряда прямого кода двоичного числа устройства, выходы п-ых элементов ИЛИ групп первого и второго блоков фиксации единиц в коде подключе}1ы к вторым входам элементов И соответствующих групп и к входам элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу элемента И, второй вход которого соединен с входом запуска 00 устройства, а выход подключен -к выходу признака окончания работы устройства , о т л и ч а ю ще е с я тем, что, с целью повышения быстродействия , устройство содержит элемент НЕ,- а в каждьй блок фиксации единиц в коде введены третья группа элементов И, элемент ИЛИ и элемент НЕ, причем в каждом блоке фиксац1-1И единиц в коде инверсный выход i-ro триггера соединен с третьим входом i-ro элемента И первой группы, прямой выход i-ro триггера подключен

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (I! ) О А (51)4 G 06 F 7/50

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

С

И

С::

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3638904/24-24 (22) 31.08. 83 (46) 07.08.85. Бюл. ¹ 29 (72) В.Е Лешев (53) 681.325 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 716041, кл. G 06 Г 11/10, 1977.

Авторское свидетельство СССР

¹ 964627, кл. G 06 F 5/02, 1981. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНЕН

КОЛИЧЕСТВА ЕДИНИЦ В ДВОИШОМ ЧИСЛЕ, содержащее два блока фиксации единиц в коде, суммирующий счетчик, вычитающий счетчик, две группы элементов И, группу элементов ИЛИ, элемент И, элемент ИЛИ, каждый блок фиксации единиц в коде содержит п триггеров (и — разрядность числа), две группы элемента

И и группу элементов ИЛИ, причем выходы разрядов суммирующего счетчика соединены с первыми входами соответствующих элементов И первой группы, выходы которых соединены с первыми входами элементов ИЛИ rpynпы, вторые входы которых подключены к выходам элементов И второй группы, первые входы которых соединены с выходами соответствующих разрядов счетчика, в каждом блоке фиксации единиц в коде информационный вход i-го триггера (i = 1, ..., и) соединен с выходом

i-ro элемента И первой группы, выход

i-ro элемента И второй группы подключен к первому входу 1 го элемента

ИЛИ группы, первые входы первых. эле- . ментов И первой и второй групп подключены к входу запуска устройства, выход j-ro элемента ИЛИ группы () 1,..., n-1) подключен к первым входам (j+1)-ых элементов И первой и второй групп, второй вход i-го элемента И первой группы первого блока фиксации единиц в коде подключен к входу i-ro разряда прямого кода двоичного числа устройства, второй вход

i — ro элемента И втсрой группы первого блока фиксации единиц в коде подключен к входу i-го разряда обратного кода двоичного числа устройства, второй вход i-го элемента И первой группы второго блока фиксации единиц в коде подключен к входу i-го разряда обратного кода двоичного устройства, второй вход i-го элемента И второй группы второго блока фиксации единиц в коде подключен к входу i-го разряда прямого кода двоичного числа устройства, выходы и-ых элементов

ИЛИ групп первого и второго блоков фиксации единиц в коде подключены к вторым входам элементов И соответствующих групп и к входам элемента

ИЛИ, выход которого подключен к первому входу элемента И, второй вход которого соединен с входом запуска устройства, а выход подключен -к выходу признака окончания работы устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, устройство содержит элемент НЕ,- а в каждый блок фиксации единиц в коде введены третья группа элементов И, элемент ИЛИ и элемент

НЕ, причем в каждом блоке фиксации единиц в коде инверсный выход i-ro триггера соединен с третьим входом л

i-го элемента И первой группы, прямой вьгсод -го. триггера подключер

1171780!

35 к первому входу i-ro элемента И третьей группы, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ группы, второй и третий входы i-ro элемента

И третьей группы соединены с первым входом i-ro элемента И второй группы и вторым входом i-ro элемента И первой группы соотвеФствейно, выходы элементов И первой группы подключены к входам элемента ИЩИ., выход которого через элемент НЕ соединен с четвертым входом всех элементов И перИзобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах различного назначения, которые наряду с другими операциями реализуют подсчет единиц,,содержащихся в коде числа, Цель изобретения — повьпдение быстродействия.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2— временные диаграммы напряжений на входе управления и выходах элементов; на фиг. 3 — схема одного разряда блока фиксации единиц в коде, реализованного в базисе И-НЕ, 15

Устройство (фиг, 1) содержит два блока 1 и 2 фиксации единиц в коде, суммирующий счетчик 3, вычитающий счетчик 4, две группы элементов И

5 и 6, группу элементов ИЛИ 7, вход

3 запуска, элемент НЕ 9, элемент ИЛИ

10, элемент И 11, входы 12 и 13 значений разрядов кода, выход 14 признака окончания работы, информационные входы 15. 25

Каждый из блоков 1 и 2 содержит

n (n — количество разрядов в коде числа) элементов И 16-18 и ИЛИ 19, триггеров 20, а также элемент ИЛИ

21, выход которого является выходом

22 блока, элемент НЕ 23, выход 24.

Устройство для определения количества единиц в коде числа работает следующим образом.

Начальное состояние задается уровнем "0" на входе 8, элемент HE

9 инвертирует уровень "0", который устанавливает триггеры 20 в нулевое вой группы кроме первого, выход элемента ИЛИ первого блока фиксации единиц в коде соединен со счетным входом суммирующего счетчика, выход элемента ИЛИ второго блока фиксации единиц в коде соединен со счетным входом вычитающего счетчика, вход запуска устройства подключен к входу элемента НЕ, .выход которого соединен с входом сброса всех триггеров первого и второго блоков фиксации единиц в коде. состояние, в счетчик 6 записывается число и а в счетчик 5 — "0" °

На входы 12 и 13 блока 1 подают значения разрядов прямого и обратного кодов двоичного числа, на входы

12 и 13 блока 2 — значения разрядов обратного и прямого кодов двоичного числа кода, на вход 8 — сигнал запуска.

В зависимости от значений сигналов на входах 12 и 13 первого разряда происходит переключение элемента И 18, триггера 20, элемента И 16, элемента ИЛИ 19 или элементов И 17 и ИЛИ 9. По сигналу на выходе элемента ИЛИ 19 аналогично срабатывают по" следующие элементы. В итоге на выходах 14 и 15 по сигналу на выходе 24 одного из блоков 1 и 2 происходит формирование сигнала признака окончания работы и значения количества единиц.

Процесс подсчета единиц в коде числа протекает асинхронно в зависимости от распределения единиц йа выходах 12.

Например, при наличии "1" на входе 12 первого разряда срабатывает элемент И 18, затем триггер 20 и элемент ИЛИ 21 (Аиг. 2). Далее счетчик фиксирует "1", срабатывают элементы

И 16 и ИЛИ 19, возбуждая процесс по цепям элементов И 17 и ИЛИ 19 последующих разрядов, если на входах 13 уровень

Одновременно с переключением элементов И 16 и ИЛИ 19 сигнал "0" на

1171780 выходе элемента НЕ 23 элементов последующих

После переключения срабатывает элемент И блокирует цепи разрядов. триггера 20

18, затем элементы ИЛИ 21 и НЕ 23, снимая блокировку. После этого срабатывает один из элементов И 18 соответствующего разряда и т.д.

1171780

Составитель В.Березкин

Редактор Л.Гратилло Техред О.Ващишина

Корректор В.Бутяга

Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул.Проектная,4

Заказ 48б3/40 Тираж 710

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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