RU2763903C1 - Group structure device for detecting the boundaries of a range of unit bits - Google Patents
Group structure device for detecting the boundaries of a range of unit bits Download PDFInfo
- Publication number
- RU2763903C1 RU2763903C1 RU2021112354A RU2021112354A RU2763903C1 RU 2763903 C1 RU2763903 C1 RU 2763903C1 RU 2021112354 A RU2021112354 A RU 2021112354A RU 2021112354 A RU2021112354 A RU 2021112354A RU 2763903 C1 RU2763903 C1 RU 2763903C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bits
- output
- group
- bit
- input
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F7/00—Methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
- G06F7/74—Selecting or encoding within a word the position of one or more bits having a specified value, e.g. most or least significant one or zero detection, priority encoders
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K21/00—Details of pulse counters or frequency dividers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Complex Calculations (AREA)
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY
Изобретение относится к области вычислительной техники, в частности к устройствам обработки данных, и может быть использовано для построения средств автоматики и функциональных узлов систем управления, а также для обработки результатов физических экспериментов.The invention relates to the field of computer technology, in particular to data processing devices, and can be used to build automation tools and functional units of control systems, as well as to process the results of physical experiments.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИPRIOR ART
Известно устройство для определения количества единиц (нулей) в двоичном числе (RU №2446442, МПК G06F 7/50, Н03К 21/00, заявлено 11.04.2011, опубликовано 27.03.2012, Бюл. №9), содержащее блок управляемой инверсии, состоящий из n-элементов «ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ» (n - количество разрядов входного числа), элементы ИЛИ и модули, состоящие из элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и элемента И, которые объединены в группы, состоящие из ярусов, и объединены в k-каскадов (k=]log2n[), так, что каждый i-й каскад содержит g(i)=n/2i групп (i=1, …, k), каждая группа i-гo каскада разделена на j ярусов (j=l, i), при этом первый ярус каждой группы i-гo каскада содержит i модулей, а каждый j-й ярус каждой группы i-гo каскада (j=2, …, i,) содержит (i-j) модулей и элемент «ИЛИ».A device is known for determining the number of ones (zeros) in a binary number (RU No. 2446442, IPC
Недостатком данного устройства является определение только общего количества единиц (нулей) в двоичном числе, а не выявление диапазона единичных бит.The disadvantage of this device is to determine only the total number of ones (zeros) in a binary number, and not to identify the range of single bits.
Известно каскадное включение приоритетных шифраторов (Джон Ф. Уэйкерли. Проектирование цифровых устройств. /пер. с англ. Том 1. М.: Постмаркет, 2002, - 544 с., рис. 5.51, с. 440-445) в котором параллельно определяются приоритетные разряды в группах входного числа, между группами последовательно передается выходной сигнал разрешения работы, а выходы групповых шифраторов объединяются группой элементов ИЛИ-НЕ.The cascade connection of priority encoders is known (John F. Wakerley. Designing digital devices. / Translated from English.
Недостатком данного устройства является линейный рост аппаратных средств с увеличением разрядности входного числа.The disadvantage of this device is the linear growth of hardware with an increase in the capacity of the input number.
Известно устройство для детектирования диапазона единичных бит (RU №2717631 С1, МПК G06F 7/74, заявлено 07.11.2019, опубликовано 24.03.2020, Бюл. №9), содержащее N разрядов входной шины D - D1, D2, …, DN, N разрядов выходной шины Q - Q1, Q2, …, QN, первую группу из (N-2) элементов ИЛИ 11, 12, 1(n-2), вторую группу из (N-2) элементов ИЛИ 21, 22, 2(n-2) и группу из (N-2) элементов И 31, 32, …, 3(n-2). Причем первая группа элементов ИЛИ 11, 12, …, 1(n-2), объединенных в цепочку, формирует упорядоченную группу подряд идущих единиц в младших разрядах, вторая группа элементов ИЛИ 21, 22, …, 2(n-2) формирует упорядоченную группу единиц в старших разрядах, а в группе элементов И 31, 32, …, 3(n-2) осуществляется проверка единичных значений в одноименных разрядах упорядоченных групп единиц.A device for detecting a range of single bits is known (RU No. 2717631 C1, IPC G06F 7/74, declared 11/07/2019, published 03/24/2020, Bull. No. 9), containing N bits of the input bus D - D1, D2, ..., DN, N bits of the output bus Q - Q1, Q2, ..., QN, the first group of (N-2) elements OR 1 1 , 1 2 , 1 (n-2) , the second group of (N-2) elements OR 2 1 , 2 2 , 2 (n-2) and a group of (N-2) elements AND 3 1 , 3 2 , …, 3 (n-2) . Moreover, the first group of elements OR 1 1 , 1 2 , ..., 1 (n-2) , united in a chain, forms an ordered group of consecutive units in the lower digits, the second group of elements OR 2 1 , 2 2 , ..., 2 (n- 2) forms an ordered group of units in high-order digits, and in the group of elements AND 3 1 , 3 2 , ..., 3 (n-2) the verification of unit values in the same digits of the ordered groups of units is carried out.
Недостатком данного устройства является только выявление младшего и старшего бит диапазона единичных бит для параллельно поступающего N разрядного входного двоичного числа и заполнение диапазона единичными битами, без вычисления номеров бит.The disadvantage of this device is only the identification of the least significant and most significant bits of the range of single bits for a parallel incoming N-bit input binary number and filling the range with single bits, without calculating the bit numbers.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является, принятое за прототип, устройство для детектирования границ диапазона единичных бит (RU №2717934 С1, МПК G06F 7/74, Н03К 21/00 заявлено 19.12.2019, опубликовано 27.03.2020, Бюл. №9), содержащее N разрядную входную шину D, выходную шину QR номера младшего разряда и выходную шину QL номера старшего разряда содержащие по М разрядов, где M=]log2 (N+1)[(большее целое), группу из (N-1) элементов ИЛИ 11, 12, …, 1(N-1), группу из (N-1) элементов ИЛИ-НЕ 21, 22, …, 2(n-1), первый 31 и второй 32 блоки счета младших упорядоченных единиц, а также внутреннюю шину SR сдвига вправо и внутреннюю шину SL сдвига влево, которые содержат по N разрядов.The closest device for the same purpose to the claimed invention in terms of a set of features is, taken as a prototype, a device for detecting the boundaries of the range of single bits (RU No. 2717934 C1, IPC
Недостатком данного устройства является определение границ только для параллельно поступающего N разрядного входного двоичного числа и отсутствие средств для подсчета единичных бит в диапазоне.The disadvantage of this device is the definition of boundaries only for parallel incoming N-bit input binary number and the lack of funds for counting single bits in the range.
ЗАДАЧА ИЗОБРЕТЕНИЯOBJECT OF THE INVENTION
Задачей изобретения является выявление номера левого (старшего) единичного бита и номера правого (младшего) единичного бита во входных данных, оценка ширины диапазона и определение количества (суммы) единичных бит в диапазоне.The objective of the invention is to identify the number of the left (highest) unit bit and the number of the right (lowest) unit bit in the input data, estimate the range width and determine the number (sum) of unit bits in the range.
При обработке результатов физических экспериментов устройство предназначено для выявления диапазона событий и определение количества событий.When processing the results of physical experiments, the device is designed to identify the range of events and determine the number of events.
Техническим результатом изобретения является расширение арсенала средств того же назначения, в части возможности выявления границ диапазона единичных бит и оценки ширины диапазона, а также фиксация номера левого (старшего) единичного бита и номера правого (младшего) единичного бита во входных данных, кода ширины диапазона и количество единичных бит в диапазоне.The technical result of the invention is the expansion of the arsenal of tools for the same purpose, in terms of the possibility of detecting the boundaries of the range of single bits and estimating the width of the range, as well as fixing the number of the left (highest) single bit and the number of the right (lower) single bit in the input data, the range width code and the number of 1 bits in the range.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯBRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что устройство групповой структуры для детектирования границ диапазона единичных бит содержит М разрядов D0, …, D(M-1) группы входных данных из N разрядного двоичного числа, состоящего из L наборов по М разрядов в группе, где N=L*M, выходную n разрядную шину 20 номера старшего единичного разряда QM, где n=log2N и N=2n, выходную (n+1) разрядную шину 21 ширины диапазона QD, выходную n разрядную шину 22 номера младшего единичного разряда QL, выходную (n+1) разрядную шину 23 количества единичных бит QU, выходной флаг 24 единичных бит QF1, первый триггер 1 пуска-останова TSS, второй триггер 2 единичных бит TU, первый элемент И 3, второй элемент И 4, счетчик групп 5, элемент ИЛИ 6, приоритетный шифратор старшего единичного разряда 7, приоритетный шифратор младшего единичного разряда 8, модуль счета единиц 9, первый выходной регистр 10 номера старшего единичного бита RGM, второй выходной регистр 11 номера младшего единичного бита RGL, первый сумматор 12 разности SMS, инкрементор INC 13, второй сумматор 14 единичных бит SMU, третий выходной регистр количества единичных бит 15, а также содержит внешний вход 16 остановки STOP, внешний вход 17 начала работы START, внешний вход 18 тактовых сигналов С, внешний вход 19 асинхронной установки в нулевое состояние CLR, внутренний флаг единичных бит в группе FU, внутреннюю m разрядную шину номера старшего единичного бита UM в М-разрядной группе, где m=log2M, М=2m, внутреннюю m разрядную шину номера младшего единичного бита UL в М-разрядной группе, внутреннюю (n-m) разрядную шину номера группы BD, внутреннюю (m+1) разрядную шину количества единичных бит в М-разрядной группе AU,The specified technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that the group structure device for detecting the boundaries of the range of single bits contains M bits D0, ..., D(M-1) of the input data group from the N bit binary number, consisting of L sets of M bits in the group , where N=L*M, the output
причем внешний вход С тактовых сигналов 18 и внешний вход CLR асинхронной установки в нулевое состояние 19 соединены с соответствующими входами С тактовых сигналов и входами CLR асинхронной установки в нулевое состояние первого триггера 1 пуска-останова TSS, второго триггера 2 единичных бит TU, счетчика групп 5, первого выходного регистра 10 номера старшего единичного бита RGM, второго выходного регистра 11 номера младшего единичного бита RGL и третьего выходного регистра количества единичных бит 15,wherein the external
внешний вход 17 начала работы START соединен с входом S синхронной установки в единичное состояние первого триггера 1 пуска-останова TSS,the
внешний вход 16 остановки STOP соединен с входом R синхронной установки в нулевое состояние триггера TSS пуска-останова 1,the
причем М разрядов D0, …, D(M-1) группы входных данных соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ 6, приоритетного шифратора старшего единичного разряда 7, приоритетного шифратора младшего единичного разряда 8 и модуля счета единиц 9,moreover, M bits D0, ..., D(M-1) of the input data group are connected to the corresponding inputs of the
при этом выход элемента ИЛИ 6 является внутренним флагом единичных бит FU и соединен со вторыми входами первого 3 и второго 4 элементов И и соединен с входом S синхронной установки в единичное состояние второго триггера 2 единичных бит TU, инверсный выход которого соединен с первым входом второго элемента И 4, выход которого соединен с входом разрешения работы СЕ второго выходного регистра 11 номера младшего единичного бита RGL, а прямой выход второго триггера 2 единичных бит TU соединен с первым входом увеличения инкрементора INC 13 и является выходным флагом единичных бит QF1,while the output of the
причем выход триггера 1 пуска-останова TSS соединен с входом разрешения работы СЕ счетчика групп 5, с входом разрешения работы СЕ третьего выходного регистра 15 и с первым входом первого элемента И 3, выход которого соединен с входом разрешения работы СЕ первого выходного регистр 10 номера старшего единичного бита RGM,moreover, the output of the
кроме того выходы счетчика групп 5 являются разрядами внутренней шины номера группы BD, которая соединена с группами D-входов старших разрядов первого 10 выходного регистра RGM и второго 11 выходного регистра RGL, при этом выходы приоритетного шифратора старшего единичного разряда 7 являются разрядами внутренней шины номера старшего единичного бита UM в группе, которая соединена с группой D-входов младших разрядов первого 10 выходного регистра RGM, а выходы приоритетного шифратора младшего единичного разряда 8 являются разрядами внутренней шины номера младшего единичного бита UL в группе, которая соединена с группой D-входов младших разрядов второго 11 выходного регистра RGL,in addition, the outputs of the
причем выходы модуля счета единиц 9 являются разрядами внутренней шины количества единичных бит в группе AU, которая соединена с группой входов первого слагаемого второго сумматора 14 единичных бит SMU, у которого выход соединен с группой D-входов третьего выходного регистра количества единичных бит 15, выход которого соединен с группой входов второго слагаемого второго сумматора 14 единичных бит SMU,moreover, the outputs of the
кроме того выход первого 10 выходного регистра RGM соединен с группой прямых входов первого слагаемого первого сумматора 12 разности SMS, у которого инверсная группа входов второго слагаемого соединена с выходами второго 11 выходного регистра RGL, а на вход переноса CI подано значение логической единицы «1», выход первого сумматора 12 разности SMS соединен со второй группой входов слагаемого инкрементора INC 13,in addition, the output of the first 10 output register RGM is connected to a group of direct inputs of the first term of the
причем разряды выходов первого выходного регистра 10 являются n разрядами выходной шины 20 номера старшего единичного разряда QM, разряды выходов инкрементора INC 13 и выход переноса СО инкрементора INC 13 являются соответствующими (n+1) разрядами выходной шины 21 ширины диапазона QD, разряды выходов второго выходного регистра 11 являются п разрядами выходной шины 22 номера младшего единичного разряда QL, разряды выходов третьего выходного регистра 15 являются (n+1) разрядами выходной шины 23 количества единичных бит QU.moreover, the output bits of the
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства групповой структуры для детектирования границ диапазона единичных бит. На фиг. 2 и фиг. 3 приведены потактовые временные диаграммы работы для тестовых примеров при количестве разрядов входного двоичного числа N=16, количестве разрядов в группе входных данных М=4 и количестве групп L=4.In FIG. 1 shows a functional diagram of the proposed group structure device for detecting the boundaries of the range of single bits. In FIG. 2 and FIG. Figure 3 shows per-clock timing diagrams of operation for test examples with the number of bits of the input binary number N=16, the number of bits in the input data group M=4 and the number of groups L=4.
На фиг. 1-3 и в тексте введены следующие обозначения:In FIG. 1-3 and the following designations are introduced in the text:
N - количество разрядов входного двоичного числа,N - the number of digits of the input binary number,
М - количество разрядов в группе входных данных,M - the number of digits in the input data group,
L - количество групп во входном двоичном числе, где N=M*L,L - the number of groups in the input binary number, where N=M*L,
D - входная шина;D - input bus;
D0, …, D3 (D(M-l) - двоичные разряды М-разрядной группы входной шины;D0, ..., D3 (D(M-l) - binary digits of the M-bit group of the input bus;
QM - n разрядная выходная шина номера старшего единичного разряда N разрядного двоичного числа, где N=2n, n=log2N;QM - n bit output bus number of the most significant bit of the N bit binary number, where N=2 n , n=log 2 N;
QL - n разрядная выходная шина номера младшего единичного разряда N разрядного двоичного числа;QL - n bit output bus number of the least significant bit of the N bit binary number;
QD - (n+1) разрядная выходная шина ширины диапазона N разрядного двоичного числа;QD - (n+1) bit output bus width range N bit binary number;
QU - (n+1) разрядная выходная шина количества (суммы) единичных бит в N разрядном двоичном числе;QU - (n+1) bit output bus of the number (sum) of single bits in the N bit binary number;
QF1 - выходной флаг единичных бит;QF1 - output flag of single bits;
UM - внутренняя m разрядная шина номера старшего единичного бита в М-разрядной группе, где M=2m, m=log2M;UM - internal m bit bus number of the most significant bit in the M-bit group, where M=2 m , m=log 2 M;
UL - внутренняя m разрядная шина номера младшего единичного бита в М-разрядной группе;UL - internal m bit bus number of the least significant bit in the M-bit group;
BD - внутренняя (n-m) разрядная шина номера группы;BD - internal (n-m) bit bus of the group number;
FU - внутренний флаг единичных бит в группе;FU - internal flag of single bits in the group;
AU - внутренняя (m+1) разрядная шина количества единичных бит в М-разрядной группе;AU - internal (m+1) bit bus of the number of single bits in the M-bit group;
С - тактовый вход;C - clock input;
СЕ - вход разрешения работы;CE - work permission input;
CLR - вход асинхронной установки в нулевое состояние;CLR - input of asynchronous setting to the zero state;
R - вход синхронной установки в нулевое состояние;R - input of the synchronous setting to the zero state;
S - вход синхронной установки в единичное состояние;S - input synchronous installation in a single state;
START - внешний вход начала работы;START - external input to start work;
STOP - внешний вход остановки;STOP - external stop input;
AND - элемент И;AND - element AND;
OR - элемент ИЛИ;OR - OR element;
INC - инкрементор диапазона;INC - range incrementer;
SM - сумматор;SM - adder;
CI - входной перенос сумматора;CI - input transfer of the adder;
СО - выходной перенос сумматора;CO - output transfer of the adder;
СТ - счетчик;ST - counter;
RG - регистр;RG - register;
RGM - регистр старшего номера единичных бит;RGM - register of the highest number of single bits;
RGL - регистр младшего номера единичных бит;RGL - register of the minor number of single bits;
SMS - сумматор разности старшего и младшего номеров;SMS - adder of the difference between the major and minor numbers;
SMU - сумматор единичных бит;SMU - unit bit adder;
Т - триггер;T - trigger;
TSS - триггер пуска-останова;TSS - start-stop trigger;
TU - триггер единичных бит.TU - 1-bit flip-flop.
1 - первый триггер пуска-останова TSS;1 - the first start-stop trigger TSS;
2 - второй триггер единичных бит TU;2 - the second trigger of single bits TU;
3 - первый элемент И (AND);3 - the first element AND (AND);
4 - второй элемент И (AND);4 - the second element AND (AND);
5 - счетчик групп;5 - group counter;
6 - элемент ИЛИ (OR);6 - element OR (OR);
7 - приоритетный шифратор старшего единичного разряда;7 - priority encoder of the highest unit digit;
8 - приоритетный шифратор младшего единичного разряда;8 - priority encoder of the least significant bit;
9 - модуль счета единиц,9 - unit count module,
10 - первый выходной регистр номера старшего единичного бита RGM;10 - the first output register of the number of the highest single bit RGM;
11 - второй выходной регистр номера младшего единичного бита RGL;11 - the second output register of the number of the least significant single bit RGL;
12 - первый сумматор разности старшего и младшего номеров SMS;12 - the first adder of the difference between the senior and junior SMS numbers;
13 - инкрементор увеличения ширины диапазона INC;13 - incrementer for increasing the width of the range INC;
14 - второй сумматор единичных бит SMU;14 - the second adder of single bits SMU;
15 - третий выходной регистр количества (суммы) единичных бит;15 - the third output register of the number (sum) of single bits;
16 - внешний вход остановки STOP;16 - external stop input STOP;
17 - внешний вход начала работы START;17 - external input start work START;
18 - внешний вход тактовых сигналов С;18 - external clock input C;
19 - внешний вход асинхронной установки в нулевое состояние CLR;19 - external input of asynchronous setting to zero state CLR;
20 - n разрядная выходная шина номера старшего единичного разряда QM;20 - n bit output bus number of the highest unit bit QM;
21 - (n+1) разрядная выходная шина ширины диапазона QD;21 - (n+1) bit output bus width range QD;
22 - n разрядная выходная шина номера младшего единичного разряда QL.22 - n bit output bus number of the least significant bit QL.
23 - (n+1) разрядная выходная шина количества (суммы) единичных бит QU;23 - (n+1) bit output bus of the number (sum) of single bits QU;
24 - внешний флаг единичных бит QF1.24 - external flag of single bits QF1.
Предлагаемое устройство групповой структуры для детектирования границ диапазона единичных бит содержит М разрядов D0, …, D(M-1) группы входных данных из N разрядного двоичного числа, состоящего из L наборов по М разрядов в группе, где N=L*M, выходную n разрядную шину 20 номера старшего единичного разряда QM, где n=log2N и N=2n, выходную (n+1) разрядную шину 21 ширины диапазона QD, выходную n разрядную шину 22 номера младшего единичного разряда QL, выходную (n+1) разрядную шину 23 количества единичных бит QU, выходной флаг 24 единичных бит QF1, первый триггер 1 пуска-останова TSS, второй триггер 2 единичных бит TU, первый элемент И 3, второй элемент И 4, счетчик групп 5, элемент ИЛИ 6, приоритетный шифратор старшего единичного разряда 7, приоритетный шифратор младшего единичного разряда 8, модуль счета единиц 9, первый выходной регистр 10 номера старшего единичного бита RGM, второй выходной регистр 11 номера младшего единичного бита RGL, первый 12 сумматор разности SMS, инкрементор INC 13, второй сумматор 14 единичных бит SMU, третий выходной регистр количества единичных бит 15, а также содержит внешний вход 16 остановки STOP, внешний вход 17 начала работы START, внешний вход 18 тактовых сигналов С, внешний вход 19 асинхронной установки в нулевое состояние CLR, внутренний флаг единичных бит в группе FU, внутреннюю m разрядную шину номера старшего единичного бита UM в М-разрядной группе, где m=log2M, M=2m, внутреннюю m разрядную шину номера младшего единичного бита UL в М-разрядной группе, внутреннюю (n-m) разрядную шину номера группы BD, внутреннюю (m+1) разрядную шину количества единичных бит в М-разрядной группе AU.The proposed group structure device for detecting the boundaries of the range of single bits contains M bits D0, ..., D(M-1) of the input data group from the N bit binary number, consisting of L sets of M bits in the group, where N=L*M, the output n bit line 20 of the number of the most significant unit bit QM, where n=log 2 N and N=2 n , output (n+1) bit line 21 of the range width QD, output n bit line 22 of the number of the least significant unit bit QL, output (n+ 1) bit line 23 of the number of single bits QU, output flag 24 single bits QF1, the first trigger 1 start-stop TSS, the second trigger 2 single bits TU, the first element AND 3, the second element AND 4, group counter 5, element OR 6, MSB priority encoder 7, LSB priority encoder 8, units counting module 9, RGM first output register 10, LSB number RGL second output register 11, SMS difference adder 12, incrementer INC 13, the second adder 14 single bits SMU, the third output register of the number of single bits 15, and also contains an external stop input 16 STOP, an external input 17 of the start of work START, an external input 18 clock signals C, an external input 19 asynchronous reset CLR , the internal flag of ones bits in the FU group, the internal m bit line of the number of the most significant unit bit UM in the M-bit group, where m=log 2 M, M=2 m , the internal m bit line of the number of the least significant unit bit UL in the M-bit group , the internal (nm) bit line of the group number BD, the internal (m+1) bit line of the number of single bits in the M-bit group AU.
Первый триггер пуска-останова TSS 6 принимает единичное значение по фронту синхросигнала С между сигналами внешними сигналами начала работы START и остановки STOP. Флаг единичных бит FU принимает единичное значение при наличии единичных бит в М-разрядной группе входной шины D0, D2, …, D(M-l).The first start-
На первом сумматоре 12 разности SMS осуществляется вычитание номера разряда младшего единичного бита, передаваемого со второго 11 выходного регистра RGL, из номера разряда старшего единичного, передаваемого с первого 10 выходного регистра RGM. Инкрементор INC 13 увеличивает значение второго слагаемого на единицу при единичном значении на входе инкремента от второго триггера 2 единичных бит TU для учета в разности разрядов границ диапазона. Второй сумматор 14 единичных бит SMU и третий выходной регистр 15 количества единичных бит образуют накапливающий сумматор и осуществляют счет единиц по группам.On the
Внешний вход С тактовых сигналов 18 и внешний вход CLR асинхронной установки в нулевое состояние 19 соединены с соответствующими входами С тактовых сигналов и входами CLR асинхронной установки в нулевое состояние первого триггера 1 пуска-останова TSS, второго триггера 2 единичных бит TU, счетчика групп 5, первого выходного регистра 10 номера старшего единичного бита RGM, второго выходного регистра 11 номера младшего единичного бита RGL и третьего выходного регистра количества единичных бит 15.The external
Внешний вход 17 начала работы START соединен с входом S синхронной установки в единичное состояние первого триггера 1 пуска-останова TSS.The
Внешний вход 16 остановки STOP соединен с входом R синхронной установки в нулевое состояние триггера TSS пуска-останова 1.The
Причем М разрядов D0, …, D(M-1) группы входных данных соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ 6, приоритетного шифратора старшего единичного разряда 7, приоритетного шифратора младшего единичного разряда 8 и модуля счета единиц 9.Moreover, M bits D0, ..., D(M-1) of the input data group are connected to the corresponding inputs of the
Выход элемента ИЛИ 6 является внутренним флагом единичных бит FU и соединен со вторыми входами первого 3 и второго 4 элементов И и соединен с входом S синхронной установки в единичное состояние второго триггера 2 единичных бит TU. Инверсный выход второго триггера 2 единичных бит TU соединен с первым входом второго элемента И 4, выход которого соединен с входом разрешения работы СЕ второго выходного регистра 11 номера младшего единичного бита RGL. Прямой выход второго триггера 2 единичных бит TU соединен с первым входом увеличения инкрементора INC 13 и является выходным флагом единичных бит QF1.The output of the
Причем выход триггера 1 пуска-останова TSS соединен с входом разрешения работы СЕ счетчика групп 5, с входом разрешения работы СЕ третьего выходного регистра 15 и с первым входом первого элемента И 3, выход которого соединен с входом разрешения работы СЕ первого выходного регистр 10 номера старшего единичного бита RGM.Moreover, the output of the start-
Выходы счетчика групп 5 являются разрядами внутренней шины номера группы BD, которая соединена с группами D-входов старших разрядов первого 10 выходного регистра RGM и второго 11 выходного регистра RGL. Выходы приоритетного шифратора старшего единичного разряда 7 являются разрядами внутренней шины номера старшего единичного бита UM в группе, которая соединена с группой D-входов младших разрядов первого 10 выходного регистра RGM. Выходы приоритетного шифратора младшего единичного разряда 8 являются разрядами внутренней шины номера младшего единичного бита UL в группе, которая соединена с группой D-входов младших разрядов второго 11 выходного регистра RGL.The outputs of the
Выходы модуля счета единиц 9 являются разрядами внутренней шины количества единичных бит в группе AU, которая соединена с группой входов первого слагаемого второго сумматора 14 единичных бит SMU, у которого выход соединен с группой D-входов третьего выходного регистра количества единичных бит 15, выход которого соединен с группой входов второго слагаемого второго сумматора 14 единичных бит SMU.The outputs of the
Выход первого 10 выходного регистра RGM соединен с группой прямых входов первого слагаемого первого сумматора 12 разности SMS, у которого инверсная группа входов второго слагаемого соединена с выходами второго 11 выходного регистра RGL, а на вход переноса CI подано значение логической единицы «1». Выход первого сумматора 12 разности SMS соединен со второй группой входов слагаемого инкрементора INC 13.The output of the first 10 output register RGM is connected to a group of direct inputs of the first term of the
Разряды выходов первого выходного регистра 10 являются п разрядами выходной шины 20 номера старшего единичного разряда QM. Разряды выходов инкрементора INC 13 и выход переноса СО инкрементора INC 13 являются соответствующими (n+1) разрядами выходной шины 21 ширины диапазона QD. Разряды выходов второго выходного регистра 11 являются n разрядами выходной шины 22 номера младшего единичного разряда QL. Разряды выходов третьего выходного регистра 15 являются (n+1) разрядами выходной шины 23 количества единичных бит QU.The bits of the outputs of the
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Принцип работы предлагаемого устройства состоит в следующем.The principle of operation of the proposed device is as follows.
Предлагаемое устройство позволяет детектировать правый (младший) разряд и левый (старший) разряд входного N-разрядного двоичного числа, которые имеют единичное значение, и сформировать на выходах устройства номера младшего QL и старшего QM единичных разрядов, ширину диапазона единичных бит QD, количество (сумму) единичных бит QU, включая границы, и при наличии единичных бит установить внешний флаг единичных бит QF1=1. При отсутствии единичных значений в разрядах входного N-разрядного двоичного числа на выходах номеров QL и QM границ диапазона, ширины диапазона QD, суммы единичных бит QU устанавливаются нулевые значения, а также нулевое значение принимает внешний флаг наличия единичных бит QF1=0.The proposed device allows to detect the right (least significant) digit and the left (highest) digit of the input N-bit binary number, which have a single value, and to generate at the outputs of the device the numbers of the lower QL and the higher QM of single digits, the width of the range of single bits QD, the number (sum ) single bits QU, including boundaries, and if there are single bits, set the external flag of single bits QF1=1. If there are no single values in the bits of the input N-bit binary number, the outputs of the numbers QL and QM of the range boundaries, the width of the QD range, the sum of single bits QU are set to zero, and the external flag of the presence of single bits QF1=0 takes on the zero value.
Входное N разрядное двоичное число без знака разбивается на L=N/M групп по М разрядов в каждой группе, где N=2n, n=log2N, M=2m, m=log2M. Группы входных данных последовательно поступают на входы устройства, при этом М двоичных разрядов каждой из L групп параллельно поступают на соответствующие входы D0, …, D(M-1) устройства (D0 - младший разряд).The input N bit unsigned binary number is divided into L=N/M groups of M bits in each group, where N=2 n , n=log 2 N, M=2 m , m=log 2 M. Input data groups are sequentially received to the inputs of the device, while M binary digits of each of the L groups are fed in parallel to the corresponding inputs D0, ..., D(M-1) of the device (D0 is the least significant bit).
Работа устройства начинается по единичному сигналу START=1 и завершается по единичному сигналу остановки STOP=1, который поступает одновременно с кодом последней L-ой группы. Группы входных данных поступают в каждом такте по фронту синхросигнала С.The operation of the device starts with a single START=1 signal and ends with a single stop signal STOP=1, which arrives simultaneously with the code of the last L-th group. Groups of input data arrive at each clock cycle on the rising edge of clock C.
На каждом такте осуществляется поиск единичных бит в М-разрядной группе и формируются текущие номера старшего и младшего единичных разрядов, которые являются младшими разрядами текущих номеров. Одновременно осуществляется счет групп на счетчике 5, выходы которого являются старшими разрядами текущих номеров. Таким образом, полные текущие номера выявленных единичных разрядов в группе формируются объединением двух частей: старшая - двоичный номер группы со счтечика групп 5, младшая - номер разряда в группе. Одновременно в модуле счета единиц 9 проводится подсчет единичных разрядов в М-разрядной группе и счет текущего общего количества единичных бит во втором сумматоре 14 единичных бит SMU и третьем выходном регистре 15.On each cycle, the search for single bits in the M-bit group is carried out and the current numbers of the most significant and least significant single digits are formed, which are the least significant digits of the current numbers. At the same time, the groups are counted on the
Приоритетный шифратор 7 осуществляет поиск старшей единицы во входной М-разрядной группе и формирует на выходе UM двоичный m-разрядный номер этого единичного разряда. Приоритетный шифратор 8 осуществляет поиск младшей единицы во входной М-разрядной группе и формирует на выходе UL двоичный m-разрядный номер этого единичного разряда. Коды на внутренних шинах UM и UL являются младшими m разрядами текущих номеров разрядов соответственно старшей и младшей единицы, которые поступают на младшие разряды D-входов соответственно первого 10 выходного регистра старшего номера RGM и второго 11 выходного регистра младшего номера RGL.
Счетчик групп 5 осуществляет счет групп и формирует на выходе двоичный код номера текущей группы, который передается на внутреннюю шину BD и далее на старшие разряды D-входы первого 10 выходного регистра старшего номера RGM и второго 11 выходного регистра младшего номера RGL.The
Подсчет количества единичных разрядов во входной М-разрядной группе осуществляется модуль счета единиц 9 и на выходе AU формируется двоичный код количества (суммы) единичных бит в группе. Текущее количество (сумма) единичных бит во входном числе формируется на накопительном сумматоре, реализованном на втором 14 комбинационном сумматоре единичных бит SMU, и третьем выходном регистре 15.The number of units in the input M-bit group is counted by the units count
Ширина диапазона единичных бит формируется на первом 12 сумматоре SMS, как разность между текущими номерами старшего и младшего единичных бит фиксируемых соответственно на первом 10 и втором 11 выходных регистрах. Ширина диапазона единичных бит с выхода первого 12 сумматора SMS далее увеличивается на единицу на инкременторе 13 INC, для коррекции в разности разрядов границ диапазона, и передается на (n+1) разрядную выходную шину ширины диапазона QD. При этом старшим разрядом шины QD является выход переноса СО инкрементора 13 INC.The width of the range of single bits is formed on the first 12 SMS adder as the difference between the current numbers of the highest and lowest single bits fixed respectively on the first 10 and second 11 output registers. The width of the range of single bits from the output of the first 12 adder SMS is further increased by one on the
На выходе элемента ИЛИ 6 формируется единичное значение при детектировании единичных значений во входной М-разрядной группе и устанавливается внутренний единичный флаг FU=1. Выход элемента ИЛИ 6 соединен со вторыми входами первого 3 и второго 4 элементов И и соединен с входом S синхронной установки в единичное состояние второго триггера 2 единичных бит TU, инверсный выход которого соединен с первым входом второго элемента И 4, выход которого соединен с входом разрешения работы СЕ второго выходного регистра 11. Прямой выход второго триггера 2 единичных бит TU является выходным флагом единичных бит QF1 и также соединен с входом увеличения на «1» инкрементора 13 INC. Выход первого 1 триггера пуска-останова TSS соединен с первым входом первого элемента И 3, который соединен с входом разрешения работы СЕ первого выходного регистра 10. Единичные значения на выходах первого элемента И 3 и второго элемента И 4 разрешают запись текущих полных значений номеров старшей и младшей единицы (границ диапазона) соответственно в первый 10 выходной регистр RGM и второй 11 выходной регистр RGL, на основании значений которых формируется текущее значение кода ширины диапазона QD на первом 12 сумматоре SMS и инкременторе 13 INC.At the output of the
Выходы первого 10 выходного регистра RGM, второго 11 выходного регистра RGL, инкрементора INC 13 и третьего выходного регистра 15 являются выходами соответствующих выходных шин.The outputs of the first 10 output register RGM, the second 11 output register RGL, the
Таким образом, в предлагаемом устройстве на выходных шинах в каждом такте устанавливаются текущие значения номера старшего единичного разряда QM, номера младшего единичного разряда QL, ширины диапазона QD, количества (суммы) единичных бит QU и выходного флага единичных бит QF1. По единичному сигналу остановки STOP на соответствующих выходных шинах QM, QL, QD, QU и QF1 будут зафиксированы итоговые значения для входного N разрядного двоичного числа.Thus, in the proposed device, on the output buses, in each clock cycle, the current values of the number of the most significant unit bit QM, the number of the least significant unit bit QL, the width of the QD range, the number (sum) of unit bits QU and the output flag of unit bits QF1 are set. On a single stop signal STOP on the corresponding output buses QM, QL, QD, QU and QF1, the final values for the input N bit binary number will be fixed.
Предлагаемое устройство работает следующим образом.The proposed device works as follows.
Перед началом работы подается сигнал на внешнем входе 19 асинхронной установки в нулевое состояние CLR, по которому в нулевые состояния устанавливаются первый триггер 1 пуска-останова TSS=0, второй триггер 2 единичных бит TU=0, счетчик групп 5 BD=0, выходные первый 10, второй 11 и третий 15 регистры.Before starting work, a signal is given at the
Далее при единичном значении сигнала начала работы на внешнем 17 входе START=1 (такты 1 на фиг. 2 и фиг. 3 при N=16, М=4, L=4) на такте 2 по фронту тактового сигнала С на внешнем входе 18 в единичное состояние устанавливается первый 1 триггер пуска-останова TSS=1.Further, with a single value of the start signal at the external 17 input START=1 (
Далее в каждом такте 2-5, начиная с такта 2, на внешние входы устройства D0, …, D3(DM-1) параллельно поступают по М=4 разряда последовательных L=N/M=4 групп входного N=16 разрядного двоичного числа без знака (при этом n=log2N=4, m=log2M=2). При этом младший разряд D0 является первым (правым) разрядом каждой входной группы (на фиг. 2 и фиг. 3 младшие разряды показаны слева, старшие справа). Значения с входной шины D поступают на соответствующие входы приоритетного шифратора старшего единичного разряда 7, приоритетного шифратора младшего единичного разряда 8, элемента ИЛИ 6 и модуля счета единиц 9.Further, in each cycle 2-5, starting from
На каждом такте осуществляется поиск единичных бит в М-разрядной группе и при выявлении единичных значений приоритетный шифратор 7 формирует на выходе UM двоичный m-разрядный номер текущего старшего единичного разряда, приоритетный шифратор 8 формирует на выходе UL двоичный m-разрядный номер текущего младшего единичного разряда, на выходе элемента ИЛИ 6 при детектировании единичных значений во входной М-разрядной группе формируется единичное значение внутреннего единичного флага FU=1, модуль счета единиц 9 осуществляет подсчет единичных бит и на выходе AU формируется двоичный код количества (суммы) единичных бит в группе.On each cycle, the search for single bits in the M-bit group is carried out and, when single values are detected, the
На фиг. 2 приведены два тестовых примера - тест №1 и тест №2, на фиг. 3 приведены также два тестовых примера - тест №3 и тест №4. На фиг. 2 в скобках указано представление значений в двоичном коде (2) или десятичном коде (10), а выходы триггеров TSS и TU, флагов единичных бит FU и QF1 и логических элементов 3 и 4 приведены в виде временных диаграмм.In FIG. 2 shows two test cases - test No. 1 and test No. 2, in Fig. Figure 3 also shows two test cases -
В тесте №1 в такте 2 на входы D0, …, D3 поступает код нулевой группы 0001, содержащий только одну единицу (D3=1), поэтому на выходах приоритетного шифратора 7 формируется двоичный двухразрядный номер UM текущего старшего единичного разряда UM=3 и на выходах приоритетного шифратора 8 формируется двоичный двухразрядный номер UL текущего младшего единичного разряда UL=3, которые передаются на два младшие D-входа соответственно первого 10 выходного регистра старшего номера RGM и второго 11 выходного регистра младшего номера RGL. При этом на два старших D-входа первого 10 и второго 11 регистров передается код с внутренней шины групп BD=00, так как на счетчике групп 5 установлен код нулевой группы. При этом на D-входах первого 10 и второго 11 регистров устанавливаются коды: D-RGM=00 11 и D-RGL=00 11.In test No. 1 in
Кроме того на выходе модуля счета единиц 9 формируется двоичный код AU(10)=1, который суммируется на втором 14 сумматоре единичных бит SMU с нулевым кодом на выходе третьего регистра 15 и на выходе сумматора устанавливается код SMU(10)=l, который передается на D-входы третьего регистра 15, запись в который выполняется на каждом такте по фронту синхросигнала С при единичном значении первого 1 триггера пуска-останова TSS=1. In addition, the binary code AU (10) =1 is generated at the output of the
Одновременно на выходе элемента ИЛИ 6 формируется единичное значение внутреннего единичного флага FU=1. Поэтому далее единичные значения устанавливаются на выходах первого 3 и второго 4 элементов И.At the same time, at the output of the
В такте 3 теста №1 по фронту синхросигнала С, при единичных значениях на выходах первого элемента И 3 и второго элемента И 4, установленных в такте 2, осуществляется запись соответствующих текущих значений номеров старшего и младшего единичных разрядов и количество (сумма) единиц в выходные первый 10, второй 11 и третий 15 регистры соответственно, и передача этих значений на выходные шины: QM=3, QL=3, QU=1. Также в такте 3 по фронту синхросигнала в единичное состояние переключается второй триггер 2 единичных бит TU=1, на инверсном выходе которого формируется нулевое значение, и формируется единичное значение выходного флага единичных бит QF1=1. Далее по текущим значениям номеров старшего и младшего единичных разрядов на первом 12 сумматоре SMS=0000 и инкременторе 13 формируется код ширины диапазона INC(2)=0001, который передается на выходную шину QD(10)=l. Кроме того в такте 3 теста №1 по фронту синхросигнала С счетчик групп 5 переходит в следующее состояние и на внутренней шины групп устанавливается код BD(2)=01, разряды которой являются двумя старшими разрядами текущего номера для первой группы, что соответствует коду со сдвигом на 2 разряда в сторону старших разрядов BD*2+m (10)=4.In
Одновременно в такте 3 теста №1 на входы D0, …, D3 поступает код следующей первой группы 1100, содержащий две младшие единицы (D0=1, D1=1), для которого аналогично такту 2 формируются двухразрядные коды номеров единичных разрядов UM=1 и UL=0, количество (сумма) единиц AU=2 и на выходе элемента ИЛИ 6 формируется единичное значение внутреннего единичного флага FU=1. При этом на D-входах первого 10 и второго 11 регистров устанавливаются коды: D-RGM=01 01 и D-RGL=01 00, а на выходе второго 14 сумматора единичных бит SMU=3.At the same time, in
В такте 4 теста №1 по фронту синхросигнала С, при единичном значении выходе первого элемента И 3, установленного в такте 3, осуществляется запись соответствующих текущих значений номера старшего единичного разряда и количество (сумма) единиц в выходные первый 10 и третий 15 регистры соответственно, и передача этих значений на выходные шины: QM=5, QU=3. Но так как нулевое значение установлено на выходе второго элемента И 4, то запись во второй 11 регистр не проводится и сохраняется код младшего разряда RGL=0011 (QL=3), установленный на такте 3. На следующих тактах запись во второй регистр 11 также не проводится, так как на инверсном выходе второго 2 триггера TU установлено (сохраняется) нулевое значение. Далее по текущим значениям номеров старшего и младшего единичных разрядов формируется код ширины диапазона INC(2)=0011 (QD(10)=3).In
Кроме того в такте 4 теста №1 по фронту синхросигнала С счетчик групп 5 переходит в следующее состояние и на внутренней шины групп устанавливается код BD(2)=10, разряды которой являются старшими разрядами текущего номера для второй группы, что соответствует коду со сдвигом на 2 разряда в сторону старших разрядов BD*2+m (10)=8.In addition, in
Одновременно в такте 4 теста №1 на входы D0, …, D3 поступает код второй группы 0111, содержащий три старшие единицы, для которого аналогично такту 3 формируются коды: UM=3, UL=1, AU=3, D-RGM=10 11, D-RGL=10 01 и SMU=6.At the same time, in
В такте 5 теста №1 по фронту синхросигнала С, при единичном значении на выходе первого элемента И 3, установленного в такте 4, осуществляется запись соответствующих текущих значений номера старшего единичного разряда и количество (сумма) единиц записываются выходные первый 10 и третий 15 регистры соответственно, и передача этих значений на выходные шины: QM=11, QU=6. Далее по текущим значениям номеров старшего и младшего единичных разрядов формируется код ширины диапазона INC(2)=1001 (QD(10)=9).In
Одновременно в такте 5 теста №1 на входы D0, …, D3 поступает код третьей группы 0010, содержащий одну единицу (D2=1), для которого аналогично такту 3 формируются коды: UM=2, UL=2, AU=1, D-RGM=11 10, D-RGL=11 10 и SMU=7. Кроме того единичное значение установлено на внешнем 16 входе остановки STOP=1.At the same time, in
В такте 6 теста №1 по фронту синхросигнала С соответствующие коды записываются выходные регистры и формируется код ширины диапазона INC(2)=1100 (QD(10)=12). Одновременно по сигналу STOP=1 в нулевое состояние переключается первый 1 триггер пуска-останова TSS=0.In
Таким образом, для теста №1 на выходных шинах устройства будут установлены коды границ единичных разрядов, ширины диапазона, количества единиц: QM=14, QL=3, QD=12, QU=7 и установлен внешний флаг единичных бит QF1=1.Thus, for test No. 1 on the output buses of the device, the codes of unit bit boundaries, range width, number of units will be set: QM=14, QL=3, QD=12, QU=7 and the external flag of unit bits QF1=1.
Для теста №2 (фиг. 2), аналогично как в тесте №1, в такте 1 перед началом работы подают сигналы CLR и START=1.For test No. 2 (Fig. 2), similarly as in test No. 1, in
В тесте №2 для кода нулевой группы D0, …, D3=0011 и кода первой группы D0, D3=0110 в тактах 2 и 3 формируются соответствующие коды аналогично как в тесте №1.In test No. 2 for the code of the zero group D0, …, D3=0011 and the code of the first group D0, D3=0110 in
В такте 4 теста №2 на входы D0, D3 поступает код второй группы 0000 содержащий только нулевые значения. Поэтому нулевое значение устанавливается на выходе элемента ИЛИ 6, так как нет единичных бит во входной группе, и внутреннего флага FU=0, и далее нулевые значения формируются на выходе первого элемента И 3 и на выходе второго элемента И 4. Поэтому в такте 5 по фронту синхросигнала С не выполняется запись в выходные первый 10 и второй 11 регистры и сохраняются значения на соответствующих выходных шинах. Запись в третий регистр 15 выполняется, но значение тоже сохраняется, так как во второй входной группе нет единиц AU=0.In
В тактах 5 и 6 теста №2 аналогично тесту №1 формируются соответствующие коды, и осуществляется запись в выходные регистры.In
В результате для теста №2 на выходных шинах устройства будут установлены коды границ единичных разрядов, ширины диапазона, количества единиц: QM=12, QL=2, QD=11, QU=5, и установлен внешний флаг единичных бит QF1=1.As a result, for test No. 2 on the output buses of the device, the codes for the boundaries of single digits, the width of the range, the number of units will be set: QM=12, QL=2, QD=11, QU=5, and the external flag of single bits QF1=1.
В тесте №3 (фиг. 3) в тактах 2 и 3 на входы D0, D3 для нулевой и первой групп поступает код 0000 содержащий только нулевые значения. Поэтому нулевое значение устанавливается на выходе элемента ИЛИ 6, так как нет единичных бит во входной группе, и внутреннего флага FU=0, и далее нулевые значения формируются на выходе первого элемента И 3 и на выходе второго элемента И 4. Поэтому в тактах 3 и 4 по фронту синхросигнала С не выполняется запись в выходные первый 10 и второй 11 регистры и сохраняются нулевые значения на соответствующих выходных шинах. Запись в третий регистр 15 выполняется, но нулевое значение тоже сохраняется, так как во входных группах нет единиц AU=0.In test No. 3 (Fig. 3) in
В тактах 4-6 теста №3 аналогично тесту №1 формируются соответствующие коды для второй т третьей входных групп на входах D0, …, D3, и осуществляется запись в выходные регистры.In cycles 4-6 of test No. 3, similarly to test No. 1, the corresponding codes for the second and third input groups are formed at the inputs D0, ..., D3, and the output registers are written.
В результате для теста №3 на выходных шинах устройства будут установлены коды границ единичных разрядов, ширины диапазона и количества единиц: QМ=13, QL=9, QD=5, QU=4, и установлен внешний флаг единичных бит QF1=1.As a result, for test No. 3, the codes of unit bit boundaries, range width and number of units will be set on the output buses of the device: QM=13, QL=9, QD=5, QU=4, and the external flag of unit bits QF1=1.
В такте 2 теста №4 (фиг. 3) на входы D0, …, D3 поступает код нулевой группы 1000 содержащий только одну единицу в младшем нулевом разряде D0=1. Поэтому формируются нулевые коды номеров старшего и младшего единичных разрядов UM=0 и UL=0. При этом одновременно на выходе элемента ИЛИ 6 формируется единичное значение внутреннего единичного флага FU=1. Поэтому далее единичные значения устанавливаются на выходах первого 3 и второго 4 элементов И.In
В такте 3 теста №4 осуществляется запись соответствующих кодов в выходные регистры. Также в такте 3 по фронту синхросигнала в единичное состояние переключается второй триггер 2 единичных бит TU=1, на инверсном выходе которого формируется нулевое значение, и формируется единичное значение выходного флага единичных бит QF1.In
В такте 3 теста №4 на входы D0, …, D3 поступает код первой группы 0000 содержащий только нулевые значения, для которого аналогично такту 4 теста №2 формируется флаг FU=0, не выполняется запись в выходные регистры и сохраняются их значения.In
В тактах 4 и 5 теста №4 на входы D0, D3 поступают коды второй группы D0, D3=0100 и кода третьей группы D0, …, D3=0001. При этом в третьей группе единичный разряд старший третий D3=l (старший пятнадцатый разряд для входного N=16 разрядного двоичного числа). В тактах 4 и 5 формируются соответствующие коды аналогично как тесте №1 и осуществляется запись в выходные регистры. При этом в выходных регистрах будут установлены следующие коды: QM=15, QL=0, QU=3. Далее по текущим значениям номеров старшего и младшего единичных разрядов на первом 12 сумматоре формируется код SMS=1111 и на инкременторе 13 формируется код ширины диапазона INC(2)=0000. Но при этом формируется единичное значение на выходе переноса СО=1, который передается на старший (n+1) разряд выходной шины QD и устанавливается код QD(10)=16, соответствующий диапазону между нулевым и пятнадцатым разрядами для входного N=16 разрядного двоичного числа.In
В результате для теста №4 на выходных шинах устройства будут установлены коды границ единичных разрядов, ширины диапазона, количества единиц: QM=15, QL=0, QD=16, QU=3 и установлен внешний флаг единичных бит QF1=1.As a result, for test No. 4 on the output buses of the device, the codes for the boundaries of unit digits, the width of the range, the number of units will be set: QM=15, QL=0, QD=16, QU=3 and the external flag of unit bits QF1=1.
Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемое устройство решает поставленную задачу выявления границ диапазона единичных бит, оценки ширины диапазона и подсчета количества (суммы) единичных бит, а также фиксации на выходах устройства номера левого (старшего) единичного бита и номера правого (младшего) единичного бита во входных данных, кода ширины диапазона и количество единичных бит в диапазоне.The above information allows us to conclude that the proposed device solves the problem of identifying the boundaries of the range of single bits, estimating the width of the range and counting the number (sum) of single bits, as well as fixing the number of the left (highest) single bit and the number of the right (lower) single bit at the outputs of the device. bit in the input, the range width code, and the number of 1 bits in the range.
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021112354A RU2763903C1 (en) | 2021-04-29 | 2021-04-29 | Group structure device for detecting the boundaries of a range of unit bits |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021112354A RU2763903C1 (en) | 2021-04-29 | 2021-04-29 | Group structure device for detecting the boundaries of a range of unit bits |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2763903C1 true RU2763903C1 (en) | 2022-01-11 |
Family
ID=80040123
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021112354A RU2763903C1 (en) | 2021-04-29 | 2021-04-29 | Group structure device for detecting the boundaries of a range of unit bits |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2763903C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6938061B1 (en) * | 2000-08-04 | 2005-08-30 | Arithmatica Limited | Parallel counter and a multiplication logic circuit |
US7584233B2 (en) * | 2005-06-28 | 2009-09-01 | Qualcomm Incorporated | System and method of counting leading zeros and counting leading ones in a digital signal processor |
RU2446442C1 (en) * | 2011-04-11 | 2012-03-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ" (НИЯУ МИФИ) | Device for determining number of ones (zeros) in binary number |
WO2016036602A1 (en) * | 2014-09-03 | 2016-03-10 | Micron Technology, Inc. | Multiplication operations in memory |
RU2717934C1 (en) * | 2019-12-19 | 2020-03-27 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ" (НИЯУ МИФИ) | Device for on-bit range boundary detecting |
-
2021
- 2021-04-29 RU RU2021112354A patent/RU2763903C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6938061B1 (en) * | 2000-08-04 | 2005-08-30 | Arithmatica Limited | Parallel counter and a multiplication logic circuit |
US7584233B2 (en) * | 2005-06-28 | 2009-09-01 | Qualcomm Incorporated | System and method of counting leading zeros and counting leading ones in a digital signal processor |
RU2446442C1 (en) * | 2011-04-11 | 2012-03-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ" (НИЯУ МИФИ) | Device for determining number of ones (zeros) in binary number |
WO2016036602A1 (en) * | 2014-09-03 | 2016-03-10 | Micron Technology, Inc. | Multiplication operations in memory |
RU2717934C1 (en) * | 2019-12-19 | 2020-03-27 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ" (НИЯУ МИФИ) | Device for on-bit range boundary detecting |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5121003A (en) | Zero overhead self-timed iterative logic | |
US5060243A (en) | Ripple counter with reverse-propagated zero detection | |
RU2680759C1 (en) | Device of serial type for detection of groups of zero and unit bits and determination of number thereof | |
RU2680762C1 (en) | Device of group structure for detection of groups of zero and one bits and determination of their quantity | |
CN109104190B (en) | Time-to-digital conversion circuit based on multiple sampling | |
RU2717934C1 (en) | Device for on-bit range boundary detecting | |
RU2763903C1 (en) | Group structure device for detecting the boundaries of a range of unit bits | |
US4187500A (en) | Method and device for reduction of Fibonacci p-codes to minimal form | |
US3938087A (en) | High speed binary comparator | |
RU2728957C1 (en) | Device for detecting groups of bits in a binary sequence | |
RU2717631C1 (en) | Unit for single-bit range detection | |
RU2759002C1 (en) | Device of parallel-sequential structure for detecting the boundaries of the range of single bits | |
US6073155A (en) | Floating-point accumulator | |
US3311739A (en) | Accumulative multiplier | |
RU2653263C1 (en) | Arithmetic-logic device for number module multiplication | |
Cohn et al. | A Gray code counter | |
RU2711054C1 (en) | Device of parallel-serial structure for detection of groups of zero and single bits and determination of their number | |
RU2749150C1 (en) | Sequential device for detecting boundaries of range of single bits in binary sequence | |
RU2638724C1 (en) | Device for order correction when normalizing numbers | |
SU1280624A1 (en) | Device for multiplying the floating point numbers | |
RU2809743C1 (en) | Device for detecting groups of single bits in blocks of binary sequence | |
RU2815502C1 (en) | Device for detecting groups of single bits and maximum groups in blocks of binary sequence | |
RU2807299C1 (en) | Device for detecting overlapped and non-overlapped bit patterns in binary sequence | |
RU2787294C1 (en) | Device for detecting overlapping bit patterns in a binary sequence | |
RU2763859C1 (en) | Device for detecting unit groups of bits in a binary sequence |