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 PDF

Info

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
Application number
RU2021112354A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Михайлович Ядыкин
Original Assignee
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ" (НИЯУ МИФИ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ" (НИЯУ МИФИ) filed Critical федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ" (НИЯУ МИФИ)
Priority to RU2021112354A priority Critical patent/RU2763903C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2763903C1 publication Critical patent/RU2763903C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F7/00Methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
    • G06F7/74Selecting 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
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K21/00Details 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

FIELD: computer technology.
SUBSTANCE: device contains: M bits D0, …, D(M-l) of a group of input data from an N-bit binary number, output (n+1) and n-bit buses of the QD range width, the numbers of the lowest single digit QL and the number of single bits QU, respectively, the output flag of the single bits QF1, start-stop triggers TSS and single bits TU, two elements AND, group counter, element OR, priority encoders of the highest and lowest single digits, unit counting module, output registers of the number of the highest RGM single bit and RGL low single bit numbers, SMS difference adders and SMU single bits, the INC incrementor, the output register of the number of single bits, the external inputs for stopping STOP and starting START, clock signals WITH and asynchronous setting to the zero state of CLR, the internal flag of single bits in the FU group, the internal m-bit buses of the numbers of the highest and lowest single bits in the M-bit group, the internal (n-m) and (m+1) bit bus numbers of the BD group and the number of single bits in the AU group, respectively.
EFFECT: ability to identify the boundaries of the range of single bits, estimate the width of the range.
1 cl, 3 dwg

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 G06F 7/50, H03K 21/00, declared 04/11/2011, published 03/27/2012, Bull. No. 9), containing a controlled inversion unit, consisting from n-elements "EXCLUSIVE OR" (n - the number of digits of the input number), OR elements and modules consisting of the EXCLUSIVE OR element and the AND element, which are combined into groups consisting of tiers and combined into k-cascades (k =] log 2 n[), so that each i-th cascade contains g(i)=n/2 i groups (i=1, …, k), each group of the i-th cascade is divided into j tiers (j=l, i), while the first tier of each group of the i-th cascade contains i modules, and each j-th tier of each group of the i-th cascade (j=2, ..., i,) contains (ij) modules and the "OR" element.

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. Volume 1. M .: Postmarket, 2002, - 544 p., Fig. 5.51, p. 440-445) in which priority bits in the groups of the input number, between the groups the output signal of the work permission is sequentially transmitted, and the outputs of the group encoders are combined by a group of OR-NOT elements.

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 G06F 7/74, H03K 21/00 declared 12/19/2019, published 03/27/2020 , Bull. No. 9), containing an N-bit input bus D, an output bus QR of a low-order number and an output bus QL of a high-order number containing M bits each, where M=]log 2 (N+1)[(larger integer), group of (N-1) elements OR 1 1 , 1 2 , …, 1 (N-1) , a group of (N-1) elements OR-NOT 2 1 , 2 2 , …, 2 (n-1) , the first 3 1 and second 3 2 count units of lower ordered units, as well as the inner shift right line SR and the left shift inner line SL, which each contain N bits.

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 n bit bus 20 of the number of the most significant bit QM, where n=log 2 N and N=2 n , the output (n+1) bit bus 21 of the range width QD, the output n bit bus 22 numbers LSB QL, output (n+1) bit line 23 number of 1 bits QU, output flag 24 1 bits QF1, first start-stop flip-flop 1 TSS, second flip-flop 2 1-bits TU, first element AND 3, second element AND 4 , group counter 5, OR element 6, priority encoder of the most significant one bit 7, priority encoder of the least significant one bit 8, unit counting module 9, first output register 10 of the number of the most significant one bit RGM, second output register 11 of the number of the least its single bit RGL, the first adder 12 SMS difference, the 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 start work START, an external clock input 18 signals C, external input 19 of asynchronous setting to zero state CLR, internal flag of single bits in the group FU, internal m bit bus of the number of the most significant single bit UM in the M-bit group, where m=log 2 M, M=2 m , internal m the bit line of the least significant one bit number 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 ones bits in the M-bit group AU,

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 clock input C 18 and the asynchronous reset external input CLR 19 are connected to the corresponding clock inputs C and the asynchronous reset CLR inputs of the first start-stop trigger 1 TSS, the second trigger 2 1-bits TU, the group counter 5 , the first output register 10 of the number of the highest single bit RGM, the second output register 11 of the number of the least significant single bit RGL and the third output register of the number of single bits 15,

внешний вход 17 начала работы START соединен с входом S синхронной установки в единичное состояние первого триггера 1 пуска-останова TSS,the external input 17 of the start of work START is connected to the input S of the synchronous installation in a single state of the first trigger 1 start-stop TSS,

внешний вход 16 остановки STOP соединен с входом R синхронной установки в нулевое состояние триггера TSS пуска-останова 1,the external input 16 of the stop STOP is connected to the input R of the synchronous set to the zero state of the trigger TSS start-stop 1,

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 OR element 6, the priority encoder of the highest unit digit 7, the priority encoder of the least significant unit digit 8 and the unit count module 9,

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 OR element 6 is an internal flag of single bits FU and is connected to the second inputs of the first 3 and second 4 elements AND and is connected to the input S of the synchronous setting to the single state of the second trigger 2 single bits TU, the inverse output of which is connected to the first input of the second element And 4, the output of which is connected to the operation enable input CE of the second output register 11 of the number of the least significant single bit RGL, and the direct output of the second trigger 2 single bits TU is connected to the first input of the increase of the incrementer INC 13 and is the output flag of single bits QF1,

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 trigger 1 start-stop TSS is connected to the work enable input CE of the group counter 5, to the work enable input CE of the third output register 15 and to the first input of the first element AND 3, the output of which is connected to the work enable input CE of the first output register 10 of the senior number single bit RGM,

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 group counter 5 are bits of the internal bus of the group number BD, which is connected to the groups of D-inputs of the high bits of the first 10 output register RGM and the second 11 output register RGL, while the outputs of the priority encoder of the highest unit bit 7 are the bits of the internal bus of the number of the highest unit bit UM in the group that is connected to the group of D-inputs of the least significant bits of the first 10 output register RGM, and the outputs of the priority encoder of the least significant bit 8 are the bits of the internal bus number of the least significant one bit UL in the group that is connected to the group of D-inputs of the least significant bits second 11 output register RGL,

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 units counting module 9 are the bits of the internal bus of the number of unit bits in the group AU, which is connected to the group of inputs of the first term of the second adder 14 unit bits SMU, whose output is connected to the group D-inputs of the third output register of the number of unit bits 15, the output of which connected to the group of inputs of the second term of the second adder 14 single bits SMU,

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 first adder 12 difference SMS, in which the inverse group of inputs of the second term is connected to the outputs of the second 11 output register RGL, and the value of the logical unit "1" is applied to the transfer input CI, the output of the first adder 12 of the SMS difference is connected to the second group of inputs of the addend of the incrementer INC 13,

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 first output register 10 are n bits of the output bus 20 of the number of the highest unit bit QM, the bits of the outputs of the incrementer INC 13 and the output of the transfer CO of the incrementer INC 13 are the corresponding (n + 1) bits of the output bus 21 of the QD range width, the bits of the outputs of the second output register 11 are n bits of the output bus 22 of the number of the least significant bit QL, the bits of the outputs of the third output register 15 are (n+1) bits of the output bus 23 of the number of single bits QU.

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-stop trigger TSS 6 takes a single value on the edge of the clock signal C between the signals of the external signals to start work START and stop STOP. The flag of single bits FU takes on a single value in the presence of single bits in the M-bit group of the input bus D0, D2, ..., D(M-l).

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 first adder 12 of the SMS difference, the bit number of the least significant bit transmitted from the second 11 output register RGL is subtracted from the bit number of the highest single bit transmitted from the first 10 output register RGM. Incrementor INC 13 increases the value of the second term by one at a single value at the input of the increment from the second trigger 2 single bits TU to take into account the difference in bits of the range boundaries. The second adder 14 of single bits SMU and the third output register 15 of the number of single bits form an accumulating adder and carry out the counting of units by groups.

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 clock input C 18 and the external CLR asynchronous reset input 19 are connected to the corresponding clock inputs C and the asynchronous reset CLR inputs of the first start-stop trigger 1 TSS, the second trigger 2 1-bits TU, group counter 5, the first output register 10 is the number of the highest single bit RGM, the second output register 11 is the number of the least significant single bit RGL and the third output register is the number of single bits 15.

Внешний вход 17 начала работы START соединен с входом S синхронной установки в единичное состояние первого триггера 1 пуска-останова TSS.The external input 17 of the start of work START is connected to the input S of the synchronous installation in a single state of the first trigger 1 start-stop TSS.

Внешний вход 16 остановки STOP соединен с входом R синхронной установки в нулевое состояние триггера TSS пуска-останова 1.The external stop input 16 STOP is connected to the input R of the synchronous set to the zero state of the trigger TSS start-stop 1.

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 OR element 6, the priority encoder of the most significant unit digit 7, the priority encoder of the least significant unit digit 8 and the unit count module 9.

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 OR element 6 is an internal flag of single bits FU and is connected to the second inputs of the first 3 and second 4 elements And and connected to the input S of the synchronous setting to the single state of the second trigger 2 single bits TU. The inverted output of the second trigger 2 single bits TU is connected to the first input of the second element And 4, the output of which is connected to the work permission input CE of the second output register 11 of the number of the least significant single bit RGL. The direct output of the second flip-flop 2 single bits TU is connected to the first input of the increase incrementer INC 13 and is the output flag of the single bits QF1.

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-stop trigger 1 TSS is connected to the work enable input CE of the group counter 5, to the work enable input CE of the third output register 15 and to the first input of the first element AND 3, the output of which is connected to the work enable input CE of the first output register 10 of the number of the senior single bit RGM.

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 group counter 5 are bits of the internal bus number of the group BD, which is connected to the groups of D-inputs of the highest bits of the first 10 output register RGM and the second 11 output register RGL. The outputs of the priority encoder of the highest unit bit 7 are the bits of the internal bus number of the highest unit bit UM in the group, which is connected to the group of D-inputs of the least significant bits of the first 10 output register RGM. The outputs of the priority encoder of the least significant bit 8 are the bits of the internal bus number of the least significant single bit of the UL in the group that is connected to the group of D-inputs of the least significant bits of the second 11 output register RGL.

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 units counting module 9 are the bits of the internal bus of the number of single bits in the group AU, which is connected to the group of inputs of the first term of the second adder 14 unit bits SMU, whose output is connected to the group D-inputs of the third output register of the number of single bits 15, the output of which is connected with a group of inputs of the second term of the second adder 14 single bits SMU.

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 first adder 12 difference SMS, in which the inverse group of inputs of the second term is connected to the outputs of the second 11 output register RGL, and the value of the logical unit "1" is applied to the transfer input CI. The output of the first adder 12 of the SMS difference is connected to the second group of inputs of the addend of the incrementer INC 13.

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 first output register 10 are n bits of the output bus 20 of the number of the highest unit bit QM. The bits of the outputs of the incrementer INC 13 and the transfer output CO of the incrementer INC 13 are the corresponding (n+1) bits of the output bus 21 of the QD range. The bits of the outputs of the second output register 11 are n bits of the output bus 22 of the number of the least significant bit QL. The bits of the outputs of the third output register 15 are (n+1) bits of the output bus 23 of the number of single bits QU.

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 counter 5, the outputs of which are the highest digits of the current numbers. Thus, the full current numbers of identified single digits in a group are formed by combining two parts: the older one is the binary number of the group from the group counter 5, the younger one is the number of the digit in the group. Simultaneously, in the unit counting module 9, the units are counted in the M-bit group and the current total number of unit bits is counted in the second adder 14 unit bits SMU and the third output register 15.

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.Priority encoder 7 searches for the highest unit in the input M-bit group and generates at the output UM a binary m-bit number of this unit bit. The priority encoder 8 searches for the least significant unit in the input M-bit group and generates a binary m-bit number of this unit bit at the output UL. The codes on the internal buses UM and UL are the lower m digits of the current digit numbers, respectively, of the higher and lower unity, which are fed to the lower digits of the D-inputs, respectively, of the first 10 output register of the higher RGM number and the second 11 output register of the lower RGL number.

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 group counter 5 counts groups and generates a binary code of the current group number at the output, which is transmitted to the internal bus BD and then to the higher bits of the D-inputs of the first 10th output register of the higher number RGM and the second 11th output register of the lower number RGL.

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 module 9 and the binary code of the number (sum) of unit bits in the group is generated at the output AU. The current number (sum) of single bits in the input number is formed on the accumulative adder, implemented on the second 14 combinational adder of single bits SMU, and the third output register 15.

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 incrementer 13 INC, to correct the difference in the bits of the range boundaries, and is transmitted to the (n + 1) bit output bus of the range width QD. In this case, the most significant bit of the QD bus is the transfer output of the CO incrementer 13 INC.

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 OR 6 element, a single value is formed when single values are detected in the input M-bit group, and the internal single flag FU=1 is set. The output of the OR element 6 is connected to the second inputs of the first 3 and second 4 elements AND and is connected to the input S of the synchronous setting to the single state of the second trigger 2 single bits TU, the inverse output of which is connected to the first input of the second element AND 4, the output of which is connected to the enable input work CE second output register 11. The direct output of the second trigger 2 single bits TU is the output flag of single bits QF1 and is also connected to the input increase by "1" incrementor 13 INC. The output of the first 1 start-stop trigger TSS is connected to the first input of the first element AND 3, which is connected to the work enable input CE of the first output register 10. Unit values at the outputs of the first element AND 3 and the second element AND 4 allow recording the current full values of the numbers of the highest and lower unit (range limits), respectively, to the first 10 output register RGM and the second 11 output register RGL, based on the values of which the current value of the QD range width code is formed on the first 12 SMS adder and the incrementer 13 INC.

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 incrementer INC 13 and the third output register 15 are the outputs of the corresponding output buses.

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 external input 19 of the asynchronous setting to the zero state CLR, according to which the first trigger 1 start-stop TSS=0, the second trigger 2 single bits TU=0, the group counter 5 BD=0, the output first 10, second 11 and third 15 registers.

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 (cycles 1 in Fig. 2 and Fig. 3 at N=16, M=4, L=4) on cycle 2 along the edge of the clock signal C at the external input 18 the first 1 start-stop trigger TSS=1 is set to the single state.

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 cycle 2, the external inputs of the device D0, ..., D3 (DM-1) receive in parallel M=4 bits of consecutive L=N/M=4 groups of the input N=16 bit binary number unsigned (with n=log 2 N=4, m=log 2 M=2). In this case, the least significant bit D0 is the first (right) bit of each input group (in Fig. 2 and Fig. 3, the least significant bits are shown on the left, the senior ones on the right). The values from the input bus D are fed to the corresponding inputs of the priority encoder of the highest unit digit 7, the priority encoder of the least significant unit digit 8, the OR element 6 and the unit count module 9.

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 priority encoder 7 generates a binary m-bit number of the current high-order unit bit at the output UM, priority encoder 8 generates a binary m-bit number of the current low-order unit bit at the output UL , at the output of the OR 6 element, when single values are detected in the input M-bit group, a single value of the internal single flag FU=1 is formed, the units counting module 9 counts single bits, and at the output AU a binary code of the number (sum) of single bits in the group is formed.

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 - test #3 and test #4. In FIG. 2 in parentheses indicates the representation of values in binary code (2) or decimal code (10), and the outputs of flip-flops TSS and TU, flags of single bits FU and QF1 and logic elements 3 and 4 are shown in the form of timing diagrams.

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 cycle 2, the code of the zero group 0001, containing only one unit (D3=1), arrives at the inputs D0, ..., D3, therefore, at the outputs of the priority encoder 7, a binary two-digit number UM of the current senior unit digit UM=3 is formed and on The outputs of the priority encoder 8 form a binary two-digit number UL of the current low-order unit digit UL=3, which are transmitted to the two lower D-inputs, respectively, of the first 10 output register of the higher RGM number and the second 11 output register of the lower RGL number. At the same time, the code from the internal group bus BD=00 is transmitted to the two highest D-inputs of the first 10 and second 11 registers, since the code of the zero group is set on the group counter 5. At the same time, codes are set at the D-inputs of the first 10 and second 11 registers: D-RGM=00 11 and D-RGL=00 11.

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 units counting module 9, which is added to the second 14 adder of unit bits SMU with a zero code at the output of the third register 15 and the code SMU (10) =l is set at the output of the adder, which is transmitted to the D-inputs of the third register 15, which is written to at each cycle along the edge of the clock signal C at a single value of the first 1 start-stop trigger TSS=1.

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 OR element 6, a single value of the internal single flag FU=1 is formed. Therefore, further single values are set at the outputs of the first 3 and second 4 elements AND.

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 cycle 3 of test No. 1 along the edge of clock signal C, with unit values at the outputs of the first element AND 3 and the second element AND 4, set in cycle 2, the corresponding current values of the numbers of the highest and lowest unit digits and the number (sum) of units are recorded on the output the first 10, the second 11 and the third 15 registers, respectively, and transferring these values to the output buses: QM=3, QL=3, QU=1. Also in cycle 3, on the edge of the clock signal, the second trigger 2 single bits TU=1 switches to a single state, at the inverse output of which a zero value is formed, and a single value of the output flag of single bits QF1=1 is formed. Further, according to the current values of the numbers of the most significant and least significant single digits on the first 12 adder SMS=0000 and incrementer 13, the range width code INC (2) =0001 is generated, which is transmitted to the output bus QD (10) =l. In addition, in cycle 3 of test No. 1, on the edge of clock signal C, the group counter 5 passes to the next state and the code BD (2) = 01 is set on the internal group bus, the bits of which are the two most significant bits of the current number for the first group, which corresponds to the code with a shift 2 digits towards the higher digits BD*2 +m (10) =4.

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 cycle 3 of test No. 1, the code of the next first group 1100, containing two lower units (D0=1, D1=1), is received at inputs D0, ..., D3, for which, similarly to cycle 2, two-digit codes of numbers of unit digits UM=1 and UL=0, the number (sum) of units AU=2 and at the output of the element OR 6 a single value of the internal single flag FU=1 is formed. At the same time, codes are set at the D-inputs of the first 10 and second 11 registers: D-RGM=01 01 and D-RGL=01 00, and at the output of the second 14 adder of single bits SMU=3.

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 cycle 4 of test No. 1 along the edge of the clock signal C, with a unit value of the output of the first element AND 3, set in cycle 3, the corresponding current values of the number of the highest unit digit and the number (sum) of units are recorded in the output first 10 and third 15 registers, respectively, and transferring these values to the output buses: QM=5, QU=3. But since the zero value is set at the output of the second element AND 4, then the second register 11 is not written to and the code of the least significant bit RGL=0011 (QL=3) is stored, set at cycle 3. On the following cycles, writing to the second register 11 is also not is carried out, since the inverse output of the second 2 flip-flop TU is set (stored) to zero. Further, according to the current values of the numbers of the senior and junior unit digits, the range width code INC( 2 )=0011 (QD (10) =3) is formed.

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 cycle 4 of test No. 1 on the edge of the clock signal C, the group counter 5 passes to the next state and the code BD (2) = 10 is set on the internal group bus, the digits of which are the most significant digits of the current number for the second group, which corresponds to a code with a shift by 2 digits towards high digits BD*2 +m (10) =8.

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 cycle 4 of test No. 1, the code of the second group 0111 is received at inputs D0, ..., D3, containing three high units, for which, similarly to cycle 3, codes are formed: UM=3, UL=1, AU=3, D-RGM=10 11, D-RGL=10 01 and SMU=6.

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 cycle 5 of test No. 1 along the edge of clock signal C, with a single value at the output of the first element AND 3, set in cycle 4, the corresponding current values of the number of the highest unit digit are recorded and the number (sum) of units is written to the output first 10 and third 15 registers, respectively , and transferring these values to the output buses: QM=11, QU=6. Further, according to the current values of the numbers of the senior and junior unit digits, the range width code INC (2) =1001 (QD (10) =9) is formed.

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 cycle 5 of test No. 1, the code of the third group 0010, containing one unit (D2=1), is received at inputs D0, ..., D3, for which, similarly to cycle 3, codes are formed: UM=2, UL=2, AU=1, D -RGM=11 10, D-RGL=11 10 and SMU=7. In addition, a single value is set at the external stop input 16 STOP=1.

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 cycle 6 of test No. 1, on the edge of the clock signal C, the corresponding codes are written to the output registers and the range width code INC (2) =1100 (QD (10) =12) is formed. At the same time, the first 1 start-stop trigger TSS=0 is switched to the zero state by the STOP=1 signal.

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 cycle 1, before starting work, signals CLR and START=1 are given.

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 cycles 2 and 3, the corresponding codes are formed in the same way as in test No. 1.

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 cycle 4 of test No. 2, the code of the second group 0000 containing only zero values enters the inputs D0, D3. Therefore, a zero value is set at the output of the OR 6 element, since there are no single bits in the input group, and the internal flag FU=0, and then zero values are formed at the output of the first element AND 3 and at the output of the second element AND 4. Therefore, in cycle 5 to the front of the clock signal C is not written to the output first 10 and second 11 registers and the values are stored on the corresponding output buses. Writing to the third register 15 is performed, but the value is also stored, since there are no units AU=0 in the second input group.

В тактах 5 и 6 теста №2 аналогично тесту №1 формируются соответствующие коды, и осуществляется запись в выходные регистры.In cycles 5 and 6 of test No. 2, similarly to test No. 1, the corresponding codes are formed, and recording is carried out in the output registers.

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 cycles 2 and 3, the code 0000 containing only zero values enters the inputs D0, D3 for the zero and first groups. Therefore, the zero value is set at the output of the OR element 6, since there are no single bits in the input group, and the internal flag FU=0, and then zero values are formed at the output of the first element AND 3 and at the output of the second element AND 4. Therefore, in cycles 3 and 4 on the edge of the clock signal C is not written to the output of the first 10 and second 11 registers and zero values are stored on the corresponding output buses. Writing to the third register 15 is performed, but the zero value is also stored, since there are no AU=0 units in the input groups.

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 cycle 2 of test No. 4 (Fig. 3), the zero group code 1000 containing only one unit in the least significant zero digit D0=1 arrives at the inputs D0, ..., D3. Therefore, zero codes of numbers of the senior and junior unit digits UM=0 and UL=0 are formed. At the same time, at the output of the OR element 6, a single value of the internal single flag FU=1 is formed. Therefore, further single values are set at the outputs of the first 3 and second 4 elements AND.

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 cycle 3 of test No. 4, the corresponding codes are written to the output registers. Also in cycle 3, on the edge of the clock signal, the second trigger 2 single bits TU=1 switches to the single state, at the inverse output of which a zero value is formed, and a single value of the output flag of single bits QF1 is formed.

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 cycle 3 of test No. 4, the code of the first group 0000 containing only zero values is received at inputs D0, ..., D3, for which, similarly to cycle 4 of test No. 2, the flag FU=0 is formed, the output registers are not written and their values are saved.

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 cycles 4 and 5 of test No. 4, the codes of the second group D0, D3=0100 and the code of the third group D0, ..., D3=0001 are received at the inputs D0, D3. In this case, in the third group, the single digit is the senior third D3=l (the senior fifteenth digit for the input N=16 bit binary number). In cycles 4 and 5, the corresponding codes are formed in the same way as in test No. 1 and the output registers are written. In this case, the following codes will be set in the output registers: QM=15, QL=0, QU=3. Further, according to the current values of the numbers of the most significant and least significant single digits, the code SMS=1111 is generated on the first adder 12, and the range width code INC(2)=0000 is formed on the incrementer 13. But at the same time, a single value is formed at the transfer output CO=1, which is transferred to the highest (n+1) bit of the output bus QD and the code QD (10) =16 is set, corresponding to the range between zero and fifteenth digits for the input N=16 bit binary numbers.

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)

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, 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 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, output n bit line 20 of the number of the most significant unit digit 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 digit QL, output (n+1 ) bit line 23 number of single bits QU, output flag 24 single bits QF1, first trigger 1 start-stop TSS, second trigger 2 single bits TU, first element AND 3, second element AND 4, group counter 5, element OR 6, priority MSB Encoder 7, LSB Priority Encoder 8, Units Counting Module 9, First Output Register 10 of RGM High One Bit Number, Second Output Register 11 of RGL LSB Number, First SMS Difference Adder 12, INC Incrementer 13, Second th adder 14 single bits SMU, the third output register of the number of single bits 15, and also contains an external input 16 stop STOP, external input 17 start work START, external input 18 clock signals C, external input 19 asynchronous reset CLR, internal flag unit 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, internal ( nm) bit line of the group number BD, internal (m+1) bit line of the number of single bits in the M-bit group AU, 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 clock input C 18 and the asynchronous reset external input CLR 19 are connected to the corresponding clock inputs C and the asynchronous reset CLR inputs of the first start-stop trigger 1 TSS, the second trigger 2 1-bits TU, the group counter 5 , the first output register 10 of the number of the highest single bit RGM, the second output register 11 of the number of the least significant single bit RGL and the third output register of the number of single bits 15, внешний вход 17 начала работы START соединен с входом S синхронной установки в единичное состояние первого триггера 1 пуска-останова TSS,the external input 17 of the start of work START is connected to the input S of the synchronous installation in a single state of the first trigger 1 start-stop TSS, внешний вход 16 остановки STOP соединен с входом R синхронной установки в нулевое состояние триггера TSS пуска-останова 1,the external input 16 of the stop STOP is connected to the input R of the synchronous set to the zero state of the trigger TSS start-stop 1, 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 OR element 6, the priority encoder of the highest unit digit 7, the priority encoder of the least significant unit digit 8 and the unit count module 9, 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 OR element 6 is an internal flag of single bits FU and is connected to the second inputs of the first 3 and second 4 elements AND and is connected to the input S of the synchronous setting to the single state of the second trigger 2 single bits TU, the inverse output of which is connected to the first input of the second element And 4, the output of which is connected to the operation enable input CE of the second output register 11 of the number of the least significant single bit RGL, and the direct output of the second trigger 2 single bits TU is connected to the first input of the increase of the incrementer INC 13 and is the output flag of single bits QF1, 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 регистра 10 номера старшего единичного бита RGM,moreover, the output of trigger 1 start-stop TSS is connected to the work enable input CE of the group counter 5, to the work enable input CE of the third output register 15 and to the first input of the first element AND 3, the output of which is connected to the work enable input CE of the first output register 10 of the highest number single bit RGM, 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 group counter 5 are bits of the internal bus of the group number BD, which is connected to the groups of D-inputs of the high bits of the first 10 output register RGM and the second 11 output register RGL, while the outputs of the priority encoder of the highest unit bit 7 are bits of the internal bus number the most significant one bit UM in the group that is connected to the group of D-inputs of the least significant bits of the first 10 output register RGM, and the outputs of the priority encoder of the least significant one bit 8 are the internal bus bits of the number of the least significant one bit UL in the group that is connected to the group of D-inputs of the least bits of the second 11 output register RGL, 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 units counting module 9 are the bits of the internal bus of the number of unit bits in the group AU, which is connected to the group of inputs of the first term of the second adder 14 unit bits SMU, whose output is connected to the group D-inputs of the third output register of the number of unit bits 15, the output of which connected to the group of inputs of the second term of the second adder 14 single bits SMU, 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 first adder 12 difference SMS, in which the inverse group of inputs of the second term is connected to the outputs of the second 11 output register RGL, and the value of the logical unit "1" is applied to the transfer input CI , the output of the first adder 12 of the SMS difference is connected to the second group of inputs of the addend of the incrementer INC 13, причем разряды выходов первого выходного регистра 10 являются n разрядами выходной шины 20 номера старшего единичного разряда QМ, 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.moreover, the output bits of the first output register 10 are n bits of the output bus 20 of the number of the highest unit bit QM, the bits of the outputs of the incrementer INC 13 and the output of the transfer CO of the incrementer INC 13 are the corresponding (n + 1) bits of the output bus 21 of the width of the range QD, the bits of the outputs of the second output register 11 are n bits of the output bus 22 of the number of the least significant bit QL, the bits of the outputs of the third output register 15 are (n+1) bits of the output bus 23 of the number of single bits QU.
RU2021112354A 2021-04-29 2021-04-29 Group structure device for detecting the boundaries of a range of unit bits RU2763903C1 (en)

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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