RU2518641C1 - Parallel single signal counter - Google Patents
Parallel single signal counter Download PDFInfo
- Publication number
- RU2518641C1 RU2518641C1 RU2013104380/08A RU2013104380A RU2518641C1 RU 2518641 C1 RU2518641 C1 RU 2518641C1 RU 2013104380/08 A RU2013104380/08 A RU 2013104380/08A RU 2013104380 A RU2013104380 A RU 2013104380A RU 2518641 C1 RU2518641 C1 RU 2518641C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- elements
- inputs
- exclusive
- outputs
- input
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления и др.The invention relates to computer technology and can be used to build automation, functional units of control systems, etc.
Известны параллельные счетчики единичных сигналов (см., например, патент РФ 2256211, кл. G06F 7/38, 2005 г.), которые содержат логические элементы и формируют двоичный код числа единичных сигналов входного кортежа (x1, …, x8), где xq∈{0,1}.Known parallel counters of single signals (see, for example, RF patent 2256211, CL G06F 7/38, 2005), which contain logic elements and form a binary code for the number of single signals of the input tuple (x 1 , ..., x 8 ), where x q ∈ {0,1}.
К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных параллельных счетчиков единичных сигналов, относятся большие аппаратурные затраты и низкое быстродействие, обусловленные соответственно тем, что, в частности, упомянутый аналог содержит двадцать два элемента И, двадцать два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, и максимальное время задержки распространения сигнала в нем равно 10τЛЭ, где τЛЭ есть время задержки логического элемента.The reason that impedes the achievement of the technical result indicated below when using known parallel counters of single signals includes high hardware costs and low speed, due to the fact that, in particular, the aforementioned analogue contains twenty-two AND elements, twenty-two EXCLUSIVE OR elements, and the maximum the propagation delay time of the signal in it is equal to 10τ LE , where τ LE is the delay time of the logic element.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятый за прототип параллельный счетчик единичных сигналов (патент РФ 2260204, кл. G06F5/00, 2005 г.), который содержит логические элементы и формирует двоичный код числа единичных сигналов входного кортежа (x1, …, x8), где xq∈{0,1}.The closest device of the same purpose to the claimed invention in terms of features is the parallel counter of single signals adopted for the prototype (RF patent 2260204, class G06F5 / 00, 2005), which contains logic elements and generates a binary code for the number of single signals of the input tuple ( x 1 , ..., x 8 ), where x q ∈ {0,1}.
К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относятся большие аппаратурные затраты и низкое быстродействие, обусловленные соответственно тем, что прототип содержит тринадцать элементов И, семнадцать элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и максимальное время задержки распространения сигнала в нем равно 9τЛЭ, где τЛЭ есть время задержки логического элемента.The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below when using the prototype include high hardware costs and low speed, due to the fact that the prototype contains thirteen AND elements, seventeen EXCLUSIVE OR elements and the maximum signal propagation delay time in it is 9τ LE , where τ LE is the delay time of the logical element.
Техническим результатом изобретения является уменьшение аппаратурных затрат и повышение быстродействия при сохранении функциональных возможностей прототипа.The technical result of the invention is to reduce hardware costs and increase speed while maintaining the functionality of the prototype.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в параллельном счетчике единичных сигналов, содержащем шестнадцать элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и двенадцать элементов И, первый и второй входы r-го (r∈{1, …, 7, 9, …, 12}) элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены соответственно с первым и вторым входами r-го элемента И, а первые входы четвертого, шестого и выход двенадцатого элементов И подключены соответственно к пятому, седьмому входам параллельного счетчика единичных сигналов и первому входу шестнадцатого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, особенность заключается в том, что первый и второй входы восьмого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены соответственно с первым и вторым входами восьмого элемента И, первый, второй входы i-го и первый, второй входы j-го элементов И подключены соответственно к выходам (i+2)-го, (i+4)-го элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и выходам (j-4)-го, (j-2)-го элементов И, выходы i-го, j-го элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и выходы i-го, j-го элементов И соединены соответственно с i-ым входом девятого, вторым входом (j+7)-го и первым входом (i+13)-го, (j-6)-м входом одиннадцатого элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выходы (i+13)-го, (i+9)-го, тринадцатого элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и выход (i+8)-го элемента И подключены соответственно к i-му входу десятого, вторым входам (i+11)-го, шестнадцатого и первому входу (i+11)-го элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, а выходы девятого, двенадцатого, шестнадцатого элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и выход одиннадцатого элемента И являются соответственно первым, вторым, третьим и четвертым выходами параллельного счетчика единичных сигналов, первый, третий и второй, четвертый, шестой, восьмой входы которого соединены соответственно с первыми входами третьего, пятого и вторыми входами третьего, пятого, четвертого, шестого элементов И.The specified technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that in a parallel counter of single signals containing sixteen elements EXCLUSIVE OR and twelve elements AND, the first and second inputs of the rth (r∈ {1, ..., 7, 9, ..., 12}) EXCLUSIVE OR elements are connected respectively to the first and second inputs of the rth AND element, and the first inputs of the fourth, sixth and output of the twelfth elements AND are connected respectively to the fifth, seventh inputs of the parallel counter of unit signals and the first input of the sixteenth element EXCLUSIVE OR, the peculiarity is that the first and second inputs of the eighth element of the EXCLUSIVE OR are connected respectively to the first and second inputs of the eighth element of And, the first, second inputs of the i-th and the first, second inputs of the j-th AND elements are connected respectively to the outputs of the (i + 2) th, (i + 4) th elements EXCLUSIVE OR and the outputs of the (j-4) th, (j-2) th elements AND, outputs of the i-th, j -th elements EXCLUSIVE OR and the outputs of the i-th, j-th elements AND are connected respectively to the i-th input of the ninth, second input of the (j + 7) -th and first input of (i + 13) -th, (j-6) -th input of the eleventh element EXCLUSIVE OR, outputs of the (i + 13) th, (i + 9) th, thirteenth element of the EXCLUSIVE OR and the output of the (i + 8) th element AND are connected respectively to the i-th input of the tenth, second the inputs of the (i + 11) th, sixteenth and first input of the (i + 11) th IP elements BUT OR, and the outputs of the ninth, twelfth, sixteenth elements EXCLUSIVE OR and the output of the eleventh element And are respectively the first, second, third and fourth outputs of the parallel counter of single signals, the first, third and second, fourth, sixth, eighth inputs of which are connected respectively to the first the inputs of the third, fifth and second inputs of the third, fifth, fourth, sixth elements I.
На чертеже представлена схема предлагаемого параллельного счетчика единичных сигналов.The drawing shows a diagram of the proposed parallel counter of single signals.
Параллельный счетчик единичных сигналов содержит элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 11, …, 116 и элементы И 21, …., 212, причем первый и второй входы элемента 1r соединены соответственно с первым и вторым входами элемента 2r, первый, второй входы элемента 2i и первый, второй входы элемента 2j подключены соответственно к выходам элементов 1i+2, 1i+4 и 2j-4, 2j-2, выходы элементов 1i, 1j и 2i, 2j соединены соответственно с i-м входом элемента 19, вторым входом элемента 1j+7 и первым входом элемента 1i+13, (j-6)- м входом элемента 111, выходы элементов 1i+13, 1i+9, 113 и 2i+8, 212 подключены соответственно к i-му входу элемента 110, вторым входам элементов 1i+11, 116 и первым входам элементов 1i+11, 116, а выходы элементов 19, l12, 116 и 211 являются соответственно первым, вторым, третьим и четвертым выходами параллельного счетчика единичных сигналов, первый, третий, пятый, седьмой и второй, четвертый, шестой, восьмой входы которого соединены соответственно с первыми входами элементов 13, 15, 14, 16 и вторыми входами элементов 23, 25, 24, 26.The parallel counter of single signals contains the elements EXCLUSIVE OR 1 1 , ..., 1 16 and the elements AND 2 1 , ..., 2 12 , the first and second inputs of the
Работа предлагаемого параллельного счетчика единичных сигналов осуществляется следующим образом. На его первый, …, восьмой входы подаются соответственно подлежащие обработке сигналы x1, …, x8∈{0,1}. Тогда сигналы Z1, …, Z4 (см. чертеж) будут определяться выражениямиThe work of the proposed parallel counter of single signals is as follows. At its first, ..., eighth inputs, signals x 1 , ..., x 8 ∈ {0,1} are to be processed, respectively. Then the signals Z 1 , ..., Z 4 (see drawing) will be determined by the expressions
Z1=х1⊕x2⊕х3⊕х4⊕х5⊕х6⊕x7⊕x8,Z 1 = x 1 ⊕x 2 ⊕x 3 ⊕x 4 ⊕x 5 ⊕x 6 ⊕x 7 ⊕x 8 ,
Z2=(x1⊕x2⊕x3⊕х4)(х5⊕x6⊕х7⊕х8)⊕x1x2⊕x1x3⊕x1x4⊕x2x3⊕х2х4⊕х3х4⊕х5х6⊕x5x7⊕х5х8⊕х6х7⊕x6x8⊕x7x8,Z 2 = (x 1 ⊕x 2 ⊕x 3 ⊕x 4 ) (x 5 ⊕x 6 ⊕x 7 ⊕x 8 ) ⊕x 1 x 2 ⊕x 1 x 3 ⊕x 1 x 4 ⊕x 2 x 3 ⊕ x 2 x 4 ⊕ x 3 x 4 ⊕ x 5 x 6 ⊕ x 5 x 7 ⊕ x 5 x 8 ⊕ x 6 x 7 ⊕ x 6 x 8 ⊕ x 7 x 8 ,
Z3=(x1⊕x2⊕х3⊕x4)(x5⊕x6⊕x7⊕x8)(x1x2⊕x1x3⊕x1x4⊕х2х3⊕x2x4⊕x3x4⊕x5x6⊕x5x7⊕x5x8⊕x6x7⊕x6x8⊕x7x8)⊕(x1x2⊕x1x3⊕x1x4⊕x2x3⊕x2x4⊕x3x4)(x5x6⊕х5х7⊕х5х8⊕x6x⊕x6x8⊕x7x8),Z 3 = (x 1 ⊕x 2 ⊕x 3 ⊕x 4 ) (x 5 ⊕x 6 ⊕x 7 ⊕x 8 ) (x 1 x 2 ⊕x 1 x 3 ⊕x 1 x 4 ⊕x 2 x 3 ⊕ x 2 x 4 ⊕x 3 x 4 ⊕x 5 x 6 ⊕x 5 x 7 ⊕x 5 x 8 ⊕x 6 x 7 ⊕x 6 x 8 ⊕x 7 x 8 ) ⊕ (x 1 x 2 ⊕x 1 x 3 ⊕x 1 x 4 ⊕x 2 x 3 ⊕x 2 x 4 ⊕x 3 x 4 ) (x 5 x 6 ⊕x 5 x 7 ⊕x 5 x 8 ⊕x 6 x⊕x 6 x 8 ⊕x 7 x 8 )
Z4=x1x2x3x4x5x6x7x8,Z 4 = x 1 x 2 x 3 x 4 x 5 x 6 x 7 x 8 ,
где символами ⊕ и . обозначены соответственно операции ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и И. Раскрыв скобки и упростив предпоследнее равенство с помощью соотношения y⊕y=0 (y∈{0,1}), получимwhere the symbols ⊕ and . the operations EXCLUSIVE OR and I. are denoted, respectively. Expanding the brackets and simplifying the penultimate equality using the relation y⊕y = 0 (y∈ {0,1}), we obtain
где ; m=2g-1; xk1, …, xkm∈{x1, …, x8}, 1≤k1<…<km≤8; есть количество неповторяющихся конъюнкций xk1…xkm, определяемое как число сочетаний из 8 по m. Таким образом, на выходах предлагаемого счетчика имеем Z1=β0, Z2=β1, Z3=β2, Z4=β3, где β3β2β1β0 есть двоичный код числа единичных сигналов в кортеже (x1, …, x8). При этом максимальное время задержки распространения сигнала в предлагаемом счетчике равно 6τЛЭ (τЛЭ - время задержки логического элемента).Where ; m is 2 g-1 ; x k1 , ..., x km ∈ {x 1 , ..., x 8 }, 1≤k1 <... <km≤8; there is the number of non-repeating conjunctions x k1 ... x km , defined as the number of combinations of 8 over m. Thus, at the outputs of the proposed counter we have Z 1 = β 0 , Z 2 = β 1 , Z 3 = β 2 , Z 4 = β 3 , where β 3 β 2 β 1 β 0 is the binary code of the number of unit signals in the tuple ( x 1 , ..., x 8 ). In this case, the maximum delay time of the signal propagation in the proposed counter is 6τ LE (τ LE is the delay time of the logic element).
Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемый параллельный счетчик единичных сигналов обладает функциональными возможностями прототипа, меньшими по сравнению с ним аппаратурными затратами и более высоким быстродействием.The above information allows us to conclude that the proposed parallel counter of single signals has the functionality of the prototype, lower hardware costs and higher speed compared to it.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013104380/08A RU2518641C1 (en) | 2013-02-01 | 2013-02-01 | Parallel single signal counter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013104380/08A RU2518641C1 (en) | 2013-02-01 | 2013-02-01 | Parallel single signal counter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2518641C1 true RU2518641C1 (en) | 2014-06-10 |
Family
ID=51216443
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013104380/08A RU2518641C1 (en) | 2013-02-01 | 2013-02-01 | Parallel single signal counter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2518641C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2710872C1 (en) * | 2019-03-11 | 2020-01-14 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" | Parallel single signal counter |
RU2761103C1 (en) * | 2020-09-24 | 2021-12-03 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" | Parallel unit counter |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5339447A (en) * | 1989-11-17 | 1994-08-16 | Texas Instruments Incorporated | Ones counting circuit, utilizing a matrix of interconnected half-adders, for counting the number of ones in a binary string of image data |
RU2256211C1 (en) * | 2004-03-12 | 2005-07-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Singular signals number identifier |
RU2260204C1 (en) * | 2004-05-11 | 2005-09-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Parallel counter of single signals |
RU2284655C1 (en) * | 2005-04-15 | 2006-09-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Parallel counter of singular signals |
WO2007002802A1 (en) * | 2005-06-28 | 2007-01-04 | 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 |
-
2013
- 2013-02-01 RU RU2013104380/08A patent/RU2518641C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5339447A (en) * | 1989-11-17 | 1994-08-16 | Texas Instruments Incorporated | Ones counting circuit, utilizing a matrix of interconnected half-adders, for counting the number of ones in a binary string of image data |
RU2256211C1 (en) * | 2004-03-12 | 2005-07-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Singular signals number identifier |
RU2260204C1 (en) * | 2004-05-11 | 2005-09-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Parallel counter of single signals |
RU2284655C1 (en) * | 2005-04-15 | 2006-09-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Parallel counter of singular signals |
WO2007002802A1 (en) * | 2005-06-28 | 2007-01-04 | 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 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2710872C1 (en) * | 2019-03-11 | 2020-01-14 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" | Parallel single signal counter |
RU2761103C1 (en) * | 2020-09-24 | 2021-12-03 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" | Parallel unit counter |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2533079C1 (en) | Majority module | |
RU2580801C1 (en) | Majority module | |
RU2393527C2 (en) | Logical converter | |
RU2542920C2 (en) | Logic module | |
RU2517720C1 (en) | Logic converter | |
RU2647639C1 (en) | Logic converter | |
RU2559708C1 (en) | Logic converter | |
RU2518641C1 (en) | Parallel single signal counter | |
RU2700554C1 (en) | Majority module | |
RU2595960C1 (en) | Pulse selector | |
RU2542895C1 (en) | Logical converter | |
RU2621281C1 (en) | Logic converter | |
RU2518669C1 (en) | Logic converter | |
RU2580799C1 (en) | Logic transducer | |
RU2549151C1 (en) | Logic converter | |
RU2013136438A (en) | PULSE SELECTOR | |
RU2641454C2 (en) | Logic converter | |
RU2629451C1 (en) | Logic converter | |
RU2580798C1 (en) | Logic unit | |
RU193622U1 (en) | AGREED FILTER | |
RU2700553C1 (en) | Majority module | |
RU2260204C1 (en) | Parallel counter of single signals | |
RU2549158C1 (en) | Logic converter | |
RU2701464C1 (en) | Logic converter | |
RU2697727C2 (en) | Majority module |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150202 |