RU2761103C1 - Parallel unit counter - Google Patents

Parallel unit counter Download PDF

Info

Publication number
RU2761103C1
RU2761103C1 RU2020131866A RU2020131866A RU2761103C1 RU 2761103 C1 RU2761103 C1 RU 2761103C1 RU 2020131866 A RU2020131866 A RU 2020131866A RU 2020131866 A RU2020131866 A RU 2020131866A RU 2761103 C1 RU2761103 C1 RU 2761103C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
elements
inputs
exclusive
parallel unit
unit counter
Prior art date
Application number
RU2020131866A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Васильевич Андреев
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет"
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 бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет"
Priority to RU2020131866A priority Critical patent/RU2761103C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2761103C1 publication Critical patent/RU2761103C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F7/00Methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
    • G06F7/38Methods or arrangements for performing computations using exclusively denominational number representation, e.g. using binary, ternary, decimal representation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Logic Circuits (AREA)

Abstract

FIELD: computing technology.
SUBSTANCE: parallel unit counter comprises four EXCLUSIVE OR elements (11, …, 14) and four majority elements (21, …, 24). Due to said elements and a new connection configuration thereof with a depth of 3, the amount of units in a seven-digit binary number set by seven input binary signals is determined.
EFFECT: expanded operational capabilities of the parallel unit counter with maintained prototype configuration depth.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении средств автоматики, функциональных узлов систем управления и др.The invention relates to computer technology and can be used in the construction of automation tools, functional units of control systems, etc.

Известны параллельные счетчики единиц (см., например, рис. 9.6а на стр. 215 в книге Токхейм Р. Основы цифровой электроники. М.: Мир, 1988 г.), которые определяют количество единиц в трехразрядном двоичном числе, задаваемом тремя входными двоичными сигналами.Known parallel unit counters (see, for example, Fig. 9.6a on page 215 in the book Tokheim R. Fundamentals of digital electronics. M .: Mir, 1988), which determine the number of units in a three-digit binary number, specified by three input binary signals.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных параллельных счетчиков единиц, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не допускается обработка семиразрядного двоичного числа, задаваемого семью входными двоичными сигналами.The reason that prevents the achievement of the technical result indicated below when using the known parallel unit counters is limited functionality due to the fact that the processing of a seven-bit binary number specified by seven input binary signals is not allowed.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятый за прототип параллельный счетчик единиц (рис. 9.6б на стр. 215 в книге Токхейм Р. Основы цифровой электроники. М.: Мир, 1988 г.), который содержит логические элементы и определяет количество единиц в трехразрядном двоичном числе, задаваемом тремя входными двоичными сигналами. При этом глубину схемы прототипа образуют три логических элемента.The closest device for the same purpose to the claimed invention in terms of a set of features is the parallel counter of units adopted as a prototype (Fig. 9.6b on page 215 in the book of Tokheim R. Fundamentals of digital electronics. M .: Mir, 1988), which contains logical elements and determines the number of ones in a three-bit binary number, given by three input binary signals. In this case, the depth of the prototype circuit is formed by three logical elements.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не допускается обработка семиразрядного двоичного числа, задаваемого семью входными двоичными сигналами.The reason that prevents the achievement of the technical result indicated below when using the prototype includes limited functionality due to the fact that processing of a seven-bit binary number specified by seven input binary signals is not allowed.

Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения определения количества единиц в семиразрядном двоичном числе, задаваемом семью входными двоичными сигналами, при сохранении глубины схемы прототипа.The technical result of the invention is to expand the functionality by ensuring the determination of the number of units in a seven-bit binary number, specified by seven input binary signals, while maintaining the depth of the prototype circuit.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в параллельном счетчике единиц, содержащем два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, особенность заключается в том, что в него дополнительно введены два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и четыре мажоритарных элемента, причем первый, второй, третий входы i-го

Figure 00000001
элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены соответственно с первым, вторым, третьим входами i-го мажоритарного элемента, первый, третий входы третьего и первый, второй, третий входы четвертого элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены соответственно с выходами первого, второго элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и выходами первого, третьего, второго мажоритарных элементов, а первый, второй, третий входы j-го
Figure 00000002
второй вход третьего элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и выход четвертого мажоритарного элемента соединены соответственно с (3 × j-2)-ым, (3 × j-1)-ым, (3 × j)-ым, седьмым входами и третьим выходом параллельного счетчика единиц, первый и второй выходы которого образованы соответственно выходами третьего и четвертого элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ.The specified technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that in a parallel unit counter containing two EXCLUSIVE OR elements, the peculiarity lies in the fact that two EXCLUSIVE OR elements and four majority elements are additionally introduced into it, and the first, second, third inputs of the i-th
Figure 00000001
of the EXCLUSIVE OR element are connected respectively to the first, second, third inputs of the i-th majority element, the first, third inputs of the third and first, second, third inputs of the fourth EXCLUSIVE OR elements are connected respectively to the outputs of the first, second EXCLUSIVE OR elements and the outputs of the first, third, of the second majority element, and the first, second, third inputs of the j-th
Figure 00000002
the second input of the third EXCLUSIVE OR elements and the output of the fourth majority element are connected, respectively, to the (3 × j-2) th, (3 × j-1) th, (3 × j) th, seventh inputs and the third output of the parallel unit counter , the first and second outputs of which are formed, respectively, by the outputs of the third and fourth EXCLUSIVE OR elements.

На чертеже представлена схема предлагаемого параллельного счетчика единиц.The drawing shows a diagram of the proposed parallel counter of units.

Параллельный счетчик единиц содержит элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 11, …, 14 и мажоритарные элементы 21, …,24, причем первый, второй, третий входы элемента

Figure 00000003
соединены соответственно с первым, вторым, третьим входами элемента 2i, первый, третий входы элемента 13 и первый, второй, третий входы элемента 14 соединены соответственно с выходами элементов 11, 12 и 21, 23, 22, а первый, второй, третий входы элемента
Figure 00000004
Figure 00000005
второй вход элемента 13 и выходы элементов 13, 14, 24 соединены соответственно с (3 × j-2)-ым, (3 × j-1)-ым, (3 × j)-ым, седьмым входами и первым, вторым, третьим выходами параллельного счетчика единиц.Parallel counter of ones contains elements EXCLUSIVE OR 1 1 , ..., 1 4 and majority elements 2 1 , ..., 2 4 , and the first, second, third inputs of the element
Figure 00000003
are connected respectively to the first, second, third inputs of element 2 i , the first, third inputs of element 1 3 and the first, second, third inputs of element 1 4 are respectively connected to the outputs of elements 1 1 , 1 2 and 2 1 , 2 3 , 2 2 , and the first, second, third inputs of the element
Figure 00000004
Figure 00000005
the second input of the element 1 3 and the outputs of the elements 1 3 , 1 4 , 2 4 are connected, respectively, with the (3 × j-2) th, (3 × j-1) th, (3 × j) th, seventh inputs and the first, second, third outputs of the parallel counter of units.

Работа предлагаемого параллельного счетчика единиц осуществляется следующим образом. На его первый,..., седьмой входы подаются соответственно двоичные сигналы х1, …,х7 ∈{0,l}, которые задают подлежащее обработке семиразрядное двоичное число. В представленной ниже табл. 1 приведены значения сигналов

Figure 00000006
, полученные с учетом работы элементов 1j, 2j для всех возможных наборов значений входных сигналов x3×j-2, x3×j-1, x3×j. В табл. 2 указаны значения выходных сигналов z1, z2, z3 предлагаемого счетчика, полученные с учетом работы соответствующих элементов для всех возможных наборов значений сигналов у1, у2, уз, у4, х7.The proposed parallel counter of units is carried out as follows. On its first, ..., seventh inputs, respectively, binary signals x 1 , ..., x 7 ∈ {0, l} are supplied, which specify the seven-bit binary number to be processed. In the table below. 1 shows the signal values
Figure 00000006
obtained taking into account the operation of elements 1 j , 2 j for all possible sets of values of the input signals x 3 × j-2 , x 3 × j-1 , x 3 × j . Table 2 shows the values of the output signals z 1 , z 2 , z 3 of the proposed counter, obtained taking into account the operation of the corresponding elements for all possible sets of signal values y 1 , y 2 , y z , y 4 , x 7 .

Figure 00000007
Figure 00000007

Figure 00000008
Figure 00000008

Согласно табл. 1, табл. 2 имеем z10, z21, z32, где β2β1β0 есть двоичный код количества единиц в семиразрядном двоичном числе, задаваемом двоичными сигналами х1, …, х7.According to the table. 1, tab. 2 we have z 1 = β 0 , z 2 = β 1 , z 3 = β 2 , where β 2 β 1 β 0 is the binary code of the number of ones in a seven-bit binary number, specified by binary signals x 1 , ..., x 7 .

Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемый параллельный счетчик единиц обладает более широкими по сравнению с прототипом функциональными возможностями, так как определяет количество единиц в семиразрядном двоичном числе, задаваемом семью входными двоичными сигналами. При этом глубину схемы предлагаемого параллельного счетчика единиц образуют три логических элемента.The above information allows us to conclude that the proposed parallel counter of units has wider functional capabilities in comparison with the prototype, since it determines the number of units in a seven-bit binary number specified by seven input binary signals. In this case, the depth of the circuit of the proposed parallel counter of units is formed by three logical elements.

Claims (1)

Параллельный счетчик единиц, содержащий два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, отличающийся тем, что в него дополнительно введены два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и четыре мажоритарных элемента, причем первый, второй, третий входы i-го
Figure 00000009
элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены соответственно с первым, вторым, третьим входами i-го мажоритарного элемента, первый, третий входы третьего и первый, второй, третий входы четвертого элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены соответственно с выходами первого, второго элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и выходами первого, третьего, второго мажоритарных элементов, а первый, второй, третий входы j-го
Figure 00000010
второй вход третьего элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и выход четвертого мажоритарного элемента соединены соответственно с (3 × j-2)-ым, (3 × j-1)-ым, (3 × j)-ым, седьмым входами и третьим выходом параллельного счетчика единиц, первый и второй выходы которого образованы соответственно выходами третьего и четвертого элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ.
Parallel counter of ones, containing two EXCLUSIVE OR elements, characterized in that two EXCLUSIVE OR elements and four majority elements are additionally introduced into it, and the first, second, third inputs of the i-th
Figure 00000009
of the EXCLUSIVE OR element are connected respectively to the first, second, third inputs of the i-th majority element, the first, third inputs of the third and first, second, third inputs of the fourth EXCLUSIVE OR elements are connected respectively to the outputs of the first, second EXCLUSIVE OR elements and the outputs of the first, third, of the second majority element, and the first, second, third inputs of the j-th
Figure 00000010
the second input of the third EXCLUSIVE OR elements and the output of the fourth majority element are connected, respectively, to the (3 × j-2) th, (3 × j-1) th, (3 × j) th, seventh inputs and the third output of the parallel unit counter , the first and second outputs of which are formed, respectively, by the outputs of the third and fourth EXCLUSIVE OR elements.
RU2020131866A 2020-09-24 2020-09-24 Parallel unit counter RU2761103C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020131866A RU2761103C1 (en) 2020-09-24 2020-09-24 Parallel unit counter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020131866A RU2761103C1 (en) 2020-09-24 2020-09-24 Parallel unit counter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2761103C1 true RU2761103C1 (en) 2021-12-03

Family

ID=79174190

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020131866A RU2761103C1 (en) 2020-09-24 2020-09-24 Parallel unit counter

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2761103C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050198094A1 (en) * 2004-03-05 2005-09-08 Broadcom Corporation Adder-subtracter circuit
RU2260204C1 (en) * 2004-05-11 2005-09-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Parallel counter of single signals
US20090193384A1 (en) * 2008-01-25 2009-07-30 Mihai Sima Shift-enabled reconfigurable device
RU2518641C1 (en) * 2013-02-01 2014-06-10 Общество с ограниченной ответственностью "ИВЛА-ОПТ" Parallel single signal counter

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050198094A1 (en) * 2004-03-05 2005-09-08 Broadcom Corporation Adder-subtracter circuit
RU2260204C1 (en) * 2004-05-11 2005-09-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Parallel counter of single signals
US20090193384A1 (en) * 2008-01-25 2009-07-30 Mihai Sima Shift-enabled reconfigurable device
RU2518641C1 (en) * 2013-02-01 2014-06-10 Общество с ограниченной ответственностью "ИВЛА-ОПТ" Parallel single signal counter

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2363037C1 (en) Device for comparing binary numbers
RU2761103C1 (en) Parallel unit counter
RU2649296C1 (en) Comparator of binary numbers
RU2713862C1 (en) MULTIPLIER MODULO q
RU2629453C1 (en) Binary subtractor
RU2704735C1 (en) Threshold module
RU2762548C1 (en) Adder-multiplier modulo three
RU2758184C1 (en) Binary adder
RU2789722C1 (en) Binary subtractor
RU2677371C1 (en) Binary numbers comparison device
RU2709653C1 (en) Binary subtractor
RU2361266C1 (en) Binary number comparator
RU2770798C1 (en) MODULO q SUBTRACTOR
RU2762621C1 (en) Binary number comparison device
RU2678165C1 (en) Binary numbers selection device
RU2710872C1 (en) Parallel single signal counter
RU2849027C1 (en) Binary subtractor
RU2621376C1 (en) Logic module
RU2757832C1 (en) Binary number comparator
RU2621280C1 (en) Binary number comparator
RU2847963C1 (en) Binary calculator
RU2842952C1 (en) Functional former
RU2840388C1 (en) Binary subtractor
RU2681693C1 (en) Binary numbers selection device
RU2764707C1 (en) Modulo seven arithmetic unit