SU781811A2 - Устройство дл параллельного счета количества единиц (нулей) в двоичном числе - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике, предназначено дл  подсчета одноименHbix вдфр в двоичных кодах. По основному авт.св. № 450160 известно устройство дл  параллельного счета количества ещжиц (нулей) в двоичном числе, содержащее п-разр дкый входной регистр, log п групп сумматоров по n/2k сумматоров в каждой группе (1 k log п), выход суммы последнего сумматора каждой группы и выход переноса сумматора последней k-й группы соединены со входами соответствующих разр дов выходного регистра, входы каждого i-ro сумматора k-й группы соединены с выходами переноса 2i-ro к (21-1)-го сумматоров (k-I)-и группы с вы хо суммы (i-l)-ro сумматора k-й группы, выходы 2(-го и (2i-l)-ro разр дов входного регистра соединены со входами i-ro сумматора первой группы 1 . Устройство производит счет количества единиц двоичного п-разр дного числа как такового независимо от смыслового содержани  информации в разр дах числа, т.е. дл  устройства безразлично то обсто тельство, что часть разр дов числа может содержать рабочую информацию (например операнд), а друга  часть разр дов - вспомогательную информацию (например cn)OKe6Hbie признаки, контрольные разр ды и т.п.). Однако при использовании такого устройства в р де систем вычислительной техники возникает необходимость обеспечени  двух режимов работы устройства. Подсчет числа единиц во всех п разр дах исходного числа (т.е. выполнение основной функции) - режим 1. Этот режим обеспечивает, например, периогдаческий счет числа функционирующих устройств вычислительной системы. Каждый разр д исходного числа соответствует определенному устройству . О в разр де - устройство не работает, 1 - устройство функционирует. Подсчет числа единиц в (п-1) разр дах - режим 2 п-й )азр д  вл етс  контрольным и счету не подлежит . Этот режим необходим, когда информаци  на вход устройства поступает из каналов св зи и каждое (п-1) разр дное входное число сопровождаетс  контрольным разр дом.

37

Если на входной регистр известного устройства поступает двоичное число, у которого п-й разр д контрольный (контроль по mod 2 на нечетность), а просуммировать необходимо единицы в (п-1) разр дах, то в тех случа х, когда п-й разр д содержит 1 на вь ходном регистре устройства фиксируетс  число на единицу больше, чем следует.

Предполага , что исходное число (с контролным разр дом) не искажаетс  в тракте передачи от источника до входного регистра устройства , и само устройство функционирует правильно , анализ позвол ет сделать следующие выводы:

а)младший разр д выходного регистра всег да устанавливаетс  в 1, т.е. 1 в этом разр де - признак правильной работы устройства;

б)когда контрольный разр д равен О, число на выходном регистре соответствует

числу единиц в (п-1) разр дах исходного двоичного числа;

в)когда контрольный разр д равен 1, число на выходном регистре на единицу больше количества единиц в (п-1) разр дах исходного числа.

Таким образом, устройство не обеспечивает точного суммировани  единиц дл  двоичных слов, имеющих один контрольный разр д.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей устройства, т.е. обеспечение возможности работы с двоичными числами, содержащими контрольный разр д, а также повышение достоверности, контроль правильности приема исходного двоичного числа и функционировани  устройства.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  параллельного счета количества единиц (нулей) в двоичном числе дополнительно введены три элемента И, два элемента ИЛИ элемент НЕ и триггер режима, причем первые входы элементов И соединены с выходом триггера младшего разр да выходного регистра второй вход первого элемента И соединен с первым выходом триггера режима и первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход второго элемента И соединен с выходом элемента НЕ, вход которого соединен с выходом триггера контро. разр да входного регистра , третий вход второго элемента И соединен со вторым выходом триггера режима и вторым входом третьего элемента И, выходы первого и второго элементов И подключены соответ;ственно к первому -и второму входам второго элемента ИЛИ, выход которого  вл етс  выходом младшего разр да выходного регистра, а выход третьего элемента И соединён со вторым входом первого элемента ИЛИ, выход которой соединен с шиной контрол .

На чертеже изображена схема устройства

4

Устройство содержит триггер I режима, элементы И 2-4, триггеры 5 входного регистра 6 сумматоры 7, объединенные в группы 8-1, триггеры 12 выходного регистра 13, выходную шину 14 разр да, элемент ИЛИ 15, шину 16 контрол , элемент ИЛИ 17, элемент НЕ 18.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы триггер 1 режима устанавливаетс  в одно из состо ний Режим 1 или Режим 2, что и определ ет функционирование устройства.

В первом режиме разрешающий потенциал с первого выхода триггера 1 подаетс  на элемент И 2, запрещающий потенциал - со второго выхода триггера на вход1 1 элементов И 3 и 4. Элементы И 3 и 4 в этом режиме не функционируют. Исходное число фиксируетс  на триггерах 5 входного регистра 6. В результате работы сумматоров 7, объединенных в групы 8-11, на триггерах 12 врлходного регистра 13 фиксируетс  двоичный код, который  вл етс  результатом подсчета единиц исходного числа. Выдача этого кода происходит в выходные шины устройства, причем все выходные шины, кроме одной (выходной шипы 14 младшего разр да). подключены к выходам триггеров 12. Выходна  же шина 14 младшего разр да подключена к выходу элемента ИЛИ 1 Сигнал на шине 14 дл  данного режима работы устройства всегда соответствует сигналу на выходе триггера младшего разр да регистра 13 На шине 16 контрол  посто нно фиксируетс  сигнал 1 отсутстви  ошибки, поступающий с первого выхода триггера 1 режима через элемент ИЛИ 17.

Рассмотренный режим работы устройства примен етс , когда необходимо суммировать единицы во всех п-разр дах исходного двоичного числа, т.е. этот режим полностью соответствует режиму работы известного устройства.

Второй режим примен етс  тогда, когда на вход устройства поступают двоичные числа, у которых п-й разр д контрольный, а суммировать единицы необходимо только в первых (п-1) разр дах.

Триггер 1 режима устанавливаетс  в состо ни когда элемент И 2 заблокирован,а на элементы И 3 и 4 подаетс  с триггера 1 разрешаюцщй потенциал.

Claims (1)

1. Рассмотрим два случа  дл  этого режима, при условии, что при отсутствии искажени  исходного числа в тракте передачи результат суммировани  всегда дает 1 в младшем разр де (поскольку всегда число единиц в исходном числе должно быть нечетным) и наличие этой 1  вл етс  признаком правильной работы устройства. а)При поступлении на вход устройства исходного двончЕтого числа его контрольный разр д равен О. В этом случае результат суммировани  на выходном регистре 13 равен числу единиц в (п-1) разр дах исходного чис ла и на выходной шине 14 младшего разр да имеет место тот же потенциал, что и на выходе триггера младшего разр да, т.е. 1. Это обеспечиваетс  разрешающим потенциалом с выхода элемента НЕ 18 по входу, подключенн му к выходу триггера контрольного n-fb разр да исходного числа (поскольку контрольный разр д равен О). Дл  дан(гого случа  на оба входа элемента И 4 подаютс  разрешающие потенциалы с триггера 1 режима и с вь1хода триггера младшего разр да регистра 13. Поэтому на шине 16 контрол  фиксируетс  сигнал отсутстви  ошибки 1. б)Контрольный разр д исходного числа равен 1. Результат суммировани , зафиксированный на регистре 13, на единицу больше, че следует иметь на выходе устройства. Коррекци  содержимого регистра 13 на, -1 при выдаче в выходные шины устройства производитс  путем подачи запрешающего потенциала с выхода элемента НЕ 18 на вход элемента И 3. При этом на выходной шине 14 фиксируетс  О. На шине контрол  16, как и дл  случа  а), фиксируетс  сигнал отсутстви  ошибки, т.е. 1. Таким образом, в зависимости от состо ни  контрольного разр да исходного числа на выходной шине 14 младшего разр да результата фиксируетс  1 (когда контрольный раз р д равен О) или О (когда контрольный разр д равен 1). Если при передаче по тракту св зи произошел единичный сбой в каком-либо разр де исходного числа (или групповой нечетный . сбой), то количество единиц в исходном числ станет четным и в результате суммировани  этих единиц триггер младшего разр да регистра 13 установитс  в О. Наличие зтого О - признак искажени  исходного числа. На шине 16 контрол  при этом по вл етс  сигнал ошибки, т.е. О. Следовательно, в режиме 2 устройством осзтцествл етс  не то1иько суммирование единиц (п-1) - разр дов исходного числа, но и контроль исходного птела. Сигнал О на шине 16 контрол  по вл етс  не только при сбое исходного числа, но и в том случае, когда исходное число верно, а неверно функционирует само устройство, т.е. осушествл етс  контроль функционировани  устройства. Введение дополнительных элементов в состав устройства обеспечивает расширение его функций. Устройство может работать с числами , содержащими контрольный разр дки позвол ет осуществить контроль правильности приема исходного числа и контроль функционировани  устройства. Формула изобретени  Устройство дл  параллельного счета количества единиц (нулей) в двоичном числе по авт.св. № 450160, отличающеес  тем, что, с целью расширени  его функциональных возможностей за счет работы с числами, содержащими контрольный разр д, и повышени  достоверности, в него дополнительно введены три элемента К, два элемента ИЛИ, элемент НЕ и триггер режима, причем первые входы элементов И соединены с выходом триггера младшего разр да выходного регистра, второй вход первого элемента И соединен с первым вь.1ходом триггера режима и первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход второго элемента И соединен с выходом элемента НЕ, вход которого соединен с выходом триггера контрольного разр да входного регистра , третий вход второго элемента И соединен со вторым выходом триггера режима и вторым входом третьего элемента И, выходы первого и второго элементов И подключены соответственно к первому и второму входам второго элемента ИЛИ, выход которого  вл етс  выходом младшего разр да выходного регистра, а выход третьего элемента И соединен со вторым входом первого элемента ИЛИ, выход которой соединен с шиной контрол . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 450160, кл. G 06 F 5/02, 1975 (прототип).