SU964627A1 - Устройство дл определени количества единиц в двоичном числе - Google Patents

Description

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА ЕДИНИЦ В ДВОИЧНОМ ЧИСЛЕ

. 1

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть испольг зовано в качестве устройства контрол  цифровой техники.

Известно устройство определени  количества единиц, обеспечивающее счет совпадающих по времени входных импульсов, содержащее генератор тактовых импульсов, сметчик Джонсона, двоичный счетчик, фиксирующие триггеры , элементы НЕ-И и инверторь Cl .

Недостатком данного устройства, счетчика  вл етс  невысокое быстродействие , обусловленное необходимостью опроса всех фиксирующих триггеров ..

Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  уст- ройство дл  определени  количества единиц в двоичном числе, содержащее трехвходовой элемент И, элемент И-НЕ, выходной элемент И, счетчик и триггер и элементы И и ИЛИ дл  каулдого из разр дов 2.

Недостатком данного устройства  вл етс  невысокое быстродействие обусловленное подсчетом пр мых сигналов значаи их разр дов двоичного числа. В случае присутстви  единиц во всех разр дах д,воичного числа врем  подсчета их будет максимальным и равным

Z Т(п-1),

10

где t - врем  подсчета единиц в разр дах двоичного числа; Т - период следовани  тактовых

I импульсов-, п - число разр дов в двоичном

15

числе.

.Цель изобретени1Ч - увеличение быстродействи  устройства.

Поставленна  цель,достигаетс  тем, что в устройство дл  определени  ко20 личества единиц в двоичном числе, содержащее первый счетчик импульсов, первый элемент И, элемент И-НЕ, второй элемент И и канал фиксации единиц 8 пр мом коде, состо щий из п триггеров, где п - количество разр дов двоичного числа, 2п элементов И и п элементов ИЛИ, единичныйвыход триггера 4-го разр да, где 1-f , соединен с первым входом соответствующего Г-го элемента ИЛИ, выход которого соединен с первыми входами (21+ +1)-го и (2i+2)-ro элементов И, вторые входы (2i+1)-ro и (2}+2)-го элементов И, где О i i 4 (п-1), соединены соответственно с единичным и нулевым входами i-ro разр да двоичного числа, выходы (2i+1)-ro и (2i+2)-ro элементов И соединены соответственно с D входом триггера i-ro разр да и вторым входом элемента ИЛИ, пер вые входы первого и второгоэлементов И канала фиксации иниц в пр мо коде соединены с управл ющим входом устройства, с первыми входами первого и второго элементов И и с первым входом элемента И-НЕ, выход -которого соединен со вторым входом первого элемента И, выход первого элемент И соединен со счетным входом первого счетчика, и с-входом синхронизаци всех триггеров канала фиксации единиц в пр мом коде, тактовый вход уст ройства соединен с третьим входом первого элемента И, выход второго эл мента И  вл етс  управл одим выходом устройства, введен второй счетчик, элемент ИЛИ, перва  и втора  группы элементов И, группа элементов ИЛИ и канал ф.иксации единиц в.обратном коде , выполненный аналогично каналу фиксации единиц в пр мом коде, причем первые входы (2i+1)-ro и (2 +2}элементов И канала фиксации единиц в обратном коде соединены соответстве но с нулевым и единичным входами i-ro разр да двоичного числа, где О 4 i $ П , управл ющий вход устройства соединен с первыми в.ходами первого и второго элементов И канала фиксации единиц в обратном коде, выход п-го элемента ИЛИ этого канала соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен со вторыми входами второго элемента И и элемента И-НЕ,/выход первого элемента И соединен со входом синхронизации триггеров канала фиксации единиц в обратном коде и со счетным входом второго счетчика,информационные выходы первого и второго счетчиков сое динены соответственно с первыми входами соответствующих элементов И 96 4 первой и второй групп, выходы которых соединены соответственно с первыми и вторыми входами элементов ИЛИ группы, выходы элементов ИЛИ группы  вл ютс  информационными выходами устройства, выход п-го элемента ИЛИ канала фиксации единиц в пр мом коде соединен со вторым входом элемента ИЛИ, первые и вторые входы элемента ИЛИ соединен со вторыми входами элементов И соответственно второй и первой Групп.. На чертеже представлена блок-схема устройства дл  определени  количества единиц в двоичном числе. Схема содержит первый счетчик 1, второй счетчик 2, работающий.на первую и вторую группы элементов И З-, группу элементов ИЛИ ij, первый и второй элементы И 6-/, элемент ИЛИ 8, элемент И-НЕ 9, канал 10 фиксации единиц Впр мом коде двоичного числа и канал 11 фиксации единиц в обратном коде двоичного числа, вход 12 тактовых импу. ьсов, управл ющий вход 13 устройства, входы 1ч, 1Ь соответственно пр мого и инверсного сигналов -го разр да двоичного числа, управл ющий выход 16 и информационный выход 17 устройства. Каналы 10 и 11 фиксации единиц в пр мом коде двоичного числа и в обратном коде двоичного числа содержит триггеры 18, элементы И 19-20 и элементы ИЛИ 21. Входы счетчика 1 и вычитающего счетчика.2 соединены с выходом элемен та И 6 и с синхронизирующими входами каналов фиксации единиц в пр мом коде двоичного числа 10 и в обратном коде двоичного числа 11, которые сое- динены с синхронизирующими входами триггеров 18, а выходы - с первыми входами группы элементов И З-, выходы которых соединены через группу элементов ИЛИ 5 с выходом 17 устройства , а вторые входы - с входами Элемента ИЛИ 8 и с выходами элементов ИЛИ 21 последнего разр да каналов 10 и 11. Первый вход элемента И 6 соединен с Управл ю1цим входом 13 устройства , с первыми входами элемента И 7, элемента И-НЕ 9 и элементов И 19-20 каналов 10-11, второй вход соединен с выходом элемента И-НЕ 9, а третий вход - с входом 12 тактовых импульсов устройства, второй вход элемента И-НЕ 9 соединен с выхорм элемента ИЛИ 8 и со вторым входом элемента И 7, выход которого  вл етс  управл ющим выходом 16 устройства .

Информационные входы триггеров 18 соединены с выходами элементов И 19, а единичные выходы - с первыми входами элементов ИЛИ 21, вторые входы которых соединены с выходами элементов И 20, а выходы - с первыми входами элементов И 13-20 последующих разр дов. Вторые входы элементов И 19-20 канала 10 фиксации единиц в пр мом коде двоичного числа соединены с входами пр мого и инверсного сигналов разр дов двоичного числа соответственно. Вторые входы элементов И 19-20 канала 11 фиксации единиц в обратном коде .двоичного числа соединены с входами 15-1 инверсного и пр мого разр дов двоичного числа соответственно.

Устройство работает следующим образом .

В исходном состо нии триггеры 18, счетчик 1 наход тс  в нулевом состо нии , а счетчик 2 - в состо нии, кодова  комбинаци  разр дов которого соответствует максимально возможному количеству единиц в двоичном числе. На входы 14-15 подаютс  пр мой и -инверсный сигналы от соответствующих разр дов двоичного числа.

При поступлении на вход 13 устройства управл ющего сигнала происходит подготовка триггера 18  ервого разр да канала фиксации единиц в пр мом коде двоичного числа К) к переходу в единичное состо ние (через элемент И 19), если на входе Ш единичный сигнал либо передача управл ющего сигнала на элементы И 19-20 второго разр да (через элемент ИЛИ 21 если единичный сигнал на входе 15), и аналогично подготовка триггера 18 первого разр да канала фиксации единиц в обратном коде двоичного числа 11 к переходу в единичное состо ние (через элемент ИЛИ 19, если на входе 15 единичный сигнал), либо передача yпpaвл юl eгo сигнала на элементы И второго разр да (через элемент ИЛИ 21, если .единичный сигнал на входе }k}.

Распространение управл ю1цего сигнала прекратитс  на разр де, имеющем на входе единичный сигнал дл  триггера 18 канала фиксации единиц, в пр мом коде двоичного числа 10, и на разр де, имеющем на входе 15 единичный сигнал дл  триггера 18 канала фиксации единиц в о()ратном коде двоичного числа 11, причем триггеры 18 этих разр дов подготовлены к

ТОМУ, чтобы сигналу на синхронизирующем входе переключитьс  в единичное состо ние.

При поступлении тактового импульса на вход 12 устройства трехвходовой элемент И 6 выдает сигнал и триггеры 18, подготовленные к переключению , переход т в единичное состо ние , что вызывает дальнейшее распространение управл ющего сигнала до

того разр да, на входе k которого имеетс  единичный сигнал дл  триггера 18 канала фиксации единиц в пр мом коде двоичного числа 10, и на входе 15 - дл  триггера 18 канала фиксации

единиц - в обратном коде двоичного числа 11.

Указанный процесс продолжаетс  до тех пор, пока на выходе элемента ИЛИ 21 последнего разр да канала фиксации единиц в пр мом коде двоичного числа 10 или элемента ИЛИ 21 последнего разр да канала фиксации единиц в обратном коде двоичного числа 11 не по витс  сигнал, который через ;

элемент ИЛИ 8 и элемент И 7 поступит на управл ющий выход 16 устройства , что озна.чает возможность чтени  состо ни  счетчика 1 или вычитающего счетчика 2.

Выбор счетчика, содержимое которого будет показывать число единиц в двоичном числе, осуществл етс  сигналом с выхода элементов ИЛИ 21 последнего разр да канала фиксации единиц в пр мом коде двоичного числа

10или канала фиксации единиц в обратном коде двоичного числа 11, который по витс  раньше, причем счетчик

11подсчитывает число единиц в пр мом коде двоичного числа, а вычитающий счетчик 2 читает из максимально возможного количества единиц в контролируемом числе единицы в обратном коде .исла, т.-е. вычитает нули

в разр дах пр мого кода двоичного числа.

Claims (2)

1. Электроника, том 52, №26, с. 57-58, 1У79.

2.Авторское свидетельство СССР

ff 7160 1, кл, G 06 F 11/10, 15.02.80 {прототип),78 щ ее с   тем, что, с целью увеличени  его быстродействи , введен второй счетчик, элемент ИЛИ, перва  и втора  группы элементов И, группа элементов ИЛИ и канал фиксации единиц в обратном коде, выполненный аналогично каналу фиксации единиц в пр мом коде, причем первые входы (2i+1)-ro и (2tt2)-ro элементов И канала фиксации единиц в обратном коде соединены соответственно с нулевым и единичным входами i-ro разр да двоичного числа, где , управ14 //

//

/у //

/f //