Устройство для параллельного счета количества единиц (нулей) в двоичном числе

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик о 11968801(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(53) УДК 681.325.53 (088 8) Дата опубликования описания 2 Ы 0.82(71) Заявитель 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПАРАЛЛЕЛЬНОГО СЧЕТА КОЛИЧЕСТВА ЕДИНИЦ (НУЛЕЙ) В ДВОИЧНОМ ЧИСЛЕИзобретение относится к вычислительной технике и может быть применено в системе защиты от ошибок двоичной информации, передаваемой между отдельными дискретными блоками вычислительных машин.По основному авт.св. 9 450160 известно устройство для параллельного счета количества единиц (нулей) в двоичном числе, содержащий п-разрядный входной регистр, входной регистр, 1 од 1 п груйй сумматоров, по и/2 к сумматоров в каждой. группе(1кХод 2 п), причем выход суммы последнего сумматора каждой груп" пы и выход переноса сумматора пос" ледней К-ой группы соединены с входами соответствующих разрядов каждого регистра, входы каждого 1-го сумматора К."ой группы соединены с а выходами переноса 2 1-го и (2 1-1) -го "сумматоров (К)-ой группы и,с выходом суммы (5.-1)-го сумматора К-ой группы, выходы 2 1-го и (2 3.-1)-го разрядов входного регистра соедине ны с входами 1-го сумматора первой группы. (1)Недостаток известного устройства состоит в его ограниченных функциональных возможностях. Этот недоста 30 ток обусловлен тем, что устройство выполняет только функции параллельного двоичного счетчика.Целью изобретения является расширение функциональных воэможностей устройства за счет.преобразования исходного кода в помехоэащищенный эквивалентный код Бергера, Кодовое слово эквивалентного кода Бергера включает в себя информационную часть и проверочную. Информационная часть представляет собой исходное и-разрядное двоичное слово, а проверочная - двоичное число К равное. числу нулей в исходном двоич" ном слове, если старший разряд в нйм имеет единичное значение, или двоичное число суммы двух чисел К и К, если старший разряд в исходном двоиМ" ном слове имеет нулевое значений. К в этом случае - также число нулей в исходном двоичном слове, .а К 1 =(2- 1)-п,где имеет целое значение такое, что выполняется условие:в 3.п (У - 1)Ъ пУказанная цель достигается тем, что устройство для параллельного счета количества единиц (нулей) в двоичном числе дополнительно сойержит элемент И, входы которого соединены с выходом старшего разрядавходного регистра и управляющей шиной устройства, а выход подключен ктретьим входам первых сумматоровтех групп, номера которых соответствуют номерам единичных разрядов двоичного представления числа К 2 (К 2(2 ф - 1)-и; с - целоечисло;ппп (2 - 1) Ъ и;(и - разрядностьисходного числа).На чертеже представлена функциональная схема устройства,Устройство содержит и-разрядныйвходной регистр 1, выходной регистр2, сумматоры 3, соединенные в группы 4, 5, б, элемент И 7 управляющуюшину 8.Устройство имеет следующую структуру связей: инверсные выходы 2 1"гои (2 1-1)-го разрядов входного регистра 1 соединены с входами Х"гОсумматора 3 первой группы 4 (11п/2). В последующих группах.5, б, 7 входы каждого -го суммато- .,ра 3 К-ой группы (К = 1,21 од 2 п)соединены с выходами переноса 2 )-гои (2 )-1)-го сумматоров 3 (К)-ойгруппы и с выходом. суммы Ц"1)-госумматора 3 К-ой группы (= 11 од 1 п-К) . Выход суммы последнегосумматора 3 каждой группы .(нумерацияслева направо) и выход переноса сумматора 3 последней группы 6 соеди"иены со входами соответствующихразрядов выходного регистра 2. Первый вход элемента И 7 соединен свыходом старшего разряда входногорегистра 1 (старший разряд регистра1 находится слева), второй - с управляющей шиной 8, а выход соединен с третьим входом первого сумматора 3 соответствующих групп 4,5,6сумматоров 3.Подключение третьего входа первого сумматора 3 К-ой группы.к выходу элемента И 7 осуществляется втом случае, если сопоставленныйэтой группе 1-ый разряд двоичногочисла К 1 имеет значение,ф 1, Младший разряд двоичного числа К 2 сопоставляется первой группе 4 сумматоров 3, остальные разряды сопос.тавляются другим группам сумматоров3 в соответствии с естественнымвозрастанием порядкового номера.Входной регистр 1 предназначендля приема и хранения исходногодвоичного слова.Выходной регистр 2 предназначендля хранения результата преобразования в двоичном коде.Группы 4, 5, б сумматоров 3 представляют собой параллельный двоичный счетчик, который также осуществляет формирование проверочных разрядов кодового слова помехозащищенногокода.10 15 го 25 30 35 40 Конструкция устройства в этом случае соответствует, структуре,изображенной на чертеже без учета разрывов в связях.Для рассматриваемого варианта третий вход первого сумматора 3 каждой группы 4, 5, б подключен к выходу элемента И 7, так как число К 1=7 в двоичном коде имеет вид 1 1 1. Значение К 1=7 определено по формуле К = (2 ф - 1)-8 где с = 4, что слег дует из,условия: пнп (2 -1)8.Пусть в регистре 1 записано слово 00111111 (старший разряд находится слева). На третий вход первого сумматора 3 каждой из групп 4, 5, 6 поступает сиГнал с значением 1. На первый и второй входы первого сумматора 3 первой группы 4 поступают сигналы с значением 1. На первый и второй входы остальных сумматоров 3 первой группы 4 поступают сигналы О. В результате преобразования в регистр 2 записываются сигналы проверочных разрядов, определяемые двоичным словом 1001 45 5055 бо 65 Элемент И и шина 8 предназначены для задания режима работы устройства. Устройство работает в двух режимах. В первом этом режиме устройство осуществляет подсчет числа нулей в исходном двоичном слове записанном во входной регистр 1, Для задания этого. режима работы устройства на второй вход элемента И 7 подается по.шине 8 потенциальный сигнал с значением фОВ этом случае на третьем входе первого сумматора 3 каждой группы 4, 5, б присутствует сигнал с значением ффО, Такое исходное состояние вышеописанных элементов обеспечивает первый режим работы устройства.Второй режим работы устройства позволяет осуществлять преобразование исходного двоичного слова в кодовое слово помехозащищенного кода.В этом режиме устройство осуществляется формирование сигналов проверочных. разрядов соответствующего кодового слова, которые записываются в выходной регистр 2.Для задания второго режима работы устройства на второй вход элемента И 7 подается по шине 8 потенциальный сигнал с значением 1, В этом режиме работы устройства значение сигнала на выходе элемента И 7 определяется значением сигнала старшего разряда входного регистра 1., Работу устройства во втором режиме функционирования рассмотрим на конкретном примере при преобразовании восьмиразрядных (и = 8) двоичных слов в кодовые слова помехозащищенного кода.Заказ 8167/76Тираж 731 ВНИИПИ Государственно по делам изобретен13035, Москва, Ж, Р о Подпкомитета СССРи открытийшская наб., д. илиал ППП Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4(младший разряд справа) . Значения сигналов в регистрах 1 и 2 определяют соответствующеекодовое слово помехозащищенного кода,Преимуществом данного устройства является то, что оно обладает расширенными функциональными возможностями, В результате этого устройство эффективно применяется в качестве кодирующего устройства в системе защиты двоичной информации от ошибок.Устройство отличается простотой и легко. реализуется на современной элементной базе Его использование повышает надежность системы защиты от ошибок.формула изобретенияУстройство для параллельного счета количества единиц (нулей) в двоичном числе по авт.св. Р 450160, о т л ич а ю щ е е.с я тем,что, с цельюрасширения функциональных возможностей за счет преобразования исходногокода в помехозащищенный ф экв валент,ный код Рергераф, оно дополнительносодержит элемент Й, входы которогосоединены с выходом старшего разрядавходного регистра и управляющей шиной устройства, а выход подключенк третьим входам первых сумматоров 10 тех групп, номера которых соответствуют номерам единичных разрядовдвоичного представления числа К,1.(К 1 -- 2 "-1) -и; с " целое число;щ 1 п (-2 -1) и; и - разрядность )5 исходного числа) .Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельствц СССР .9,450160, кл. 6 06 Р 5/02, 1972 4