Устройство для определения количества единиц в двоичном числе

СОЮЗ СОВЕТСКИХ,СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А 1 13224 504 Н ОЗМ 7/ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ о СССР, 27.1282.СССР1985. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА ЕДИНИЦ В ДВОИЧНОМ ЧИСЛЕ(57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройстве контроля цифровой информации. Для повышения быстродействия в устройство введены элементзадержки, элемент И и элемент И-НЕ.11 132248 При наличии как комбинации 11, так и 00 появляются единичные сигналы на :выходах элементов ИЛИ 7 и 8, в результате на выходе элемента И-НЕ 14 нуле:вой сигнал и элементы И 1 и 12 заблокированы по вторым входам, Тактовый импульс с входа 22 через элемент 15 задержки и через соответствующий элемент И 3 и 4 поступает на вход обнуления соответствующего разряда первой половины регистра 1 и на установочный вход соответствующего разряда второй половины регистра 1. В результате комбинации 11 и 00 заменяются на 01, Содержимое счетчика не меняет ся Описанный процесс продолжается до тех пор, пока в анализируемом коде не остаются только комбинации 11, либо комбинации 00, Б этом случае на одном из входов элемента И-НЕ 14 при. - сутствует чулевой сигнал, и на его выходе - единичный сигнал, открывающий элементы И 11 и 12 и по вторым входам, Б случае, если имеются комбинации 11, едийичный сигнал присутствует на выходе элемента ИЛИ 7, В результате элемент И 11 открывается по первому входу и очередной тактовый импульс добавляет к содержимому счетчика 17 единицу. При кодовой комбинаИзобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для контроля цифровой информации;Цель изобретения - повывение быстродействия устройства,На чертеже представлена схема устройства.Устройство содержит и-разрядный регистр 1, первую 2, вторую 3, тре тью 4 и четвертую 5 группы элементов И, группу элементов ИЛИ, первый и второй элементы ИЛИ 7 и 8, элемент ИЛИ-НЕ 9, первый, второй, третий и четвертый элементы И 10-13 элемент 15 И-НЕ 14, элемент 15 задержки, триггер 16, реверсивный счетчик 17, первые и вторые информационные входы 18 и 19, вход 20 запуска, кодовые входы 21, тактовый вход 22, информационные 20 23 и управляющий 24 выходы устройства.Устройство работает следующим образом.Исходное состояние устройства характеризуетсч тем, что регистр 1, итриггер 16 установлены в О",Пусть число разрядов анализируемого кода четное, 1.азделим разрядыисходного кода пг. две равные части ЗОпо г./2 разрядов Тогда=Е + Е = Е +; +и/2- и/2 = Е, - (и/2 - Е ) + и/2Е - Н + и/2,где Е - общее количество единиц вдвоичном коде;Е,и Е; в количест единиц в первойи вторрй половинах исходногокода соответственно;Н - количество нулей во второй 40гполовине исходного кода.Таким образом, задача подсчетаколичества единиц в коде сводится кнахождению разности количества единиц в первой и нулей во второй половинах кода и коррекции результата навеличину .и/2.Разность может быть найдена следующим образом. Попарно анализируются одноименные разряды в первой и второй половинах регистра. Если в анализируемом коде комбинация 11, то разность равна +1 и в счетчик нужно добавить единицу, Если в анализируемой паре комбинация ОО, то разность равна -1 и из счетчика следует вычесть единицу, Если ком 0 2бинация равна 01 либо 10, то содержимое счетчика остае; ся без изменения,В ряде случаев, когда, например,первая пара разрядов содержит комбинагию 11, а вторая 00, то нет необходимости в счетчик вначале прибавлятьединицу, а во втором - вычитать, оставляя содержимое счетчика без изменения с переходом к анализу очереднойпары комбинаций 11 и ОО,Если при этом в процессе поискатаких пар встречаются только комбинации 11, то э счетчик прибавляется 1,если встреч:цотся только комбинации00, то из счетчика вычитается 1.Коррекция может быть осуществленапредварительной записью кода и/2 всчетчикАнализируемый код через информационные входы 18 и 19 заносится в регистр 1, В счетчик 17 заносится свходов 21 коц числа и/2. На вход 20подается импульс запуска и триггер 16переходит в единичное состояние, открывая элемент И 13, Элементы И 2 выделяют последовательно комбинации 11,элементы И 4 - комбинации 00.1322480 ции 00 аналогичным образом из содержимого счетчика вычитается единица.После того, как все комбинации 11 и 00 заменены на комбинации 01, на выходах элементов ИЛИ 7 и 8 возникают нулевые сигналы, а на выходе элемента ИЛИ-НЕ 9 - единичный сигнал,который открывает элемент И 10, В результате очередной тактовой импульссбрасывает триггер 16 и регистр 1, 10На выходе 2 ч появляется единичный сигнал, свидетельствующий об окончаниирабочего цикла, на выходах 23 формируется код числа единиц,15Формула изобретения Устройство для определения количества единиц в двоичном числе, содержащее и-разрядный регистр, установочные входы младших и/2 разрядов и-разрядного регистра являются первыми информационными входами устройства, первые входы элементов ИЛИ группы являются вторыми информационными входами устройства, прямые выходы младших и/2 разрядов и-разрядного регистра соединены с первыми прямыми входами соответствующих элементов И первой группы, прямые выходы старших п/2 разрядов п-разрядного регистра соедииены с вторыми входами соответствующих элементов И первой группы, выход каждого элемента И первой группы соединен с соответствующими инверсными входами последующих элементов И дан ной группы, соответствующим входом первого элемента ИЛИ и первым входом соответствующего элемента И второй группы, выход которого соединен с входом обнуления соответствующего разряда младших и/2 разрядов п-разрядного регистра, инверсные выходы младших разрядов и-разрядного регистра соединены с первыми прямыми входами соответствующих элементов И третьей группы, вторые прямые входы которых соединены с соответствующими инверсными выходами старших и/2 разрядов и-разрядного регистра, выход каждого эле 4мента И третьей группы соединен с соответствующими инверсными входами последующих элементов И данной группы, соответствующим входом второго элемента ИЛИ и первым входом соответствующего элемента И четвертой группы, выход которого соединен с вторым входом соответствующего элемента ИЛИ группы, выход которого соединен сустановочным входом разряда старшихи/2 разряцов п-разрядного регистра,выходы элементов ИЛИ соединены с первыми входами соответственно первогои второго элементов И, соответствующими входами элемента ИЛИ-НЕ, выходкоторого соединен с первым входом первого элемент И, второй вход которогоявляется тактовым входом устройства,выход первого элемента И подключен квходу обнуления триггера, установочный вход которого является входом запуска устройства, инверсный выходуправляющим выходом устройства, выходы второго и третьего элементов Исоединены соответственно с суммирующим и вычитающим входами реверсивногосчетчика, установочные входы которогоявляются кодовыми входами устройства,информационные выходы - информационными выходами устройства, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены элементы задержки, четвертый элемент И и элементы И-НЕ, входы которого подключены к выходам первого ивторого элемента ИЛИ соответственно,выход - к объединенным вторым входамвторого и третьего элементов И, прямой выход триггера подключен к первому входу четвертого элемента И, второй вход которого является тактовымвходом устройства, выход четвертогоэлемента И подключен к третьим входамвторого и третьего элементов И и входу элемента задержки, выход которогоподключен к вторым входам элементовИ второй и четвертый групп, выходтретьего элемента И подключен к входусброса регистра..Папп Корректор Л.Пилипеик 1 одписно Тираж 901 ВНИИПИ Государственного коки па делаи изобретений и от 3035, Москва, Ж, Раушскаяаказ та СС ти наб. тная Производственно-полиграФическое предприятие, г, Ужгород, ул, П