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

Союз СоиетснихСоцналистическихРеспублнк ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ с781 81 1(6 тполиительное к авт. свил-ву Р 450160 явлено 12,02,79 (21) 272749 б/18 - 24 22))М. 606 Р 5/О 606 Г 7/5 сир оелииепием заявки Ж Государственный комите СССР(28) Приоритет Опубликовано 23.11.80. Бюллетень ЛЪ 43 по делам изобретеии и открытийУДК 681.3088,8) Дата опубликования описания 23.11.80 Е, В, Олеринский, А. И. Журавлев, Б. В. Зайцев,и С. Б. Цакоев Хамко 72) Авторы изобретен(54) УСТРОЙСТКОЛИЧЕСТВА ЕДИНИ ДЛЯ П НУЛЕЙ) рядов числа может содержать "рабочую" ин.формацию (например операнд), а друтая частьразрядов - "вспомогательную" информацию(например служебные признаки, контрольные разряды и т.п.).Однако пои использовании такого устройства. в ряде систем вычислительной техники возникает необходимость обеспечения двух режимов работы устройства, Подсчет числа единиц во всех и разрядах исходного числа (т.е. выполнение основной функции) - режим 1. Этот режим обеспечивает, например, периодический счет числа функционирующих устройств вы. числительной системы, Каждый разряд исход.э ного числа соответствует определенному устрои"0" в разряде - устройство не работает,устройство функционирует, Подсчет чис. ла единиц в (и - 1) разрядах - режим 2 и-й разряд является контрольным и счету не под. чежит. Этот режим необходим, когда информация на вход устройства поступает из каналов связи и каждое (и - 1) разрядное входное чис. ло сопровождается контрольным разрядом. ству.3 ъ 139 сче т.е, дляьство,Изобретение относится к вычислительнойтехнике, предназначено для подсчета одноимен. ных цифр в двоичных кодах,По основному авт.св. У 450160 известноустройство для параллельного счета количества единиц (нулей) в двоичном числе, содержа 5щее и-разрядный входной регистр, оц и группХсумматоров по и/2 с сумматоров в каждой групне (1 Е ( оо и), выход суммы последнегосумматора каждой группы и выход переноса10 сумматора последней с-й группы соединены совходами соответствующих разрядов выходногорегистра, входы каждого -го сумматора с-йгруппы соединены с выходами переноса 2-го и (21-1) -го сумматоров (Е - 1) -й группы с выходом суммы ( - 1)-го сумматора с-й группы, выходы 2-го и (21-1)-го разрядов входного регистра соединены со входами -го сумматорапервой группы (1Устройство производит т количества единтщ двоичного и-разрядного числа как такового независимо от смыслового содержания информации в разрядах числа, устройства безразлично то обстоятел что часть раз.3 78Если на входной регистр известного устройства поступает двоичное число, у которогои-й разряд контрольный (контроль по по 6 2на нечеткость), а просуммировать необходимоединицы в (и - 1) разрядах, то в тех случаях,когда и-й разряд содержит "1" на выходномрегистре устройства фиксируется число наединицу больше, чем следует.Предполагая, что исходное число (с контрольным разрядом) не искажается в тракте передачи от источника до входного регистра устрой.ства, и само устройство функционирует правильно, анализ позволяет сделать следующиевыводы:а) младший разряд выходного регистра всегда устанавливается в "1", т,е. "1" в этом разряде - признак правильной работы устройства;б) когда контрольный разряд равен "О",число на выходном регистре соответствуетчислу единиц в (п) разрядах исходного двоичного числа;в) когда контрольный разряд равен "1",число на выходном регистре на единицу боль.ше количества единиц в (и - 1) разрядах исход.ного числа.Таким образом, устройство не обеспечиваетточного суммирования единиц для двоичныхслов, имеющих один контрольный разряд.Цель изобретения - расширение функциональ.ных возможностей устройства, т,е, обеспечениевозможности работы с двоичными числами,содержащими контрольный разряд, а также по.вышение достоверности, контроль правильностиприема исходного двоичного числа и функционирования устройства,Поставленная цель достигается тем, что вустройство для параллельного счета количестваединиц (нулей) в двоичном числе дополнительно введены три элемента И, два элемента ИЛИ,элемент НЕ и триггер режима, причем первыевходы элементов И соединены с выходомтриггера младшего разряда выходного регистра,второй вход первого элемента И соединен спервым выходом триггера режима и первымвходом первого элемента ИЛИ, второй входвторого элемента И соединен с выходом элемен.та НЕ, вход которого соединен с выходомтриггера контрольного разряда входного регист.ра, третий вход второго элемента И соединенсо вторым выходом триггера режима и вторым входом третьего элемента И, выходыпервого и второго элементов И подключенысоответственно к первому и второму входамвторого элемента ИЛИ, выход которого является выходом младшего разряда выходногорегистра, а выход третьего элемента И соеди.нен со вторым входом первого элемента ИЛИ,выход которой соединен с шиной контроля.На чертеже изображена схема устройства1811 4 40 45 50 55 5 10 15 20 25 30 35 Устройство содержит триггер 1 режима, эле.менты И 2 - 4, триггеры 5 входного регистра 6сумматоры 7, объединенные в группы 8-11,триггеры 12 выходного регистра 3, выходнуюшину 14 младшего разряда, элемент ИЛИ 15,шину 16 контроля, элемент ИЛИ 17, элементНЕ 18.Устройство работает следующим образом.Перед началом работы триггер 1 режима устанавливается в одно иэ состояний "Режим 1"или "Режим 2", что и определяет функциониро.ванне устройства.В первом режиме разрешающий потенциалс первого выхода триггера 1 подается на эле.мент И 2, запрещающий потенциал - со второ.го выхода триггера на входы элементов И 3и 4. Элементы И 3 и 4 в этом режиме нефункционируют. Исходное число фиксируетсяна триггерах 5 входного регистра 6, В резуль.тате работы сумматоров 7, объединенных в группы 8 - 11, на триггерах 12 выходного регистра 13 фиксируется двоичный кол, который яв.ляется результатом подсчета единиц исходногочисла. Выдача этого кода происходит в выходные шины устройства, причем все выходныешины, кроме одной (выходной шины 14 младшего разряда), подключены к выходам триг.геров 12. Выходная же шина 14 младшегоразряда подключена к выходу элемента ИЛИ 15,Сигнал на шине 14 для данного режима работы устройства всегда соответствует сигналу навыходе триггера младшего разряда регистра 13.На шине 16 контроля постоянно фиксируетсясигнал 1" отсутствия ошибки, поступающийс первого выхода триггера 1 режима черезэлемент ИЛИ 17,Рассмотренный режим работы устройства применяется, когда необходимо суммировать единицы во всех п.разрядах исходного двоичногочисла, т.е, этот режим полностью соответствуетрежиму работы известного устройства.Второй режим применяется тогда, когда навход устройства поступают двоичные числа, укоторых и-й разряд контрольный, а суммировать единицы необходимо только в первых(и - 1) разрядах,Триггер 1 режима устанавливается в состояние,когда элемент И 2 заблокирован,а на элементыИ 3 и 4 подается с триггера 1 разрешающийпотенциал.Рассмотрим два случая для этого режима,при условии, что при отсутствии искаженияисходного числа в тракте передачи результатсуммирования всегда дает "Г в младшем разряде (поскольку всегда число единиц в исходном числе должно быть нечетным) и наличиеэтой "1" является признаком правильной работы устройства.Таким образом, в зависимости от состояния контрольного разряда исходного числа на выходной шине 14 младшего разряда резуль. тата фиксируется "1" (когда контрольный разряд равен 0") или 0 (когда контрольный разряд равен "1").Если при передаче ло тракту связи проиэо. шел единичный сбой в каком. либо разряде исходного числа (или групповой нечетный сбой), то количество единиц в исходном числе станет четным и в результате суммирования этих единиц трипер младшего разряда регистра 13 установится в "0". Наличие этого "0" - признак искажения исходного числа. На шине 16 контроля при этом появляется сигнал ошибки, т,е. "0", Следовательно, в ре. жиме 2 устройством осуществляется не только 35 7885а) При поступлении на вход устройства ис.ходного двоичного числа его контрольный раз.ряд равен "0. В этом случае результат сум.мирования на выходном регистре 13 равенчислу единиц в (и - ) разрядах исходного чис 5ла и на выходной шине 14 младшего разрядаимеет место тот же потенциал, что и на выходе триггера младшего разряда, т.е. "1", Этообеспечивается разрешающим потенциалом свыхода элемента НЕ 18 по входу, подключенно.му к выходу триггера контрольного и-горазряда исходного числа (поскольку контрольный разряд равен "0").Для данного случая на оба входа элементаИ 4 подаются раэрешаюшие потенциалы стриггерарежима и с выхода триггера млад.шего разряда регистра 13. Поэтому на шине16 контроля фиксируется сигнал отсутствияошибки "1",б) Контрольный разряд исходного числа ра.вен "1", Результат суммирования, зафиксированный на регистре 13, на единицу больше, чемследует иметь на выходе устройства. Коррекция содержимого регистра 13 на, " - 1 привыдаче в выходные шины устройства произво.дится путем подачи запрещаюшего потенциалас выхода элемента НЕ 18 на вход элементаИ 3. При этом на выходной шине 14 фиксируется "0",На шине контроля 16, как и для случая30а), фиксируется сигнал отсутствия ошибки,т,е. "1",16суммирование единиц (и - 1) - разрядов исход. ного числа, но и контроль исходного числа. Сигнал "0" на шине 16 контроля появляется не только при сбое исходного числа, но и в том случае, когда исходное число верно, а неверно функционирует само устройство, т,е. осуществляется контроль функционирования устройства.Введение дополнительных элементов в состав устройства обеспечивает расширение его функций. Устройство может работать с числами, содержащими контрольный разряд и позво. ляет осуществить контроль правильности прие. ма исходного числа и контроль функциониро вания устройства.Формула изобретенияУстройство для параллельного счета количества единиц (нулей) в двоичном числе поавт,св. Р 450160, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью расширения его функциональных воэможностей за счет работы с числами,содержащими контрольный разряд, и повыше.ния достоверности, в него дополнительно введены три элемента И, два элемента ИЛИ, эле.мент НЕ и триггер режима, причем первыевходы элементов И соединены с выходом триггера младшего разряда выходного регистра,второй вход первого элемента И соединен спервым выходом триггера режима и первымвходом первого элемента ИЛИ, второи входвторого элемента И соединен с выходом элемента НЕ, вход которого соединен с выходомтриггера контрольного разряда входного ре.гистра, третий вход второго элемента И соединен со вторым выходом триггера режима ивторым входом третьего элемента И, выходыпервого и второго элементов И подключенысоответственно к первому и второму входамвторого элемента ИЛИ, выход которого является выходом младшего разряда выходногорегистра, а выход третьего элемента И соединенсо вторым входом первого элемента ИЛИ, выход которой соединен с шиной контроля.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР И 450160,кл. 6 06 Р 5/02, 1975 (прототип),781811 ВюхбдФм". иийы Составится В. КайдановаТехред Н, Бабурка ек"ор М Рр 3 уг ремее кто каз 8136 Филиал ПНП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, Ф Тираж 751 ВНИИПИ Государственного ком ио делам изобретений и отк 113 О 35, Москва, М( - 35, Раущск