Устройство для последовательного выделения единиц из разрядного двоичного кода

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик оо 987616(23) ПриоритетОпубликовано 070183, Бюллетень Ио 1 щ М.Кл.з С 06 Г 5/02 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 07.01.83(71) Заявитель 154) УСТРОИСТВО ДЛЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО ВЫДЕЛЕНИЯ ЕДИНИЦ ИЗ и -РАЗРЯДНОГО ДВОИЧНОГО КОДАИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в схемах приоритета, ассоциативных запоминающих устройствах и комбинаторных устройствах,.Известно устройство для последовательного выделения единиц из и- разрядного кода, содержащее блок выделения единиц и блок исключения выделения единиц, состоящий иэ шифратора запрета выделенных разрядов,блока кодирования номера разряда выделенной единицы, двух последовательно ,соединенных регистров для хранения кода и дешифратора номера разряда выделенной единицы 1,1Недостаток его состоит в наличии многовходовых логических элементов, число входов в которых пропорционально числу разрядов входного двоичного кода, что при большом количестве разрядов входного числа вызывает трудности в реализации схемы и приводит к резкому увеличению оборудования.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для последовательного вы" деления единиц иэ п -разрядного двоичного кода, выбранное в качестве прототипа, содержащее в каждом 1 -м разряде ( 1 = 1, 2, Зл) триггер, первый, второй, третий и четвертый элемент И, элемент ИЛИ, в каждом )-м разряде ( 1 = 2,3п) элемент НЕ, а также триггер цикла, причем в каждом разряде устройства первый вход первого элемента И соединен с первым управляющим входом устройства, второй вход первого элемента И и первый вход третьего элемента И 1-го разряда подключены к выходу эле" мента НЕ 1 -го разряда, второй вход первого элемента И и первый вход третьего элемента И первого разряда подключены к первому выходу триггера цикла, первый вход второго элемента Ии второй вход третьего элемента И подключены ко второму управляющему входу устройства, второй вход второго элемента И подсоединен к первому выходу триггера данного разряда, третий вход третьего элемента И является разрядным входом числа устрой ства, первый вход элемента ИЛИ соединен с шиной начальной установки, выходы первого элемента И и второго элемента И соответственно соединены со вторым и третьим входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с пер 907616вым входом триггера данного разряда,второй вход которого соединен с выходом третьего элемента И данногоразряда, второй выход триггера каждого разряда подключен к первому входучетвертого элемента И, второй входкоторого для 1 -го разряда соединенс выходом четвертого элемента И(-1)-го разряда и со входом элементаНЕ, первый выходтриггера являетсяразряднымвыходом числа устройства,выходчетвертого элемента и -горазрядаустройства является выходом окончания цикла выделения единиц, второйвыход триггера цикла подключен ковторому входу четвертого элемента Ипервого разряда устройства (2 (.Недостатком известного устройстьа является то, что оно не обеспечивает выделение единиц из кода инверсного поданному на вход устройства, а также то, что оно обладает недостаточно высоким быстродействием,поскольку каждый такт выделения очередной единицы состоит из двух этапов, на первом из которых осуществляется занесение соответствующих единичных разрядов в триггеры устройства, а на втором сброс всех разрядов,за исключением разряда, содержащегоправую крайнюю единицу.Цель изобретения - расширение 30области применения за счет возможности выделения единиц из двоичногочисла инверсного заданному и повышение быстродействия,Поставленная цель достигается тем,35что в устройстве для последовательного выделения единиц из и -разрядного двоичного кода, содержащем .триггер цикла, и в каждом 1 -м разряде1,2. ,и) устройство содержит 4 Отриггер, первый, второй, третий,четвертый элементы И, первый вход первого элемента И -го разряда устройства подключен к нулевому выходу.триггера данного разряда устройства,выход первого элемента И 1 -го разряда устройства соединен с вторымвходом первого элемента И (11)-горазряда устройства, второй вход первого элемента И, первого разряда устройства подключен к единичному выходутриггера цикла, выход первого элемента И и -го разряда устройства подключен к шине окончания цикла выделения единиц устройства, первый входвторого элемента И 1-го разряда устройства является разрядным входомдвоичного кода устройства, выходвторого элемента И г -го разряда устройства соединен с первым единичнымвходом триггера 1-го раЗряда устрой-бОства, нулевой вход триггера. циклаподключен к шине начальной установкиустройства, первый нулевой входтриггера -го разряда устройствасоединен с шиной начальной установки 65 устройства, а второй нулевой вход триггера подключен к выходу третьего элемента И данного разряда устройства, первый вход которого подключен к шине управляющего входа потактового выделения единиц устройства, второй вход второго элемента И ; -го разряда устройства подключен к шине установки прямого кода устройства, каждый разряд устройства содержит пятый элемент И,первый вход которого подключен к единичному выходу триггера данного разряда устройства,второй вход пятого элемента И каждого разряда устройства подключен к второму входу первого элемента И данного разряда устройства, выход пятого элемента каждого разряда устройства является разрядным выходом устройства, при этом в каждом разряде устройства второй вход третьего элемента И подключен к выходу пятого элемента И данного разряда устройства, второй единичный вход триггера -го разряда устройства подключен к выходу четвертого элемента И данного разряда устройства, первый вход которого подключен к шине установки инверсного кода устройства, а второй вход подключен к первому входу второго элемента И данного разряда устройства, единичный вход триггера цикла подключен к шине управляющего входа потактового выделения единиц устройства.На чертеже представлена структурная схема устройства на 4 разряда (увеличение количества разрядов осуществляется добавлением элементов, включенных аналогично предыдущим разрядам) . Устройство содержит элементы И 1,2,3,4 и 5, триггер 6 цикла, триггеры 7 регистра числа, входы 8 числа,выходные шины 9 числа, шину 10 окончания цикла выделения единиц, шину 11 установки прямого кода, шину 12 установки инверсного кода, управляющуюшину 13 потактового выделения единиц,шину 14 начальной установки,Работа устройства начинается с за. несения кода на регистр числа устройства. Поданное на вход устройства число может быть занесено на регистр числа либо в прямом коде, либо в инверсном, поэтому в процессе дальнейшей работы на выходе устройства формируются коды, содержащие только по одному единичному разряду, который соответствует либо выделенной единицы, либо выделенному нулю из кода по- данному на вход, Цикл выделения делится на такты. В первом такте происходит выделение крайней правойединицы из кода, записанного в регистр числа. В следующем такте происходитсброс разряда с выделенной единицейи выделение следующей крайней правойединицы видоизмененного кода, отличающегося от первоначального отсутствием крайней единицы и т.д. Весьцикл выделения состоит из такого количества тактов, какое количествоединиц (нулей) содержит входной код. Устройство работает следующим образом.Импульс, поступающий на шину 14,устанавливает в нулевое состояниетриггеры 7 всех разрядов регистра числа и триггер б цикла. Затем импульсом, поступающим на шину 11 илина шину 12 через элементы 3 И или,соответственно, 2 И заносится на 15триггеры регистра прямой или, соответственно, инверсный код числа,поданного на входы 8 устройства.В первом такте управляющий импульс, поступающий на шину 13, уста Онавливает триггер цикла б в единичное состояние, сформированный на выходе которого сигнал, равный логической единицы, поступает на входы элементов И 4 и 5 первого разряда. Если 25в первом разряде кода, записанногов регистр устройства, единица, тосигнал на втором входе элемента И 5равен логической единице, что обеспечивает формирование на его выходе, ЗОа, следовательно, и на выходе первого разряда устройства сигнала, равного логической единице. На выходахостальных разрядов устройства, старших относительно рассматриваемого,независимо от состояния триггеров 7этих разрядов находятся сигналы,равные логическому нулю, так как навходе элемента И 4 первого разрядасигнал, равный логическому нулю,чтообеспечивает формирование на его выходе, а затем на входах и выходахэлементов И 4 и 5 всех последующихразрядов, сигналов, равных логическому нулю. Если же в первом разрядекода, записанного в регистр числаустройства, ноль, то на выходе элемента И 5 этого разряда сигнал, равный логическому нулю. При этом на вы-ходе элемента 4 И первого разрядасформирован сигнал, равный логической единице, чем обеспечивается условие выделения единицы из второго разряда числа, а при нулевом состояниитриггера 7 второго разряда - изтретьего разряда и т.д. 55Во втором такте управляющий импульс, поступающий на шину 13, пройдет через открытый элемент И 1 исбросит в ноль триггер 7 регистра числа только в том разряде, в котором на предыдущем такте выдан на выход устройства сигнал, равный логической единнцеВ результате этого сигнал, равный логической единице, на выходе устройства снят, и одновре менно обеспечено условие для выделения аналогично описаннымвыше образом очередной единицы из кода, оставшегося в регистре числа устройства.Цикл выделения единиц заканчивается при появлении сигнала, равногологической единицы, на шине 10, чтосоответствует нулевому состояниютриггера 7 регистра числа и свидетельствует об окончании операции выделения единицы,Технико-экономический эффект отиспользования предлагаемого устройства состоит по сравнению с известнымустройством в следующем.Во-первых, в предлагаемом устройстве обеспечена возможность выДеления из кода, поданного на вход устройства, не только единиц, но и нулей,что позволяет расширить класс решаемых задач.Во-вторых, устройство обладаетболее высоким быстродействием в связис тем, что на регистр числа устройства код входного числа заносится только в начале работы устройства, а затем осуществляется в каждом тактетолько выделение очередной единицыиз записанного кода, в то время какв известном устройстве каждый тактработы состоит из записи кода в регистр числа и последующего выделения,Эффект состоит еще в том, что приработе устройства нет необходимостидержать на его входе число вплотьдо окончания цикла выделения единиц,как это требуется в известном устройстве.В-третьих, предлагаемое устройство несколько проще и более унифицированно, так как оно содержит меньшее количество элементов и их типов (только триггеры и элементы И, причем каждый из них на два хода).формула изобретенияУстройство для последовательного выделения единиц иэ п -разрядного двоичного кода, содержащее триггер цикла, и в каждом 1-м разряде ( =12п) устройство содержит триггер, первый, второй, третий и четвертый элементы И, первый вход первого элемента И 1 -го разряда устройства подключен к нулевому выходу триггера данного устройства, выход первого элемента И 1-го разряда устройства соединен с вторым входом первогоэлемента И (11)-го разряда устройства, второй вход первого элемента И первого разряда устройства подключен к единичному выходу триггера цикла, выход первого элемента И и-го разряда устройства поДключен к шине окончания цикла выделения еди987616 Составитель В,КайдановРедактор К.Кинив Техред Ж. Кастелевич КорректорВ Прохненко Заказ 10304/37 Тираж 704 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений.и открытий11.3035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Уж.ород, ул, Проектная, 4 ниц устройства, первый вход второго элемента И -го разряда устройства является разрядным входом двоичного кода устройства, выход второго элемента И -го разряда устройства соединен с первым единичным входом5 триггера -го разряда устройства,нулевой вход триггера цикла подключен к шине начальной установки устройства, первый нулевой вход триггера -го разряда устройства соединен с О шиной начальной установки устройотва, а второй нулевой вход триггера подключен к выходу третьего элемента И данного разряда устройства, первый вход которого подключен к шине уп равляющего входа потактового выделения единиц устройства, второй вход второго элемента И-го разряда устройства подключен к шине установки прямого кода устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения за счет возможности выделения единиц из двоичного кода, инверсного заданному, и повышения быстродействия, каждый разряд устройства содержит пятый элемент И, первый вход которого подключен к единичному выходу триггера данного разряда устройства, второй вход пятого элемента И каждого разряда устройства подключен к второмувходу элемента И данного разрядаустройства выход пятого элементакаждого разряда устройства являетсяразрядным выходом устройства, приэтом в каждом разряде устройства второй вход третьего элемента И подключен к выходу пятого элемента Иданного разряда устройства, второйединичный вход триггера-го разряда устройства подключен к выходучетвертого элемента И данного. разряда устройства, первый вход которого подключен к шине установки инверсного кода устройства, а второй входподключен к первому входу второго "элемента И данного разряда устройства, единичный вход триггера циклаподключен к шине управляющего входапотактового выделения единиц устройства. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР Р 278215, кл, С 06 Г 5/02, 1970. 2, Авторское свидетельство СССР Р 758140, кл, С 06 Г 5/02, 1978 (прототип),