Устройство для определения количества единиц в двоичном числе

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 9 ( А в С 06 Г 1/ ИЗОБРЕ ИДЕТЕЛЬСТВУ ИОАН НИ ВТОРСНОМ го и 2И ) соеди(входом-го раветствующим вхИЛИ, выход кажИ первой групп ен с первым ну левым и со мент зр еги одом первог дого 1-го э-го элемичный вынен с д в ретьими ами элем в ИЛИ п твенно с первым -го элемента ИЛвляются информа вторым входа торои группы нными входам кажд Тинич ыи вх ра (1 устроиств ь -го разряда реги соединен с выходо элемента И второйвходом м -г инеи с нулевымегистра и вто разрядао элемен ствующего единичный от входом 1 ппы ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ(71) Институт технической кибернетики АН Белорусской ССР(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЛИЧЕСТВА ЕДИНИЦ В ДВОИЧНОМ ЧИСЛЕ, содержащее регистр, два элемента ИЛИ, два триггера, первую группу элементов ИЛИ и первую группу элемен тов И, причем выход первого элемента ИЛИ соединен со счетным входом первого. триггера, единичный выход которого является младшим разрядом группы выходов устройства, единичный выходкаждого разряда регистра соединен с прямым входом соответствующего элемента И первой группы и соответствующим входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с единичным входом второго триггера, нулевой вход которого является входом запуска устройства, единичные выходы всех разрядов регистра, кроме 1 -го ( - разрядность регистра), соединены с первыми входами соответствующих элементов ИЛИ первой группы, выход каждого-го элемента И первой группы (1 4 1 4) сое 2 первои группы, выход кажлемента И первой группы вои группы и инверсным входом первого элемента И первой группы, выход каждого и 1-го элемента ИЛИ первой группы ( ( л1 - 2) соединен с инверсным входом ( щ + 1)-го элемента И первой группы и четвертым входом (1 П + 1)-го элемента ИЛИ первой группы, выход ( 6 - 1)-го элемента ИЛИ первой группы соединен с инверсным входом 1-го элемента И первой группы, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены третий элемент ИЛИ, формирователь импульса, счетчик, вторая группа элементов ИЛИ и вторая группа элементов И, причем первый и второй входы каждого -го элемента И второй группы (1 т, 6 -ц ) соединены соответ 21084797 вход каждого-го разряда регистра (- (д ) Соединен с выходом сод2ответствующего элемента ИЛИ второй группы, единичный выход первого триггера через формирователь импульса соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом счетчика, выходы которого являются старшими разрядами 1Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для проверки двоичных кодов на четность или в декодирующих устройствах для определения веса в кодо вых комбинациях корректирующих кодов, принимаемых в параллельном виде.Известно устройство для определения количества единиц в двоичном числе, содержащее триггер, два элемента 1 О И и элемент ИЛИ для каждого из Д разрядов контролируемого числа, счетчик, элемент И-НЕ и два элемента И Ц .Недостатком данного устройства является недостаточно высокое быст родействие, обусловленное использованием тактовых импульсов для подсчета количества единиц.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является 20 устройство, содержащее регистр, первый и второй элементы ИЛИ, первый и второи триггеры, группу элементов ИЛИ и группу элементов И, причем единичные входы разрядов регистра образуют группувходов устройства, выход первого элемента ИЛИ соединен .со счетным входом первого триггера, выход которого является выходом устройства, единичный выход каждого разряда регистра соединен с соответствующим входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с единичным входом второго триггера и с управляющим входом первого триггера,35 нулевой вход второго триггера является управляющим входом устройства, единичный выход каждого разряда ре-, гистра соединен спервым входом соответствующего элемента И группы и ,входом соответствующего элемента группы выходов устройства, выход каждого 1 -го элемента И первой группы (1- - ) соединен с вторым2нулевЫм входом (+ .) -го разряда2 регистра и соответствующим входомтретьего элемента ИЛИ, выход второгоэлемента ИЛИ является выходом концасчета устройства. 2ИЛИ группы, а выход каждого элемента И группы соединен с соответствующим входом первого элемента ИЛИ, с нулевым входом соответствующего разряда регистра и входсм соответствующего элемента ИЛИ группы, нулеврй выход второго триггера соединен с соответствующими входами всех элементов ИЛИ группы и с инверсным входом первого элемента И группы, выходэлемента ИЛИ группы соединен с инверсным входом+ 1 элемента И группы и с соответствующим входом+ 1 элемента ИЛИ группы 2.Недостатком известного устройства также является недостаточное быстродействие.Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для определеления количества единиц в двоичном числе, содержащее регистр, два элемента ИЛИ, два триггера, первую группу элементов ИЛИ и первую группу элементов И, причем выход первого элемента ИЛИ соединен со счетным ,входом первого триггера, единичный выход которого является младшим разрядом группы выходов устройства, единичный выход каждого разряда регистра соединен с прямым входом соответствующего элемента И первой группы и соответствующим входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с единичным входом, второго триггера, нулевой вход которого является входом запуска устройства, единичные выходы всех разрядов регистра, кроме И -го ( И - разрядность регистра), соединены с первы4797 4соединен с вторым нулевым входом( 1 + -)-го разряда регистра и соот 25 3 . 108 ми входами соответствующих элементов ИЛИ первой группы, выход каждого ;1-го элемента И первой группы ( 1 4й ) соединен с нулевым входом25 1 -го разряда регистра и вторым входом 1 -го элемента ИЛИ первой группы, выход каждого-го элемента И пер 11вой группы ( - с 1 4 О ) соединен с2 10 первым нулевым входом 1 -го разряда регистра и соответствующим входом первого элемента ИЛИ, выход каждого к -го элемента И первой группыО(- с 1 с И - 1) соединен с вторым 15 входом к -го элемента ИЛИ первой группы, единичный выход второго триггера соединен с третьими входами всех элементов ИЛИ первой группы и инверсным входом первого элемента И первой группы, выход каждого о-го элемента ИЛИ первой группы (1 сев - 2) соединен с инверсным входом ( щ + 1)-го элемента И первой группы и четвертым входом (й + 1)-го элемента И первой группы и четвертым входом (в + 1)-го элемента ИЛИ первой группы, выход ( д - 1)-го элемента ИЛИ первой группы соединен с инверсным входом 11 -го элемента И 30 первой группы, введены третий элемент ИЛИ, формирователь импульса, ,счетчик, вторая группа элементов ИЛИ и вторая группа элементов И, причем первый и второй входы каждого 35 1-го элемента И второй группы ( с с-) соединены соответственно с первым и вторым входами 1 -го элемента ИЛИ второй группы и являются информационными входами устройства, еди 40 ничный вход каждого-го разряда регистра (1 с 1 с -) соединен с выхо,- М2дом соответствующего элемента И второй группы единичный вход каждого 45 1 -го разряда регистра ( и )- с 1 с2соединен с выходом соответствующего элемента ИЛИ второй группы, единичный выход первого триггера через фор 50 мирователь импульса соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом счетчика, выходы которого яв" ляются старшими разрядами группы вы ходов устройства, выход каждога 1 -го элемента И первой группы (1 1)2 ветствующим входом третьего элемента ИЛИ, выход второго элемента ИЛИявляется выходом конца счета устройства. На чертеже приведена функциональная схема устройства для определения количества единиц в двоичном числе.Устройство содержит информационные входы 1 устройства, вторую группу элементов И 2, вторую группу элементов ИЛИ 3; регистр 4, вход 5 за.пуска устройства, второй триггер 6, первую группу элементов И 7, первую группу элементов ИЛИ 8, первый элемент ИЛИ 9, первый триггер 1 О, формирователь 11 импульса, третий элемент ИЛИ 12, счетчик 13, второй элемент ИЛИ 14, группу 15 выходов устройства, выход 16 конца счета устройства.В качестве формирователя 11 импульса можно испольэовать ждущий мульти-, вибратор, запускаемый при переходе входного сигнала из единичного в нулевоесостояние. Длительность импульса на его выходе должна быть равной длительности импульса на выходе элемента И 7 первой группы.Цепи начальной установки устройства на чертеже не показаны.Устройство работает следующим образом.После начальной установки триггер 6 находится в единичном состоянии, триггер 10 и счетчик 13 в нулевом. Входная двоичная информация поступает на входы 1 в параллельном коде и каждые из нее 2 - 1 и 2; разрядов преобразуются элементами И 2 и КПИ 3; таким образом, что в 1 -й разряд регистра записывается конъюнкИция а В 1 + - -Й разряд - дизъюнкция содержимого 2 - 1 и 2разрядов контролируемого числа. После окончания записи информации триггер 6 управляющим сигналом с входа 5 запуска устройства переводится в нулевое состояние. При этом снимается единичный запрещающий сигнал с вхо" дов элементов ИЛИ 8 первой группы и инверсного входа первого элемента И 7 первой группы. Если в первом разряде регистра записана "1", топосле снятия запрещающего сигнала с входа первого элемента ИЛИ 8 первой группы, его выход удерживается в единичном состоянии сигналом с единичного выхода первого разряда ре гистра и задерживает обработку более старших разрядов. Нулевой сигнал, поданный на инверсный вход первого элемента И 7 первой группы, вызывает появление на его выходе единичного сигнала, который через треий элемент ИЛИ 12 поступает на четчик 13, этот же сигнал вызывает .тирание единиц в первом и 11 + 12 . 15разрядах регистра и поддерживает запрещающий сигнал на выходе первого элемента ИЛИ 8 первой группы. После стирания "1" в первом разряде только после окончаия импульса на выходе первого элемента И 7 первой группы снимается запрешающий сигнал на выходе первого элемента ИПИ 8 первой группы и разрешается опрос второго разряда регистра, Если там содержится "1", то все происходит11 11 аналогично описанному, если же, 0 то на выходе второго элемента ИЛИ 8 2 первой группы появится сигнал нулевого уровня и будет разрешен опрос 30 Следующего третьего разряда и т . д . Если в младшем 1 ( 1 - 1 с 1 )2регистра обнаруживается "1", это оз- З 5начает наличие пары единиц в 21 - 1 и 2разрядах контролируемого числа, поэтому в счетчикчей млацшийразряд является вторым разрядом кодачисла единиц, заносится "1", Единицаи 1 + 2 Разряде регистра, образованная дизъюнкцией той же пары единиц, при этом стирается. Комбинациивида "01" и "10" в контролируемомкоде дают "1" ы соответствующих стар.ших разрядах регистра. Сигналы опроса этих единФЦ через соответствующие элементы И 7 первой группы иэлемент ИЛИ 9 попадают на счетныйтриггер 1 О, являющийся младшим разрядом кода подсчитываемых единиц.Навыходе формирователя 11 появляетсяимпульс в момент перехода триггера10 из "1" в "0". Момент оканчаниясчета единиц в коде определяетсяэлементом ИЛИ 14, который срабатывает при обнулении регистра 4, устанавливает триггер 6 в "1" и формирует сигнал на выходе 16 конца счетаустройства. Устройство можно использовать также для контроля четности,используя в качестве выхода устройства выход триггера 10,Таким образом, предлагаемое устройство позволяет уменьшить времяподсчета количества единиц двоичногочисла за счет того, что время обработки двух единиц, расположенных вразрядах 2и 2- 1 контролируемого числа, оказывается равным времени обработки одной единицы,1084797 Составитель В,ГречнеРедактор В.Иванова Техред М.Тепер . рректор М.Шароши Заказ 2012/44 ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Тирак 699 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, РаувПодписноекомитета СССРи открытийкая наб., д, 4/