Устройство для подсчета числа нулей в двоичном коде

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 2 2 6 Р 7/5 СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Г 1".,1 фЯ 113 Я ОБРЕТЕНИЯЕЛЬСТВУ ИСАНИ К АВТОРСК ВИ(61 ) (21) (22) 46 новск ССС 981 ЧИС вычис ел вано игна 10194403706138/24-2429.02.84(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДСЧЕТАНУЛЕЙ В ДВОИЧНОМ КОДЕ(57) Изобретение относится клительной технике, автоматикмеханике и может быть испольдля обработки двоичных кодов лов и является усовершенствованиемизвестного устройства по ав.св.9 1019440. Целью изобретения является расширение. области примененияустройства путем реализации операциивыбора кода. числа, содержащего наибольшее количество нулей в массивеш-разрядных кодов. Для достиженияпоставленной цепи в устройство дополнительно введены узел задержки,элемент И, элемент ИЛИ, группа узлов 1сравнения, две группы элементов Ии две группы триггеров. 2 з.п. ф-лы,3 ил.Изобретение относится к вычислительной технике, автоматике и теле- механике, может быть использовано для обработки двоичных кодов сигналов и является усовершенствованием известного устройства по авт,св. В 1019440.Цель изобретения - расширение области применения устройства путем реализации операции выбора кода чис- О ла, содержащего наибольшее количество нулей в массиве ш-разрядных кодов.На фиг. 1 представлена структурная схема устройства для подсчета числа нулей в двоичном коде; на 15 фиг. 2 - функциональная схема узла сравнения; на фиг. 3 - функциональная схема узла задержки.Устройство для подсчета числа нулей в двоичном коде содержит груп пу триггеров 1, группы элементов И 2 и 3, элементы И 4 и 5, группу элементов ИЛИ 6, элемент 7 задержки,. счетчик 8, триггер 9, группы элементов И 10 и 11, элемент ИЛИ 12, 25 группу узлов 13 сравнения, узел 14 задержки, группы триггеров 15 и 16, элемент И 17, числовой вход 18 иПтактовый вход 19.Каждый узел сравнения группы име ет входы 20-24, а также выход 25; Узел 14 задержки содержит входы 26 и 27, а также выход 28.Каждый узел сравнения состоит изэлементов И 29-31, элемента И-НЕ 32 35и триггера 33,Узел задержки выполнен в видеэ.пемента И 34, элемента 35 задеРжкии триггера 36.Устройство для подсчета числа нулей в двоичном коде работает следующим образом.В исходном состоянии триггеры15 и 16 групп, а также триггер 9 исчетчик 8 находятся в нулевомсостоянии. Допустим, что нужно найти число,содержащее максимальное количествонулей в массиве В ш- разрядных слов.Двоичный код первого числа, поступает с входа 18 через группу элементов 50ИЛИ 6 на вход группы триггеров 1,устанавливает их в соответствующихразрядах в "1". После этого тактовыеимпульсы поступают на вход 19 и далеена входы элементов И 2 и 3 групп, осу ществляя последовательное дополнениезаписанного в триггерах 1 группы кодадо единичного, Эти же импульсы через элемент 7 задержки и элемент И 4 проходят на вход счетчика 8. В момент, когда в триггерахгруппы сформируется единичный код, все элементы И 3 открыты и тактовый сигнал, поступая на единичный вход триггера 9, устанавливает его в единичное состояние. Это приводит к прекращению подачи импульсов на вход счетчика 8, Одновременно открывается элемент И 17 для прохода тактовых импульсов на узел 14 задержки и осуществляется перезапись содержимого счетчика 8 в триггеры 15 или 16 групп в соответствии с тем, какой элемент И (10 или 11) групп открыт. После этого по установочному входу триггеры 1 группы, триггер 9 и счетчик 8 переходят в нулевое состояние, Таким образом, устройство для подсчета числа нулей готово для приема второго 1/ ш-разрядного слова из массива и т.д.Рассмотрим процесс сравнивания двух кодов чисел в устройстве. В первоначальный момент группа элементов И 31 закрыта по входам 22. В результате этого триггеры 33 группы находятся также в нулевом состоянии. На выходе элементов И-НЕ 32 - высокие потенциалы, так как на первый вход каждого элемента И-НЕ 32 с входа 20 поступает низкий потенциал с прямого выхода триггера 15 группы, а на второй вход элемента И-НЕ 32 с входа 23 поступает высокий уровень потенциала с инверсного выхода триггера 16 группы. При появлении тактового импульса на входе узла сравнения первого разряда он поступает на первый вход элемента И 30, а также на первый вход элемента И 29 первого разряда. Элемент И 30 закрыт, так как на второй его вход подан низкий уровень потенциала с прямого выхода триггера 33, Поэтому тактовый импульс, пройдя через элемент И 29 первого разряда, открытый высоким уровнем потенциала с инверсного выхода триггера 33, поступает во втором разряде на вход элемента И 30, а также на первый входэлемента И 29. Аналогично тактовый импульс поступает на вход узла 13 сравнения третьего разряда и т,д. Для последнего ш-го разряда тактовый импульс поступает на ш-й вхоц (ш+1)-входового элемента И 29,. закрытого низким уровнем потенциапа с прямого выхода триггера 33.3 241Одновременно тактовьп 1 импульс поступает на вход 26 узла 24 задержки, устанавливает в нулевое состояние триггер 36 и проходит на вход элемента 34 задержки. По истечении времени задержкиТ = (в+1)т,3где 1 - время задержки электрическа ОЬго импульса в элементахИ/ИЛИ,импульс, пройдя через открытый высоким уровнем потенциала с инверсноговыхода триггера 36 элемент И 34, поступает на выход 28 узла 14 задержки.Тем самым элементы И 11 группы подготовлены к приему информации сосчетчика 8. Таким образом, следующееслово, записанное в счетчике 8, пос- отупает в триггеры 16 на место предыдущего,Допустим, что это слово имеетединицу во втором разряде, т.е. слово, записанное в триггерах 16, больше слова, хранящегося в триггерах15. В этом случае сравнение первыхразрядов производится аналогичнорассмотренному. В узле 13 сравнениявторого разряда открыт элемент И 31подачей на его входы. высоких уровней потенциала с инверсного выходатриггера 15 и с прямого выхода триггера 16. Триггер 33 установлен вединичное состояние. Тактовый импульс с выхода элемента И 29 узла 13сравнения первого разряда проходитчерез элемент И 29, так как на остальные его входы поданы высокиеуровни потенциала с выхода триггера33 и с выхода элемента И-НЕ 32 узласравнения первого разряда. Пройдячерез элемент ИЛИ 12, тактовый импульс по входу 27 узла 4 задержкиустанавливает триггер 35 в единичное.состояние. Одновременно тактовыйимпульс переписывает информацию свыхода счетчика 8 через элементы И10 группы в триггеры 15 группы. Таким образом, в результате сравнениядвух кодов чисел на триггерах 16остается большее число.В результате функционированияпредлагаемого устройства на триггерах 15 (16) второй (третьей) группы 55 хранится число, соответствующее наибольшему количеству нулей числа в массиве Б ш-разрядных слов,232 4 Формула изобретения 1. Устройство для подсчета числа нулей в двоичном коде по авт.св, Р 1019440, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения устройства путем реализации операции выбора кода числа, содержащего наибольшее количество нулей в массиве ш-разрядных кодов, оно дополнительно содержит узел задержки, третий элемент И, элемент ИЛИ, группы узлов сравнений, третью и четвертую группы элементов И, вторую и третью группы триггеров, причем выходы элементов И третьего и четвертой групп соединены с единичными выходами соответствующих триггеров соответственно второй и третьей групп, первые входы элементов И третьей группы соединены с выходом эл мента ИЛИ, первые входы элементов И четвертой группы соединены с выходом узла задержки, вторые входы элементов И третьей и четвертой групп соединены с выходами соответствующих разрядов счетчика, третьи входы эле.ментов И третьей и четвертой групп соединены с выходом первого элемента И и с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с тактовой шиной устройства, а вход подключен к первому входу узла задержки и к первому управляющему входу первого узла сравнения группы, второй вход узла задержки соединен с выходом элемента ИЛИ, входы которого соединены с выходами меньшего значения соответствующих узлов сравнения группы, выход меньшенго или равного значения каждого -го узла сравнения группы, где =1(ш), соединен с первым управляющим входом (+1)-го узла сравнения группы, управляющие входы с второго по )-й, где2 п 1, каждого 1 -го узла сравнения груцпы соединены с выходами большего значения узлов сравнения с первого по (1 - 1) - й группы, информационные входы первого узла сравнения группы соединены соответственно с прямыми выходами первых триггеров второй и третьей групп, информационные входы остальных узлов сравнения группы соединены соответственно с прямыми и инверсными выходами соответствующих триггеров второй группы и с прямыми и инверсными выходами соответствующих триггеров третьей группы.10 15 2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что каждый узел сравнения содержит три элемента И, элемент И-НЕ и триггер, причем первый вход первого элемента И соединен с прямым выходом триггера, а остальные входы соединены с соответствующими управляющими входами узла, выход первого элемента И соединен с выходом меньшего значения узла, первый вход второго элемента И подключен к инверсному выходу триггера, а второй вход .-. к первому управляющему входу узла, выход второго элемента И подключен.к выходу меньшего или равного значения узла, единичный вход триггера соединен с выходом третьего элемента И, входы которого соединены с вторым и третьим входами узла, первый и четвертый входы которого подключены к входам элемента И-НЕ, выход которого соединен с выходом большего значения узла.3. Устройство по и.1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что узел задержки содержит триггер, элемент И и элемент задержки, причем первый вход узла задержки соединен с входом элемента задержки и с нулевым входом триггера, единичный вход которого соединен с вторым входом узла задержки, а инверсный выход подключен к первому входу элемента И, второй вход которого соединен с выходом элемента задержки, выход элемента И подключен к выходу узла задержки.1241232 Составитель А. СтепаноТехред 0,Гортвай пенк ректо Редактор А. Огар Подпис Тираж 611 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Раз 3490/44 омитета СССР открытийушская наб., д еское предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,оизводственно-полиг