Устройство для подсчета числа двоичных единиц

(Б 4) УСТРОИСТВО ДЛЯ ЧЕТА ЧИСЛА ДВОИЧНЫ Иустройство относитке и вычислительной тебыть использовано дляных чисел по модулю 3Известны устройствания количества единицле, содержащие счетчилогические элементы автоматхнике и може контроля дво С 2) .для определедвоичном чистриггеры,Недостатком их является низкое, быстродействие и невозможность подсчета числа единиц по модулю 3.Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство параллельного.счета числа единиц в 5 двоичном числе, содержащее регистр, . полусумматоры, логические элементы,Выходы разрядов исходного числа подключены на входыполусумматоров 1 2 О каскада, выходы полусумматоров 1 каскада подключены на входы полусумма- торов второго и т.д,Р.ичн Недостатком их является невозмож-ность подсчета единиц дво ого числа по модулю 3 или 2,Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей устрой-ства за, счет обеспечения возможностиподсчета по модулю три или два.Поставленная цель достигается тем,что в устройство для подсчета числадвоичных единиц, содержащее группыодноразрядных сумматоров, причем каж"дые (1+31 с), (2+3 к),(3+3 к) разрядыдвоичного числа соединены соответственно с входом переноса, первого ивторого операндов 1-го сумматора,первой группы, где Е меняется от нуля до И-ЪЗ , и - количество двоичныхразрядов двоичного числа введеныгруппы двухразрядйых сумматоров, количество групп которых равно количеству групп одноразрядных сумматоров, а их количество в каждой групперавно количеству одноразрядных сумСумматор 1 Сумматор 2 Входы Выходы 51 Р 0 0 Р А 1 В 1 О О 0 Э0 0 1 0 1 О 1 О 0 1 0 0 0 1 0 1 0 О 1 0 0 0 1 0 3 9667 маторов предыдущей группы сумматоров и группы элементов И, количество которых и количество элементов И в группе совпадает с количеством одноразрядных сумматоров соответствующей группы, причем управляющий вход устройства соединен с первыми входами элементов И всех групп, выход суммы и переноса каждого одноразрядного сумматора всех, групп соединен соот ветственно с входом первого разряда первого операнда и входом первого разряда второго операнда соответствующего двухразрядного сумматора соответствующей группы, выход пере- И носа каждого одноразрядного сумма- . тора всех групп соединен с входом второго разряда первого операнда со- ответствующего двухразрядного сумматора соответствующей группы и с 20 вторым входом .соответствующего эле-мента И соответствующей группы, выход каждого элемента И всех групп соединен с входом переноса соответствующего двухразрядного сумматора соответствующей группы, выходы сумм первого и второго разрядов каждого нечетного двухразрядного сумматора 1-й группы соединены соответственно с входами переноса и первого операнда соответствующего одноразрядного сумматора (1+1)-ой группы, выходы сумм первого и второго разрядов каждого четного двухразрядного сумматора 1-й группы соединены соответственно с входом второго операнда.соответствующих одноразрядных сумматоров (1+1)-й и (1+2)-й групп, выход суммы и переноса одноразрядного сумматора. последней группы являются выходами устройства.На чертеже изображена функциональная схема устройстваУстройство содержит одноразрядные сумматоры 1 первой группы, двухразряднце сумматоры 2 первои группы двухи45 разрядных сумматоров, одноразрядные сумматоры,3 второй группы, двухраз 00 4рядные сумматоры Ч второи группы, одноразрядные сумматоры 5 третьей группы, двухразрядные сумматоры 6 третьей группы, одноразрядные сумматоры 7 четвертой группы, двухразрядные сумматоры о четвертой группы, одноразрядный сумматор 9 пятой группы, группы элементов И 10.Входы А 1, В 1, А 2, В 2, 51, 2 и Р, соответственно, означают вход первого разряда первого операнда, вход первого разряда второго операнда, вход второго разряда первого операнда, вход, второго разряда второго операнда, первый разряд суммы, второй разряд суммы и перенос.На входы А 1, В 1, Р сумматоров 1 подключены выходы разрядов исходного числа, Выходы 51 сумматоров 1 подключены на входы А 1 сумматоров 2, Выходы Р сумматоров 1 подключены на входы В 1 и А 1 сумматоров 2, Выходы 51 и 52 сумматоров 2 подключенына входы Р, А 1, В 1 сумматоров 3, а также сумматоров 5 и т.д.Выходы двух последних сумматоров подключены на входы сумматора 9. На первые входы всех элементов И 10 подключен управляющий вход устройства, На вторые входы всех элементов И 10 подключены выходы переносов сумматоров 1,3Устройство работает следующим образом.8 режиме счета числа единиц по модулю 3 на управляющий вход устройства подается нулевой управляющий сигнал.На выходах каждого из сумматоров 1 образуются двоичные коды (с весами 51-".1 н, Р - "2 н) числа единиц, содержащихся в трехразрядных группах, на которые разбито исходное число и которые подключены на входы сумматоров 1. На входах 51, 52 каждого из сумматоров 2 ( как видно иа схемы) вырабатываются следующие сигналы в зависимости от сигналов на входах. Входы ВыходыР А 1 В 1 А 2 В 2 51 520 0 0 О 0 0 0966700 Сумматор 2 . Сумматор 1 Входы0 1 1 Выходы Входы Выходы 0 1 0 01 0 1 1 00 0 0 1 0 0 0 1 1 О 10 0 10 1 1 1 О 0 1 0 1 Р 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 .1. 1 0 0 0 Таким образом, на выходах 51 и 52.каждого из сумматоров 2 число единицравно сумме по модулю три числа единиц на входах соответствующего сумматора 1, т.е, О, 1 или 2,(веса выходов 51 и 52 равны 1). Выходы 51,52 сумматоров 2, сгруппированные по фтри, подключены на входы сумматоров3. Выходы 51, Р сумматоров 3 подключены аналогично сумматорам 1 на входы сумматоров 4,Следовательно, на выходах 5.1 и 52 фкаждого из сумматоров 4 число единицравно сумме по модулю 3 числа единиц на входах соответствующего сумматора 3 ( веса выходов равны .Таким образом, на входах 51, 52 сум- Звматоров последних каскадов число единиц также равно сумме по модулю 3 еди.ниц, содержащихся, во всех разрядахСумматор 1 Выходы Входы Выходы Входы 51 Р Р А 1 . В 1 А 2 В 2 51 .52 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 О 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 1 0Выходы 51 и 52 сумматоров 2, сгрупт пированные по три, подключены на входы сумматоров 3, выходы 51, Р сумматоров 3 подключены аналогично сумматорам 1 на входы сумматоров 4,11 1 .1.Таким образом, на выходах 51 и 52 каждого из сумматоров 2 число единиц равно сумме по модулю два числа едиИ ,ниц на входах соответствующего сумматора 1, т.е. О, 1 или 2 (веса выходов 51 и 52 равны ) . Р А 1 В 1 .О 0 0 0 О 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 исходного двоичного числа. Эти выходы подключены на входы сумматора9, На его выходах 5 и Р образуетсядвоичный код упомянутой суммы,В режиме счета числа единиц по модулю два на элементы И 1 О подается единичный управляющий сигнал. На выходах 51, Р каждого из сумматоров 1 образуется двоичный код (с весами 51 - "1", Р - "2") числа еди-ниц, содержащихся в трехразрядных группах, на которые разбито исходное число и которые подключены на входы сумматоров 1. На выходах 51, 52 каждого из сумматоров 2 вырабатываются следующие сигналы в зависимости от сигналов на входе (сигнал переноса сумматоров 1 проходит через элементы И 1 О без изменения),Сумматор 29667 Формула изобретения Следовательно, на выходах 51 и Ь 2 каждого из сумматоров 4 число единиц .равно сумме по модулю два числа единиц на входах соответствующего сумматора 3 (,веса выходов равны "1"),Следовательно, йа выходах Я 1, 2 сумматоров последних групп число едй ниц также равно сумме по модулю два единиц, содержащихся во всех разря-. дах исходного двоичного числа. Эти 10 выходы подключены на входы .сумматора 9. На его выходеобразуется двоичный сигнал упомянутой суммы.Данное устройство образует: код по модулю три два ) числа единиц, 1 содержащихся в исходном двоичном числе, т,е. Функциональные возможности его выше.При этом, в отличие от известных последовательных устройств счета еди 2 О ниц по модулю три (счетчики, распределители 1 устройство является значительно более быстродействующим.Кроме того, устройство параллельного счета - более надежно и помехо . устойчиво по сравнению с последовательными устройствами счета. Устройство для подсчета числа двоичных единиц, содержащее группы одноразрядных сумматоров, причем каждые (1+3 к)-, (2+Зк)-, (3+3 Ц-е разряды двоичного числа соединены соответственно с входом переноса первого и второго операндов К-го сумматора первой группы, где к меняется от нуля до Ь, п - количество двоичных разрядов двоичного числа, о тл и ч а ю щ в е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет обеспе-, чения возможности.подсчета числа единиц по Модулю, в устройство введены группы двухразрядных сумматоров, количество групп которых равно количеству групп одноразрядных сумматоров, а 00 . 8их количество в каждой группе равно количеству одноразрядных сумматоров предыдущей группы и группы элементов И, количество которых и количе.ство элементов И в группе совпадает с количеством одноразрядных сумматоров соответствующей группы,. причем управляющий вход устройства соединен с первыми входами элементов И всех групп, выход суммы и переноса каждого-одноразрядного сумматора всех групп соединен соответственно с входом первого разряда первого операнда и входом первого разряда второго операнда соответствующего двухразрядного сумматора соответствующей группы, выход переноса каждого одноразрядного сумматора всех групп соединен с входом второго разряда первого операнда соответствующего двухразрядного сумматора соответствующей группы и с вторым входом соответствующего элемента И соответствующей группы, выход каждого элемента И всех групп соединен со входом переноса соответствующего двухразрядного сумматора соответствующей группы, выходы сумм первого и второго разрядов каждого нечетного двухразрядного сумматора 1-й группы соединены соответственно с входами переноса и первого операнда соответствующего одноразрядного сумматора (1+1)-й группы, выходы сумм первого и второго разрядов каждого четного двухразрядного сумматора -ой группы соединены соответственно с входом второго операнда соответствующих одно" разрядных сумматоров (+1)-й и(1+2)-й групп, выход суммы и переноса одноразрядного сумматора последней группы являются выходами устройства. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРИ 716041, кл, О 06 Г 11/00, 1980.2. Авторское свидетельство СССРУ 726526, кл, С 06 Г 5/02, 1980