Устройство для подсчета числа единиц двоичного кода

Многоканальный преобразователь 2параллельного кода в последовательность импульсов может быть также выполнен в виде 2 регистров сдвига,соединенных информационными входами5с информационными входами преобразователя, тактовыми входами - с тактовым входом преобразователя, а выходами переноса - с выходами каналов пре 1 Ообразователя, инверсные выходы каждого регистра сдвига соединены с входами своего элемента И, а выходы последних - с входами элемента И, выходкоторого является выходом конца преобразования, входы разрешения записирегистров сдвига соединены с входомразрешения записи преобразователя,Триггер 3 выполняется в виде КБтриггера или в виде счетного триггера, в зависимости от выполнения многоканального преобразователя 2. Длявторого из описанных вариантов реализации преобразователя 2 он выполняется в виде КБ-триггера, а для первоговарианта - в виде КЯ-триггера илисчетного триггера в зависимости от того, синхронизирован импульс на выходе конца преобразования преобразователя 2 с паузой между тактовыми импульсами или с тактовым импульсом,При работе в режиме подсчета количества единиц счетчик 7 и блоки 8подсчета единиц выполняются следующим образом,Счетчик 7 выполняется в виде реверсивного двоичного счетчика с двумя счетными входами на 1 о 8 (и+1),разрядов, где и - разрядность входного кода.40Блок 8 подсчета единиц выполняетсяв виде реверсивного двоичного счетчика с коэффициентом пересчета, равнымг ),и;,:,+ и+ где и; и - число входов соответствующей группы,число разрядов которого равно108(и +ир + 1) 1 1 рр 1 рвычитающий и суммирующий счетные входысчетчика являются соответственно первым и вторым входами блока, и двух пороговых блоков, а также элемента И.Первый пороговый блок соединен входами с прямыми выходами реверсивногосчетчика, имеет веса входов 2 и порог Аш а второй пороговый блок1соединен входами с инверсными выходами реверсивного счетчика, имеет весавыходов, равные 2 , и порог А=2-ш .++ 1, где оптимальное значениеГ и+иои 1 1 ииа+4 ГЭлемент И соединен входами с прямыми выходами разрядов реверсивногосчетчика с номерами, равными номерамединичных разрядов в двоичном представлении числа (ш,-1), инверснымивыходами остальных разрядов счетчика,Выход элемента И является первым выходом блока, выход первого пороговогоблока - вторым выходом блока, а выходвторого порогового блока - третьим выходом блока. В исходном состоянии всчетчик блока 8 записан код числаи ,; информационных входов 14 ,.;группы преобразователя 2.При работе в режиме подсчета количества единиц по модулю К счетчик 7и блоки 8 подсчета единиц выполняются следующим образом.Счетчик 7 выполняется в виде реверсивного двоичного счетчика по модулю К с двумя счетными входами на1 оа (К+1)С разрядов,Ълок 8 подсчета единиц выполняетсяаналогичным описанному. Он содержитреверсивный счетчик по модулю К, двапороговых блока и элемент И. Разрядность счетчика равна 1= 1 о 8 (К+1).Пороговые блоки реализуют пороговыефункции с весами входов 2 и порогами А = ши А=2 -н: +1 соответствен"3но, где оптимальное значениеш 6 Я-+1 . Первый пороговыйблок соединен входами с прямыми выходами разрядов счетчика, второй порого= вый блок - с инверсными, Элемент И соединен входами с прямыми выходами разрядов счетчика с номерами, равными номерам единичных разрядов в двоичном представлении числа (ш-, 1), и инверсными выходами остальнюд разрядов счетчика. Выход элемента И и выходы первого и второго пороговых блоков являются соответственно первым, вторым и третьим выходами блока 8 подсчета единиц.В исходном состоянии в счетчик блока 8 записывается код .числа (г. рр,) шов К = д путем подачи сигнала сброса на прямые установочные входы триггеров разрядов, счетчика с номерами, равными номерам единичныхразрядов двоичного представления числа , и инверсные установочные входы остальных разрядов (входы 15;).156999Функционирование устройства в режиме подсчета количества единиц происходит следующим образом.В исходном состоянии счетчик 7, блоки 8 подсчета единиц, многоканальный преобразователь 2 параллельного кода в последовательность импульсов и триггер 3 сброшены.На выходе триггера 3 нулевой логический сигнал, запрещающий прохожде-. ние тактовых импульсов через группы элементов И 9 и 10, На информационные входы 14 устройства подан входной код, причем на входы групп 14 - 14 он подан в прямом виде, а на входы групп 14 - 14 - в инверсном либо в пряр+ ф йрмом, но инвертируется устанавливаемыми на входах инверторами, либо выполнением соответствующих входов преоб разователя 2 инверсными.В .счетчик 7 в исходном состоянии с входов 15записан код числар фС = и +; (ш,-1). 25йВ счетчик блока 8; подсчета единиц О=1, р) в исходном состоянии со входов 15; записан код числаС 1 прфФ30 При выполнении многоканального преобразователя 2 на регистрах сдвига входной код записан в них.При поступлении тактовых импульсов с выхода генератора 1 на тактовый вход 35 многоканального преобразователя 2 последний преобразует количество единиц входного кода на входах 14в соответствующее количество импульсов на его 1-м выходе (1=1р) и коли чество нулей входного кода на входах 14 +1 в соответствующее количество импульсов на (р+1)-м выходе.Импульсы с первого и (р+1)-го выходов многоканального преобразователя 45 2 поступают через .элементы ИЛИ 4 и 5 на соответствующие входы элементов И 11и 11 . Если импульс поступает только с одного элемента ИЛИ 4, то он поступает на суммирующий вход счетчи ка 7, к содержимому которого при этом прибавляется единица. Если импульс поступает только с одного элемента ИЛИ 5, то он поступает на вычитающий вход счетчика 7,от содержимого которо го при этом вычитается единица. Если импульсы поступают одновременно с обоих элементов ИЛИ 4 и 5, то импульсы на входы счетчика не поступают. 5 бИмпульсы с 1-го и (р+1)-го выходовмногоканального преобразователя 2поступают на соответствующие парыэлементов И 11, которые работают также, как описано.ЧРабота продолжается таким образомдо окончания опроса входного кода преобразователем 2, для чего требуетсяп/2 р Г тактов. При этом многоканальный преобразователь 2 самоблокируетсяи далее импульсов на информационныхвыходах не формирует, а на его выходеокончания работы появляется импульспереключающий триггер 3, на выходе которого при этом появляется единичный.сигнал, разрешающий прохождение тактовых импульсов через группы элементовИ 9 и 10,В результате к моменту окончанияработы многоканального преобразователя 2 в блоке 8 подсчета единиц оказывается записан код числа единицконтролируемого кода на группах 14.и 14 ,;+ а в счетчике 7 - код числа-сЯ = М+(ш,-1),где И - число единиц контролируемого1кода на входах 14 и 14 р+ .1Все блоки подсчета единиц оказываются разбиты на две подгруппы. В первой подгруппе блоков 8 в их счетчики записан код числа о . ) ш . и на1 их втором выходе имеется единичный сигнал, а на третьем - нулевой. Во второй подгруппе блоков 81, в счетчики записан код числа о 1,пи на их третьем выходе имеется единичный сигнал, а на втором - нулевой.Далее в каждой из указанных подгрупп последовательн 9, а в обоих: группах одновременно происходит процесс пересчета содержимого блоков 8 подсчета единиц в счетчик 7 путем приведения каждого из блоков 8;в состояние, при котором в его счетчик записан код числа ш.-1.Пусть 8. наименьший номер блока1подсчета единиц первой подгруппы. На его втором выходе - единичный сигнал, поступающий на вход элемента И 10;, на инверсных входах которого, соединенных с вторыми выходами блоков 8 -1 8, , - нулевые сигналы, что разрешает прохождение тактовых импульсов на выход элемента И 10 . Импульсы с вы"1хода последнего поступают через эле" мент ИЛИ 4 на соответствующие входы элементов И 112 ,и 11 ,а также наоответствующие входы элементов И 11.11; проходя при этом через элеент ИЛИ 12, на вычитающий вход блоа 8 подсчета единиц от содержимо 1 Э5 о которого при этом каждый раз отмается единица. Работа продолжаетя таким образом до появления в счетике блока 8, кода числа:ш. , Притом на втором и третьем выходах бло О а 8. появляются нулевые сигналы, а а его первом выходе - единичный, В ечение всего времени работы блока 8 одсчета единиц он единичным сигналом а своем втором выходе запрещает про ождение тактовых импульсов на выходы лементов И 1 О ф 1 - 10 .1Пусть 8наименьший номер блока ;одсчета единиц второй подгруппы. На го втором выходе - нулевой сигнал, а 2 О а третьем - единичный, поступающий а вход элемента И 91, на инверсных ходах которого, соединенных с третьи- и выходами блоков 8 - 8 1, нулевые игналы, что разрешает прохождение 25 ".актовЫх импульсов на вход элемента И 9 . Импульсы с выхода последнего поступают через элемент ИЛИ 5 на соответствующие входы элементов 11, ;и 11 , а также на соответствующие 30 входы элементов 11, и 11+11, проодя через элемент ИЛИ 13 1 на суммирующий вход блока 81 к содержимому которого при этом прибавляется едини.-. ца. Работа продолжается таким образом до появления в счетчике блока 811 кода числа щ, При этом на его втором и третьем выходах имеются нулевые сигналы, а на первом - единичный.В течение всего времени работы блока 8 1, одсчета ециниц он единичным сигналом на своем третьем выходе запрещает прохождение тактовых импульсов на выходы элементов И 9 11- 9 р,Пока происходит процесс пересчета 45 содержимого блоков подсчета единиц в обеих группах, тактовые импульсы про.ходят на оба элемента 11 , и 11 2 р и на их выходах импульсы не формируют- . ся, Далее в зависимости от того, ка кая из подгрупп блоков 8 первой возвращается в состояние, при котором в их счетчики записан код числа ш .-1, а тактовые импульсы проходят на выход либо первого, либо второго из указанных элементов И 11, при этом они поступают на суммирующий нли вычитающий входы счетчика 7 соответственно, Работа происходит таким образом до приве"Выход первого элемента И я и:рвым выходом блока 8 подсче ниц, выход второго элемента И вторым выходом, а выход перво гового блока - третьим выходо вый элемент И блока подсчета соединяется входами с инверсн ходами разрядов счетчика блок сируя нахождение счетчика бло нулевом состоянии. ляется а еди - его о поро- Пердиниц ьии вы 8,фика 8 в дения всех блоков 8, подсчета единицв состояние, при котором в их счетчики записан код числа ш .-1, при этом на первых выходах всех блоков 8 оказываются единичные сигналы, что вызывает единичный сигнал на выходе элемента И 6, являющемся выходом 17 конца контроля устройства, Результат (код числа единиц входного кода) снимается с выходов 16 счетчика 7,Функционирование устройства в режиме подсчета количества единиц двоичного кода по модулю К осуществляется в том же порядке, как описано. Разница заключается в том, что с входов 15 в исходном состоянии в счетчик 7 записывается код числар-С =(и, +(ш-.1 шойК1 а 1а в счетчики блоков 8. подсчета единиц в исходном состоянии записывается код.числаС, = (и;,)шос 1 К.В процессе. функционирования подсчет числа импульсов, поступающих на входы счетчика 7 и блоков подсчета единиц, осуществляется по модулю К. В остальном порядок функционирования сохраняется.Возможен несколько иной порядок функционирования предлагаемого устройства, когда при пересчете в счетчик 7 содержимого блоков 8 подсчета единиц пРоизводится обнуление счетчиков этих блоков, а не приведение в состояние, когда в счетчик блока 8. записан1 код числи ш. При этом несколько изменяется выполнение блока 8; , в него вводится дополнительный элемент И, соединяемый прямым входом с выходом второго порогового блока инверсным входом с выходом первого элемента И, причем выбираетСя для первого дорогового блока А=а а для второго А =11 роцесс функционирования устройства происходит в порядке, аналогичном описанному. Разница заключается в том, что если по окончании работы многоканального преобразователя 2 в5 счетчик блока 8; оказывается записан код числа Ч сш то пересчет его содержимого осуществляется путем последовательного вычитания единиц из счет счетчика в блоке 8. до его обнуле-,1ния. Если сш та пересчет осуществляется последовательным прибавлением единиц к содержимому счетчика в блоке 8 . до его переполнения.и об1нуления, причем С д(п р)шойК.Формула изобретения Устройство для подсчета числа единиц двоичного кода содержащее 20 многоканальный преобразователь параллельного кода в -последовательности импульсов, 2 р групп информационных вхо",ов которого являются соответствующими информационными входами устройства, 25 счетчик импульсов, выходы которого являются информационными выходами устройства, первый - (р)-й блоки подсчета единиц, первые выходы которых соединены с соответствующими входами элемента И, выход которого является контрольным выходом устройства, второй выход д-го блока подсчета единиц (д=1, р) подключен к первому прямому входу -гс элемента И первой группы, выход которого соединен с х-м входом первого элемента ИЛИ и первым входом д-го элемента ИЛИ первой группы, выход которого подключен к первому счетному входу -го блока .подсчета единиц, третий выход которо 40 гс соединен с первым прямым входом -го элемента И второй группы, выход которого подключен к 1-.му входу второго элемента ИЛИ, генератор тактовых импульсов, выход которого .соединен с45 вторыми прямыми входами всех элементов И первой и второй групп и тактовым входом многоканального преобразователя параллельного кода в последовательности импульсов, выход окончания рабо 50 ты которого подключен к входу триггера, выход которого соединен с третьими прямыми входами всех элементов Ипервой и второй групп и р-м входомэлемента И, первый информационный выход многоканального преобразователяпараллельнога кода в последовательнос-ти импульсов подключен к р-му входупервого элемента ИЛИ, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в устройство введены третья группа элементов И и вто-.рая группа элементов ИЛИ, первый входи выход д-го элемента ИЛИ второй гр;-.пы подключены соответственна к вых.",д-го элемента И второй группы и второму счетному входу -го блока подсчет,".единиц, установочные входы которогоявляются д-ми установочными входамнустройства, -е инверсные входы 1-хэлементов И (1 (( р) первой и второйгрупп подключены соответственно к в;,:"рым и третьим выходам д-го блока пад.счета единиц, (+1)-й информационн:.выход многоканального преобразовател .параллельного кода в последовательн,ти импульсов соединен с прямым входа,1-го и инверсным входом (р+-1)-гаэлементов И третьей группы, выходы которых лодключены к вторым входам д-х.элементов ИЛИ соответственно первойи второй групп, (р+1)-й информационный выход многоканального преобразователя параллельного кода в последовательности импульсов соединен с р-мвходом второго элемента ИЛИ, (р+х+1)-йинформационный выход многоканальногопреобразователя параллельного кода впоследовательности импульсов подключен к инверсному входу -гс и прямомувходу (р+д)-го элементов И третьейгруппы, выходы первого и второго элементов ИЛИ подключены соответственна,к прямому входу (2 р)-гс и инверсно-.му входу 2 р-го элементов. И третьейгруппы и к инверсному входу (2 р)-гси прямому входу 2 р-го элементов И третьей группы, выходы которых соединены соответственно с первым и вторымсчетными входами счетчика импульсов,установочные входы которого являютсяр-ми установочными входами устройства.1569995 гр.Г едактор М. Б Тираж 659 Подписное венного комитета по изобретениям и открытиям 113035, Москва, Ж, Раущская наб., д. 4/5 5 КНТ СССР судар Проиэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужг ул. Гаг 101 Зака ВНИИП 4 ри Г 4 у ф 2 О+Я