Устройство подсчета кодов

(51) 5 Г. 06 Г ГОСУДАРСТВЕННЫПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ Гкнт СССР ОМИТЕтОТКРЫТИЯМ Рпд .:. 1 Бй:;А ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(21) 4352198/24-24 (22) 30,12,87 (46) 07,01.90. Бюл, М 1 (71) Киевский завод электронных вычислительных и управляющих машин - головное предприятие Киевского производственного объединения "Электронмаш" им. В.И,Ленина (72) Н.Т,Пшеничный (53) 681325 (088.8) (56) Горн Л,С, и др. Микропроцессоры в приборах для радиационных измерений, - М.: Атомиздат, 1979, с,82-85) рис,20.Авторское свидетельство СССР К 1304015, кл. 5 06 Г 7/06, 1985,Карасев В.М. и др, Адаптивный алгоритм организации двухуровневой памяти для накопления спектрометрической информации, - Материалы Х 11 Международного симпозиума по ядерной электронике. Дубна, 1985, с. 245-249 рис.3.(54) УСТРОЙСТВО ПОДСЧЕТА КОДОВ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах сбора, подсчета и сортировки информации, Цель изобретения - расширение области применения за счет возможности подсчета кодов в различных множествах входных данных. Устройство содержит узел 1 формирова" ния адреса, блоки 2 и 3 памяти, счетчик 4 импульсов, счетчик 5 страниц,счетчик Ь групп и счетчик 7 подмассивов. Коды для подсчета поступают по входу 8 в узел 1, и в соответствующейячейке блока 2 памяти содержимое увеличивается на единицу, Выбор ячейки а блока 2 памяти зависит от вида рас пределения входной информации, 6 ил.Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в разлицных устройствах, предназначенных для подсчета числа кодов,содержащихся в некотором множествеблоков данных (подмассивов)а такжев устройствах сортировки информации,Цель изобретения - расширение области применения путем обеспецениявозможности подсчета кодов в различных множествах входных данных,На фиг.1 представлена функциональная схема устройства; на фиг,2 -функциональная схема узла формирования адреса; на Фиг.3 - пример реализации первого блока памяти; наФиг.4 - пример реализации второго блока памяти; на Фиг.5 - пример реализации счетчика импульсов; на фиг,босновные способы подачи кодов приподсчете.Устройство содержйт узел 1 формирования адреса, первый и второй блоки2 и 3 памяти, счетчик 4 импульсов, 25сцетцик 5 страниц, сцетчик б групп,счетчик 7 подмассивов, информационныевход 8 и выход 9, адресный вход 10,счетные входы 11-14, вход 15 записи,вход 16 управления, вход 17 записи,вход 18 чтения-записи, входы 19-21записи, вину 22 данных, выход 23 конца обработки, выход 24 требования загрузки и выход 25 конца обработки,Узел 1 (фиг.2) содержит регистр 26адреса, мультиплексор 27, вход 28 за-35писи и вход 29 управления,Регистр 2 Ь предназначен для временного хранения данных, принятых с входа 8. Мультиплексор преобразует Ьк-разрядный код данных в группу Ькц разрядов ( - цисло групп, на которое делится код), которую передает на вход младших разрядов адресного входа 45 блока 2, Сцетный вход используется для чтения результатов подсцета.Блок 2 памяти (фиг,3) преднаэнацен для записи, хранения и сцитывания ре- . зультатов подсчета. Результаты подсчета в каждом наборе одноименных кодов сохраняются в одной иэ страниц блока 2, число которых определяется разрядностью счетчика 5, Число ячеек внутри страницы Ь =2 " определяетсякрвзрядностью кода, Адрес ячейки определяется величиной кода на выходе уэйа 1,Выходы элементов 30 памяти (фиг,3)обьединены по монтажному ИЛИ и обра"зуют первый разряд блока 2 памяти,Аналогично элементы 31 и 32 памятиобразуют второй и Ь-й разряды блока 2памяти соответственно.Блок 3 памяти (Фиг.4) предназначендля хранения служебной информации:адрес начальной (первой заданной)страницы, число групп разрядов (кодов) в любом из подмассивов, числоподмассивов в обрабатываемом массиве.Разрядность блока 3 определяется максимальной разрядностью в любом изсчетчиков 5 - 7. Каждый элемент 33памяти может представлять один илинесколько разрядов.Счетчик 4 импульсов (Фиг.5) предназначен для приема содержимого блока 2 памяти, увеличения его на единицу и передачи на информационный входблока 2 при подсчете либо для передачи содержимого блока 2 памяти на информационный выход 9 при считыванийрезультатов, Счетчик 4 импульсов может быть реализован на элементах 34счетного типа содержащих один илинесколько разрядов,Счетчики 5 - 7 предназначены дляприема, хранения и модификации наединицу адреса начальной страницы,числа групп разрядов (кодов) и числаподмассивов соответственно. Эта служебная информация поступает с блока3 памяти по шине 22 данных. В зависимости от способа подачи кодов несколько изменяется последо" вательность подачи управляющих сигналов. Каждый импульс (фиг.б) идентифицирует код произвольной величины в диапазоне от нуля до 2 -1. На Фиг,баьккоды 11, 121 С образуют первый подмассив, коды 21, 222 С - второй подмассив, коды Р 1, Р 2, ,РС Р-й подмассив иэ С кодов. Таи обра" зом, первые цифры указывают порядко" вый номер подмассива, вторые - число кодов в подмассиве. На фиг,бб последовательность цифр в обозначении ко" дов та же, но из последовательности кодов видно: вначале подается набор иэ всех первых кодов каждого подмассива, затем набор иэ всех вторых кодов и последним набор из всех С"х кодов. Таким образом, число наборов одноименных кодов равно числу кодов в одном подмассиве, 1534Для надежной работы необходимо выдерживать следующие требования:лтъ, -ЧАбп 2лщНвт 1-н +ргюП 11 Пгде , - время между подачей соседнихкодов в одном подмассиве;с- время между соседними подмассивами; 10лс - время между соседними наборами одноименных кодов;ль чА - время задержки кодов в узлеадреса;время операции "Чтение-модификация-запись" в блоке 2и счетчик 4;лС рг - время загрузки счетчиков5 - 7 с блока 3 памяти.Работу устройства вначале рассмот рим на примере подсчета кодов в падмассивах поступающих последовательно в соответствии с фиг,ба.В исходном состоянии все страницы блока 2 памяти, которые будут исполь зоваться при обработке конкретного массива, обнулены. В определенные ячейки блока 3 памяти (задаваемые на адресном входе 10) должны быть записаны: адрес начальной страницы, число групп разрядов (кодов) в подмассиве и число подмассивов в обрабатываемом массиве. Запись осуществляется с входа 8 по сигналу записи на входе 18. Затем эта служебная информация35 переписывается в счетчики 5 - 7 по сигналам записи на входах 19-21 соответственно. Если содержимое счетчиков6 и 7 задано в дополнительном коде, то счетные входы должны выполнять "+1", если в прямом коде, - то "-1",Первый код первого подмассива ве" личиной 1 принимается с входа 8 в узел 1 по сигналу записи на входе 15. Код данных, принятый в узел 1, постУ пает на младшие разряды адресного входа блока 2 памяти, становится та" ким образом адресом ячейки д. Старшая часть адреса, указывающая первую заданную страницу, поступает в блок 2 памяти из счетчика 5. При наличии разрешения чтения на управляющем входе 16 содержимое ячейки(первый раз равное нулю) начальной страницы считывается с блока 2 и записывается в счетчик 4 по сигналу записи на входе 17. В счетчике 4 содержимое ячейки д увеличивается на единицу по счетному входу 11, а затем новое 457 6значение записывается в ту же ячейкублока 2 памяти, так как ни адрес,ни страница не изменились. Обработкапринятого кода может быть выполненаоперацией Чтение-модиФикация-запись".После этого содержимое счетчика 5увеличивается на единицу и адресуетследующую страницу, а содержимое счетчика 6 уменьшается на единицу и показывает число необработанных кодовпервого подмассива. Если при этом навыходе счетчика 6 не появился заем(переполнение), то устройство готовок приему и обработке следующего кода,Второй код первого подмассива величиной 1 принятый в узел 1, становится адресом ячейки .2. Но так каксодержимое счетчика 5 увеличено, тоячейкабудет читаться из следующейстраницы, а ее содержимое (первыйраз равное нулю) принимается в счетчик 4, увеличивается на единицу и записывается в ячейку 12 считаннойстраницы. После этого содержимоесчетчика 5 увеличивается на единицу,а содержимое счетчика 6 уменьшаетсяна единицу.Третий, четвертый, , С-й кодыпервого подмассива обрабатываютсяаналогично, Каждый новый код первогоподмассива увеличивает на единицу содержимое ячейки, равное по величинепоступившему коду данных, но каждыйраз в новой странице. После обработкипоследнего С-го кода первого подмассива на выходе счетчика 6 появляетсясигнал переполнения, Он вызываетуменьшение содержимого счетчика 7на единицу и инициирует через выход24 последовательность управляющихсигналов по загрузке адреса начальнойстраницы в счетчик 5 и число набороводноименных кодов (число групп в пбдмассиве) в счетчик 6 из ячеек блока3 памяти. Для этого на адресном входе10 задаются адреса хранения соответ"ствующих кодов. По сигналам "Чтение"на входе 18 и "Запись" на входах 19и 20 с блока 3 памяти записывается всчетчики 5 и 6 необходимая инФормация,Первый код второго подмассива ве-,личинойпринимается с входа 8 вузел 1, Так как в счетчике 5 снованаходится адрес первой заданной (начальной) страницы, то код 1,2 адресуетячейку в той же странице, что и кодд, Обрабатывается он аналогично кп 153 Ц 57дам первого подмассива. Если 1=1,=1, то содержимое ячейки 1 становится равным двум. Если 1,ф 1 я, то содержимое некоторых двух ячеек становится5 равным единице. После учета кода в ячейке 1, начальной страницы блока 2 содержимое счетчика 5 увеличивается, а счетчика 6 уменьшается на единицу. Второй, третий. С-тые коды второго подмассива обрабатываются аналогично, Каждый код подмассива учитывается в ячейке блока 2 памяти своей страницы благодаря модификации счетчика 5 в каждом цикле обработки очередного кода, После обработки последнего С-го кода второго подмассива на выходе счетчика 6 появляется сигнал переноса что вызывает уменьшение содержимого счетчика 7 на единицу и перезагрузку содержимого счетчиков 5 и 6. После обработки последнего кода последнего подмассива импульс переполнения появляется на выходе 25 счетчика 7, который информирует о 25 конце обработки всего массива данных.К этому моменту в начальной странице блока 2 памяти будут результаты подсчета кодов в наборе, образованном первыми кодами каждого подмассива, во второй странице - результаты подсчета в наборе, образованном вторымикодами каждого подмассива а в С-й странице - результаты подсчета в наборе, образованном С-ми кодами каждоЭ 5 го подмассива. При этом в ячейке 0 каждой страницы указано число величиной 0 в первом наборе, в ячейке 1число кодов величиной 1, в ячейке 2число кодов величиной 2, а в ячейкеЬк2 -1 записано число кодов величинои 2 "-1.Работа устройства при обработкекодов, поступающих в соответствии с фиг,бб, осуществляется следующим 45 образом.Перед началом работы в блоке 2 памяти должны быть обнулены С страниц, начиная с первой заданной, и в определенные ячейки блока 3 памяти должна быть записана служебная информация; адрес начальной страницы, число кодов в подмассиве и число подмассивов в обрабатываемом массиве. Затем адрес начальной страницы загружается в55 счетчик 5, как и в первом примере, число кодов в подмассиве загружается в счетчик 7, а число подмассивов в счетчик 6. Таким образом, пои иэменении порядка следования кодов необходимо поменять и информацию, загружаемую в счетчики 6 и 7,Первый код первого подмассива обрабатывается так же, как и в первом примере, т.е, принимается в узел 1 и становится младшей частью адреса блока 2.Старшая часть адреса поступает изсчетчика 5. Содержимое ячейки 1 н начальной страницы считывается, увеличивается на единицу в счетчике 1, иновое значение записывается в ту жеячейку начальной страницы, Так каккоды, поступающие в счетчик кодов,являются первыми кодами (первым набо"ром) иэ каждого подмассива, то послеучета первого кода содержимое счетчи"ка 5 не изменяется и следующий кодвеличиной 1, адресует ячейку в тойже начальной странице, Содержимоесчетчика 6 уменьшается на единицу иуказывает, что в первом наборе осталось обработать Ркод, Аналогичнопосле обработки третьего, четвертого,Р-го кодов содержимое счетчика 5не изменяется и величина всех Р кодовучитывается в начальной странице. Всчетчике 6 после обработки последнегоР-го кода первого набора возникаетимпульс переполнения, который уменьшает содержимое счетчика 7 на единицу, увеличивает содержимое счетчика5 на единицу,После обработки последнего С-гонабора одноименных кодов на выходесчетчика 7 появляется импульс заема,который информирует о конце обработкивсего массива данных.Узел 1 формирования адреса (Фиг.2)работает следующим образом.Если возникает переполнение навыходе 23, то это служит сигналомпрекращения операций подсчета. Приприеме кода данных с входа 8 черезвход 15 на вход 28 записи регистра26 адреса подается строб записи, ана вход управления мультиплексора 27подаются сигнал разрешения передачии код выбора направления,Предложенная реализация узла 1позволяет значительно уменьшить объем используемой памяти, если кодына входе 8 многоразрядные (8-32 иболее разрядов), а составные частикодов независимы (например, 1-8-разрядные цифры, буквы, символы и такдалее). В этом случае для подсчетав том же массиве требуется д (2- 1)Ьк(153449ячеек вместо 2-1 ячеек, где дкоэфФициент мультиплексирования;разрядность кода на входе 8.Упорядоченные по величине кода5 результаты подсчета в одном, нескольких или во всех наборах одноименных кодов могут быть считаны и переданы в память другого устройства или ЭВМ,10Формула изобретения Устройство подсчета кодов, содержащее узел Формирования адреса, первый и второй блоки памяти и счетчик импульсов, информационный выход счетчика импульсов является информационным выходом устройства и соединен с информационным входом первого блока памт, ыод которого соеде с ин О формационным входом счетчика импульсов, информационный вход устройства соединен с информационными входами узла формирования адреса и второго блока памяти, первый и второй счетные 25 входы устройства соединены со счетными входами счетчика импульсов и узла формирования адреса соответственно, разряды выхода которого соединены с младшими разрядами адресного входа Зо первого блока памяти, адресный вход второго блока памяти соединен с адресным входом устройства, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью 10расширения области применения путем обеспечения возможности подсчета кодов в различных множествах входных данных, в него введены счетчик страниц, счетчик групп и счетчик подмассивов, причем выход второго блока памяти соединен с информационными входами счетчика групп, счетчика страниц и счетчика подмассивов, вход чтения- записи второго блока памяти является входом чтения-записи устройства, входы асинхронной загрузки узла формирования адреса, счетчика импульсов, счетчика страниц, счетчика групп и счетчика подмассивов являются с первого по пятый входами записи устройства соответственно, выход счетчика страниц соединен со старшими разрядами адресного входа первого блока памяти, счетные входы счетчика страниц и счетчика групп являются третьим и четвертым счетными входами устройства соответственно, выход переполнения счетчика групп соединен со счетным входом счетчика подмассивов, управляющий вход первого блока памяти является входом управления устройства, выход переполнения счетчика групп является выходом требования загрузки устройства, выходы переполнения счетчика импульсов и счетчика подмассивов являются первым и вторым выходами конца обработки устройства.153115 903 ЯЬ 08 ьЯ нОИРР 6 о 8 лЮюссиЮЕ Р- О /7 ОФЙУССид РООИЮйю ЮМО КОбО 8 ДйИУССи 88 составитель В.Бородин редактор О.Юрковецкая Техред И.Дидык Корректор М,Иаксимишинеаказ 2ВНИИПИ Государст Тираж 55 венного комитета и 113035, Москва, ЖПроизводственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина,101 1-о по 0 иосси 5ПОряЬадыв жуюоподюссоРО Подписноеизобретениям и открытиям при ГКНТ 0 СС 5, Раущская наб д. 1/5