[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2680762C1 - Device of group structure for detection of groups of zero and one bits and determination of their quantity - Google Patents

Device of group structure for detection of groups of zero and one bits and determination of their quantity Download PDF

Info

Publication number
RU2680762C1
RU2680762C1 RU2018113500A RU2018113500A RU2680762C1 RU 2680762 C1 RU2680762 C1 RU 2680762C1 RU 2018113500 A RU2018113500 A RU 2018113500A RU 2018113500 A RU2018113500 A RU 2018113500A RU 2680762 C1 RU2680762 C1 RU 2680762C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
group
groups
elements
bits
inputs
Prior art date
Application number
RU2018113500A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Григорий Григорьевич Новиков
Игорь Михайлович Ядыкин
Original Assignee
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ" (НИЯУ МИФИ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ" (НИЯУ МИФИ) filed Critical федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ" (НИЯУ МИФИ)
Priority to RU2018113500A priority Critical patent/RU2680762C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2680762C1 publication Critical patent/RU2680762C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F7/00Methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F7/00Methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
    • G06F7/74Selecting or encoding within a word the position of one or more bits having a specified value, e.g. most or least significant one or zero detection, priority encoders

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Abstract

FIELD: computer equipment.
SUBSTANCE: invention relates to computer equipment. Device contains N bits of the input binary number D1, D2, …, DN, that are divided into L groups of M digits in the group (N = L * M), Z steps of blocks of elements, where Z = ]log2L[ +1 (greater integer), at that the first stage contains L blocks of elements, 1L of the first type, and each i-th stage contains L / 2 (i-1) blocks of elements of 2ij of the second type, 1L of the first type of the first stage contains (M-1) stages of drivers of ordered binary numbers, 3 (M-1), that are combined into a pyramid structure, each v-th cascade 3v (v = 1, …, (M-1)) contains a group of (Mv) elements OR, 4 (Mv), a group of (Mv) elements EXCLUSIVE OR, 5 (Mv), OR element with one inverse input, a group of (M-1) modules of the account of lower ordered units, 7 (M-1), the first group of M adders, 8M, the module of the account of units and the second multigroup adder, each block of elements 2ij of the second type contains a third group of (M * 2 (i-2) +1) adders AND, the fourth adder, the group shift module, the module for generating the shift code and the code for the total number of groups.
EFFECT: technical result is broader functional capabilities.
1 cl, 3 dwg, 3 tbl

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY

Изобретение относится к области вычислительной техники, в частности к устройствам обработки данных, и может быть использовано для построения средств автоматики и функциональных узлов систем управления, для анализа свойств генераторов псевдослучайных последовательностей двоичных чисел, а также для обработки результатов физических экспериментов.The invention relates to the field of computer engineering, in particular to data processing devices, and can be used to build automation equipment and functional units of control systems, to analyze the properties of pseudorandom sequences of binary numbers, and also to process the results of physical experiments.

ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE INVENTION

Известны система и способ подсчета начальных нулевых разрядов и подсчета начальных единичных разрядов в цифровом процессоре сигналов (RU №2409837 С2, МПК G06F 7/74, заявлен 27.07.2006, опубликовано 20.01.2011, Бюл. №2) в котором определяется количество разрядов для различных размеров слов данных. В устройстве проводится расширение входных данных знаком до временного шестидесятичетырехразрядного слова данных. При подсчете нулевых разрядов проводится инвертирование разрядов слова. Для подсчета начальных разрядов используется двоичный счетчик.A known system and method for calculating the initial zero digits and counting the initial unit digits in a digital signal processor (RU No. 2409837 C2, IPC G06F 7/74, announced July 27, 2006, published January 20, 2011, Bull. No. 2) in which the number of bits for different sizes of data words. The device expands the input data with a sign to a temporary sixty-four-bit data word. When counting zero digits, the word digits are inverted. A binary counter is used to calculate the initial bits.

Недостатком данного устройства является низкое быстродействие, а также подсчет только начальных нулевых разрядов и начальных единичных разрядов в цифровом сигнале.The disadvantage of this device is the low speed, as well as counting only the initial zero digits and the initial single digits in a digital signal.

Известно устройство для определения количества единиц в упорядоченном двоичном числе (RU №2522875, МПК Н03К 21/12, заявлено 24.05.2012, опубликовано 20.07.2014, Бюл. №20), содержащее буферы с тремя состояниями с прямым и инверсным входами разрешения, n разрядов входного двоичного числа, (k+1) разрядов выходного двоичного кода (k=[log2n] меньшее целое), причем буферы с тремя состояниями объединены в пирамидальную структуру, состоящую из (m-1) ступеней (m=]log2n[большее целое), и в выходной блок, содержащий k буферов с тремя состояниями с инверсным входом разрешения и k буферов с тремя состояниями с прямым входом разрешения, при этом каждая i-я ступень (i=1, …, (m-1)) содержит (2i-1) буферов с тремя состояниями с инверсным входом разрешения и 2i-1 буферов с тремя состояниями с прямым входом разрешения.A device is known for determining the number of units in an ordered binary number (RU No. 2522875, IPC Н03К 21/12, announced May 24, 2012, published July 20, 2014, Bull. No. 20), containing buffers with three states with direct and inverse resolution inputs, n bits of the input binary number, (k + 1) bits of the output binary code (k = [log 2 n] is a smaller integer), and buffers with three states are combined into a pyramidal structure consisting of (m-1) steps (m =] log 2 n [larger integer), and to the output block containing k buffers with three states with an inverse of the resolution input and k buffers moat tristate direct enable input, wherein each stage i-i (i = 1, ..., (m-1)) contains (2 i -1) buffer tristate enable input with an inverted and a buffer 2 i -1 with three states with direct permission input.

Недостатком данного устройства является определение количества единиц в только упорядоченном двоичном числе, а не в группах нулевых и единичных разрядов.The disadvantage of this device is the determination of the number of units in only an ordered binary number, and not in groups of zero and single digits.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является, принятое за прототип, устройство для определения количества единиц (нулей) в двоичном числе (RU №2446442, МПК G06F 7/50, Н03К 21/00, заявлено 11.04.2011, опубликовано 27.03.2012, Бюл. №9), содержащее блок управляемой инверсии, состоящий из n-элементов «ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ» (n - количество разрядов входного числа), элементы ИЛИ и модули, состоящие из элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и элемента И, которые объединены в группы, состоящие из ярусов, и объединены в k-каскадов (k=]log2n[), так, что каждый i-й каскад содержит g(i)=n/2i групп (i=1, …, k), каждая группа i-го каскада разделена на j ярусов (j=1, …, i), при этом первый ярус каждой группы i-го каскада содержит i модулей, а каждый j-й ярус каждой группы i-го каскада (j=2, …, i,) содержит (i-j) модулей и элемент «ИЛИ».The closest device of the same purpose to the claimed invention according to the totality of features is, adopted for the prototype, a device for determining the number of units (zeros) in a binary number (RU No. 2446442, IPC G06F 7/50, H03K 21/00, stated 04/11/2011, published March 27, 2012, Bull. No. 9) containing a controlled inversion block consisting of n-elements “EXCLUSIVE OR” (n is the number of bits of an input number), OR elements, and modules consisting of an EXCLUSIVE OR element and AND element, which are combined in groups consisting of tiers, and combined in k-cascades (k =] log 2 n [), so that every ith cascade contains g (i) = n / 2 i groups (i = 1, ..., k), each group of the ith cascade is divided into j tiers ( j = 1, ..., i), while the first tier of each group of the i-th cascade contains i modules, and each j-th tier of each group of the i-th cascade (j = 2, ..., i,) contains (ij) modules and the element "OR".

Недостатком данного устройства является определение только общего количества единиц (нулей) в двоичном числе, а не по группам нулевых и единичных разрядов.The disadvantage of this device is the determination of only the total number of units (zeros) in a binary number, and not by groups of zeros and singles.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата, относится отсутствие средств для выявления групп и определения количества нулевых и единичных бит в группах, и определение общего количества групп.The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below include the lack of funds for identifying groups and determining the number of zero and single bits in groups, and determining the total number of groups.

ЗАДАЧА ИЗОБРЕТЕНИЯOBJECT OF THE INVENTION

Задачей изобретения является разработка аппаратных средств для исследования свойств генераторов псевдослучайных последовательностей двоичных чисел, а также для обработки результатов физических экспериментов.The objective of the invention is to develop hardware for studying the properties of generators of pseudo-random sequences of binary numbers, as well as for processing the results of physical experiments.

При анализе генераторов псевдослучайных последовательностей двоичных чисел устройство предназначено для выявления групп (рядов) подряд идущих единичных и нулевых бит, определение количества бит в группах, общего количества групп и общего количества единичных бит.When analyzing generators of pseudorandom sequences of binary numbers, the device is designed to identify groups (rows) of consecutive single and zero bits, determine the number of bits in groups, the total number of groups and the total number of single bits.

При обработке результатов физических экспериментов устройство предназначено для выявления событий (групп единичных бит) и интервалов между событиями (групп нулевых бит), определение их длительности и определение общего количества и длительности событий.When processing the results of physical experiments, the device is designed to detect events (groups of single bits) and intervals between events (groups of zero bits), determine their duration and determine the total number and duration of events.

Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей в части возможности выявления групп единичных и нулевых бит в двоичных числах, определение количества бит в группах и определение общего количества единичных бит в двоичных числах, а также простое увеличение разрядности входной информации при сокращении аппаратных затрат и увеличение быстродействия устройства.The technical result of the invention is to expand the functionality in terms of the possibility of identifying groups of single and zero bits in binary numbers, determining the number of bits in groups and determining the total number of single bits in binary numbers, as well as simply increasing the bit depth of input information while reducing hardware costs and increasing device performance .

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что устройство групповой структуры для детектирования групп нулевых и единичных бит и определение их количестваThe specified technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that the group structure device for detecting groups of zero and single bits and determining their number

содержит N разрядов входного двоичного числа D1, D2, …, DN, которые разделены на L групп по М разрядов в группе (N=L*M), Z ступеней блоков элементов, где Z=]log2L[+1 (] [- большее целое), причем первая ступень содержит L блоков элементов 11, 12, …, 1L первого типа, а каждая i-ая ступень, начиная со второй ступени до Z-й ступени, содержит по L/2(i-1) блоков элементов 2ij второго типа, где i=2, 3, …, Z, j=1, 2, …, L/2(i-1),contains N bits of the input binary number D1, D2, ..., DN, which are divided into L groups of M bits in the group (N = L * M), Z steps of blocks of elements, where Z =] log 2 L [+1 (] [ - a larger integer), and the first step contains L blocks of elements 1 1 , 1 2 , ..., 1 L of the first type, and each i-th step, starting from the second step to the Z-th step, contains L / 2 (i- 1) blocks of elements 2ij of the second type, where i = 2, 3, ..., Z, j = 1, 2, ..., L / 2 (i-1) ,

причем N разрядов входного двоичного числа D1, D2, …, DN группами по М разрядов соединены с входами одноименных входным группам блоков элементов 11, 12, …, 1L первого типа первой ступени, выходы нечетных блоков элементов 11, 13, …, 11(L-1)(нч) и выходы четных блоков элементов 12, 14, …, 1L(чт) первой ступени попарно соединены с соответствующими группами одноименных входов соответственно первых и вторых секций входов блоков элементов 221, 222, …, 22L/2 второго типа второй ступени, а выходы нечетных блоков элементов 2ij(нч) и выходы четных блоков элементов 2ij(чт) каждой i-ой ступени, начиная со второй ступени до предпоследней (Z-1)-й ступени, попарно соединены с соответствующими группами одноименных входов соответственно первых и вторых секций входов блоков элементов 2ij последующих ступеней, начиная с третьей ступени до последней Z-й ступени, а выходы групп блока элементов 2zj последней ступени Z являются соответствующими группами Q внешних одноименных выходов устройства группы QK общего количества групп единичных и нулевых бит, группы QU количества единичных бит во входном двоичном числе D1, D2, …, DN, w групп QG нулевых и единичных бит (w=1, 2, …, N+1), причем выходы нечетных групп QG(wнч)0 соответствуют группам нулевых бит, а выходы четных групп QG(wчт)1 соответствуют группам единичных бит, и выход QDL, соответствующий левому биту входного двоичного числа D1,moreover, N bits of the input binary number D1, D2, ..., DN in groups of M bits are connected to the inputs of the same input groups of blocks of elements 1 1 , 1 2 , ..., 1 L of the first type of the first stage, the outputs of the odd blocks of elements 1 1 , 1 3 , ..., 1 1 (L-1) (LF) and the outputs of even blocks of elements 1 2 , 1 4 , ..., 1 L (Th) of the first stage are paired with the corresponding groups of the inputs of the same name, respectively, of the first and second sections of the inputs of blocks of elements 2 21 , 2 22 , ..., 2 2L / 2 of the second type of the second stage, and the outputs of the odd blocks of elements 2ij (low) and the outputs of the even blocks of elements 2 ij (th) of each i-th stage, starting from the second stage to the penultimate (Z-1) -th stage, are paired with the corresponding groups of the same inputs of the first and second sections of the inputs of the blocks of elements 2ij of the next stages, starting from the third stage to the last Z-stage, and the outputs of the groups of the block of elements 2zj of the last stage Z are the corresponding groups Q of the external outputs of the same name of the device of the group QK of the total number of groups of single and zero bits, groups QU of the number of unit bits in the input binary number D1, D2, ..., DN, w groups QG of zero and single bits (w = 1, 2, ..., N + 1), and the outputs of the odd groups QG (wf) 0 correspond to the groups of zero bits, and the outputs of the even groups QG (wf) 1 correspond to the groups of single bits, and QDL output corresponding to the left bit of the input binary number D1,

причем выходная группа QК общего количества групп единичных и нулевых бит и выходная группа QU количества единичных бит во входном двоичном числе D1, D2, …, DN содержат по ]log2(N+1)[ (большее целое) разрядов, выходные группы нулевых и единичных бит QGw содержат по ]log2(N+3-w)[ (большее целое) разрядов,moreover, the output group QK of the total number of groups of unit and zero bits and the output group QU of the number of unit bits in the input binary number D1, D2, ..., DN each contain] log 2 (N + 1) [(larger integer) bits, output groups of zero and single bits of QGw contain by] log 2 (N + 3-w) [(larger integer) bits,

каждый блок элементов 11, 12, …, 1L первого типа первой ступени содержит (М-1) каскадов формирователей упорядоченных двоичных чисел 31, 32, …, 3(M-1), которые объединены в пирамидальную структуру, причем каждый v-й каскад 3v (v=1, …, (М-1)) содержит группу из (M-v) элементов ИЛИ 41, 42, …, 4(M-v), группу из (M-v) элементов «ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ» 51, 52, …, 5(M-v), группу из (M+1-v) входов A1, А2, …, A(M+1-v), группу из (M-v) выходов O1, O2, …, O(M-v) в следующий каскад и группу из (M+1-v) выходов разрядов соответствующей v-й внутренней шины Sv из группы S1, S2, …, S(M-1),each block of elements 1 1 , 1 2 , ..., 1 L of the first type of the first stage contains (M-1) cascades of shapers of ordered binary numbers 3 1 , 3 2 , ..., 3 (M-1) , which are combined into a pyramidal structure, and each v-th cascade 3 v (v = 1, ..., (M-1)) contains a group of (Mv) elements OR 4 1 , 4 2 , ..., 4 (Mv) , a group of (Mv) elements “EXCLUSIVE OR »5 1 , 5 2 , ..., 5 (Mv) , a group of (M + 1-v) inputs A1, A2, ..., A (M + 1-v), a group of (Mv) outputs O1, O2, ... , O (Mv) to the next stage and a group of (M + 1-v) bit outputs of the corresponding v-th internal bus Sv from the group S1, S2, ..., S (M-1),

а также в каждый блок элементов 11, 12, …, 1L первого типа первой ступени введены элемент ИЛИ с одним инверсным входом 6, группа из (М-1) модулей счета младших упорядоченных единиц 71, 72, …, 7(M-1), первая группа из М сумматоров 81, 82, …, 8M с инверсной группой входов второго слагаемого, модуль счета единиц 9 и второй многогрупповой сумматор 10, причем каждый v-й сумматор 8v содержит по ]log2(M+3-v)[ (большее целое) разряда входов слагаемых, а последний М-ый сумматор 8M содержит по два разряда входов слагаемых,as well as in each block of elements 1 1 , 1 2 , ..., 1 L of the first type of the first stage, an OR element with one inverse input 6, a group of (M-1) counting units of the lowest ordered units 7 1 , 7 2 , ..., 7 is introduced (M-1) , the first group of M adders 8 1 , 8 2 , ..., 8 M with an inverse group of inputs of the second term, unit counting module 9 and the second multi-group adder 10, with each v-th adder 8 v containing] log 2 (M + 3-v) [(larger integer) bits of the inputs of the terms, and the last Mth adder 8 M contains two bits of the inputs of the terms,

причем М разрядов каждой из L групп входного двоичного числа D1, D2, …, DN, начиная с первого разряда до М-го разряда, соединены в обратном порядке соответственно с входами AM, АМ-1, …, А1 первых каскадов 31 в соответствующих блоках элементов 11, 12, …, 1L первого типа первой ступени одноименных группам L,moreover, M bits of each of the L groups of the input binary number D1, D2, ..., DN, starting from the first bit to the Mth bit, are connected in the reverse order, respectively, with the inputs AM, AM-1, ..., A1 of the first stages 3 1 in the corresponding blocks of elements 1 1 , 1 2 , ..., 1 L of the first type of the first stage of the same groups L,

в каждом v-м каскаде формирователей 3v первые (M-v) входов A1, А2, …, A(M-v), кроме последнего входа A(M+1-v), соединены со вторыми входами соответствующих одноименных элементов ИЛИ 41, 42, …, 4(M-v) и вторыми входами одноименных элементов «ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ» 51, 52, …, 5(M-v), а первые входы первых (М-v-1) элементов ИЛИ 41, 42, …, 4(M-v-1) из группы элементов ИЛИ, начиная с первого элемента ИЛИ, соединены с выходами соответствующих последующих элементов 42, 43, …, 4(M-v) из группы элементов ИЛИ, начиная со второго элемента, первый вход последнего (M-v)-го элемента 4(M-v) из группы элементов ИЛИ соединен с последним входом A(M+1-v) v-го каскада формирователей 3v, выходы (M-v) элементов ИЛИ 41, 42, …, 4(M-v) соединены также с первыми входами соответствующих одноименных элементов «ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ» 51, 52, …, 5(M-v), выходы которых являются группой (M-v) выходов O1, O2, …, O(M-v) в следующий каскад каждого v-го каскада 3v, а выходы всех (M-v) элементов ИЛИ 41, 42, …, 4(M-v) также являются одноименными первыми младшими (M-v) разрядами соответствующей v-й внутренней шины Sv из группы S1, S2, …, S(M-1), начиная с первого разряда, а последний A(M+1-v)-й вход v-го каскада 3v является старшим (M+1-v)-м разрядом соответствующей v-й внутренней шины Sv,in each v-th cascade of shapers 3 v, the first (Mv) inputs A1, A2, ..., A (Mv), except for the last input A (M + 1-v), are connected to the second inputs of the corresponding elements of the same name OR 4 1 , 4 2 , ..., 4 (Mv) and the second inputs of the EXCLUSIVE OR elements of the same name 5 1 , 5 2 , ..., 5 (Mv) , and the first inputs of the first (M-v-1) elements OR 4 1 , 4 2 , ..., 4 (Mv-1) from the group of OR elements, starting from the first OR element, connected to the outputs of the corresponding subsequent elements 4 2 , 4 3 , ..., 4 (Mv) from the group of OR elements, starting from the second element, the first input of the last (Mv ) th element 4 (Mv) from the group of OR elements is connected to the last input A (M + 1-v) of the v-th cascade of formers 3 v , outputs (Mv) of OR elements 4 1 , 4 2 , ..., 4 (Mv) are also connected to the first inputs of the corresponding elements of the EXCLUSIVE OR ”5 1 , 5 2 , ..., 5 (Mv) , the outputs of which are a group (Mv) of outputs O1, O2, ..., O (Mv) to the next stage of each v-th stage 3 v , and the outputs of all (Mv) elements OR 4 1 , 4 2 , ..., 4 (Mv) are also the same first lower (Mv) bits of the corresponding v-th internal bus Sv from the group S1, S2, ..., S (M-1), starting from the first bit, and the last A (M + 1-v) -th input of the v-th cascade 3 v is the senior (M + 1-v) -th bit of the corresponding v-th internal bus Sv,

причем в первых (М-2) каскадах формирователей, кроме последнего (M-1)-го каскада 3(M-1), (M-v) выходов O1, O2, …, O(M-v) в следующий (v+1)-й каскад 3(v+1) соединены с соответствующими (M-v) одноименными входами A1, А2, …, A(M-v) следующего (v+1)-го каскада формирователей 3(v+1), все разряды каждой v-й внутренней шины Sv из группы S1, S2, …, S(M-1), в каждом блоке элементов 11, 12, …, 1L первого типа первой ступени, соединены с входами соответствующего одноименного модуля 7v из группы из (М-1) модулей счета младших упорядоченных единиц, а выходы каждого v-го модуля 7v соединены с инверсной группой входов второго слагаемого соответствующего v-го сумматора 8v и первой группой прямых входов первого слагаемого последующего (v+1)-го сумматора 8(v+1) из первой группы из М сумматоров 81, 82, …, 8M, выходы которых являются соответствующими первыми М группами выходных данных единичных и нулевых бит G1, G2, …, GM соответствующего блока элементов 11, 12, …, 1L первого типа, а последний одноразрядный выход группы единичных и нулевых бит G(M+1), соответствующего блока элементов 11, 12, …, 1L первого типа, соединен с выходом O1 последнего (М-1) каскада 3(M-1), который также соединен с входом второй инверсной группы последнего М-го сумматора 8M и первым прямым входом элемента ИЛИ с одним инверсным входом 6, второй инверсный вход которого соединен со старшим М-ым входом AM первого каскада 31 соответствующего блока элементов 11, 12, …, 1L первого типа, а также является выходом левого бита DL соответствующего блока элементов 11, 12, …, 1L первого типа,moreover, in the first (M-2) cascades of the shapers, except for the last (M-1) -th cascade of 3 (M-1) , (Mv) outputs O1, O2, ..., O (Mv) in the next (v + 1) - cascade 3 (v + 1) is connected to the corresponding (Mv) inputs of the same name A1, A2, ..., A (Mv) of the next (v + 1) th cascade of formers 3 (v + 1) , all bits of each v-th internal buses Sv from the group S1, S2, ..., S (M-1), in each block of elements 1 1 , 1 2 , ..., 1 L of the first type of the first stage, are connected to the inputs of the corresponding module of the same name 7 v from the group from (M- 1) count modules of the least ordered units, and the outputs of each v-th module 7 v are connected to the inverse the group of inputs of the second term of the corresponding vth adder 8 v and the first group of direct inputs of the first term of the subsequent (v + 1) th adder 8 (v + 1) from the first group of M adders 8 1 , 8 2 , ..., 8 M , the outputs of which are the corresponding first M groups of output data of unit and zero bits G1, G2, ..., GM of the corresponding block of elements 1 1 , 1 2 , ..., 1 L of the first type, and the last one-bit output of the group of unit and zero bits G (M + 1 ), the corresponding block of elements 1 1 , 1 2 , ..., 1 L of the first type, is connected to the output O1 of the last (M-1) stage 3 (M-1) , which is also connected to the input of the second inverse group of the last Mth adder 8 M and the first direct input of the OR element with one inverse input 6, the second inverse input of which is connected to the senior Mth input AM of the first stage 3 1 of the corresponding block of elements 1 1 , 1 2 , ..., 1 L of the first type, and also is the output of the left bit DL of the corresponding block of elements 1 1 , 1 2 , ..., 1 L of the first type,

кроме того на группу прямых входов первого слагаемого первого сумматора 81 подан код двоичного числа «М», а на входы переносов CI всех М сумматоров 81, 82, …, 8M подано значение логической единицы «1»,in addition to the group of direct inputs of the first term of the first adder 8 1, the binary number code "M" is supplied, and the logical unit value "1" is fed to the CI carry entries of all M adders 8 1 , 8 2 , ..., 8 M ,

входы групп второго многогруппового сумматора 10 подключены к выходам всех четных сумматоров 8(чт) в каждом блоке элементов 11, 12, …, 1L первого типа, а группа выходов сумматора 10 является выходной группой U количества единичных бит во входных данных соответствующего блока элементов 11, 12, …, 1L первого типа,the inputs of the groups of the second multi-group adder 10 are connected to the outputs of all even adders 8 (th) in each block of elements 1 1 , 1 2 , ..., 1 L of the first type, and the group of outputs of the adder 10 is the output group U of the number of unit bits in the input data of the corresponding block elements 1 1 , 1 2 , ..., 1 L of the first type,

младшие первые разряды всех (М-1) внутренних шин упорядоченных двоичных чисел S1, S2, …, S(M-1) соединены с соответствующими входами модуля счета единиц 9, у которого М-ый вход соединен с выходом элемента ИЛИ с одним инверсным входом 6, а выходы модуля счета единиц 9 являются выходной группой К общего количества групп единичных и нулевых бит соответствующего блока элементов 11, 12, …, 1L первого типа, причем группа общего количества групп К содержит ]log2(M+1)[ (большее целое) разрядов,the lower first bits of all (M-1) internal buses of ordered binary numbers S1, S2, ..., S (M-1) are connected to the corresponding inputs of the unit counting unit 9, in which the Mth input is connected to the output of the OR element with one inverse input 6, and the outputs of the unit counting module 9 are the output group K of the total number of groups of unit and zero bits of the corresponding block of elements 1 1 , 1 2 , ..., 1 L of the first type, and the group of the total number of groups K contains] log 2 (M + 1) [(larger integer) digits,

причем, каждый блок элементов 2ij второго типа второй, третьей, …, Z-ой ступени содержит третью группу из (М*2(i-2)+1) сумматоров 11, четвертый сумматор 12, модуль сдвига групп 13, модуль формирования кода сдвига и кода общего количества групп 14, который содержит первый элемент И с одним инверсным входом 15, второй элемент И с одним инверсным входом 16, элемент «ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ» 17, пятый сумматор 18, шестой сумматор 19, седьмой сумматор 20,moreover, each block of elements 2 ij of the second type of the second, third, ..., Zth stage contains a third group of (M * 2 (i-2) +1) adders 11, a fourth adder 12, a group shift module 13, a code generation module shift and code the total number of groups 14, which contains the first element And with one inverse input 15, the second element And with one inverse input 16, the element “EXCLUSIVE OR” 17, the fifth adder 18, the sixth adder 19, the seventh adder 20,

причем в каждом блоке элементов 2ij второго типа соответствующие (М*2(i-2)+1) группы входов нулевых и единичных бит 1G первых секций входов соединены с группами входов первых слагаемых соответствующих одноименных сумматоров из третьей группы сумматоров 11, у которых вторые группы входов вторых слагаемых соединены с соответствующими первыми (М*2(i-2)+1) группами выходов модуля сдвига групп 13, у которого информационные группы входов соединены с соответствующими (М*2(i-2)+1) группами входов нулевых и единичных бит 2G вторых секций входов блоков элементов 2ij второго типа, а управляющие входы модуля сдвига групп 13 по шине задания значения количества сдвигов SK подключены к выходам модуля формирования кода сдвига и кода общего количества групп 14,moreover, in each block of elements 2 ij of the second type, the corresponding (M * 2 (i-2) +1) groups of inputs of zero and single bits 1G of the first sections of the inputs are connected to the groups of inputs of the first terms of the corresponding adders from the third group of adders 11, in which the second the groups of inputs of the second terms are connected to the corresponding first (M * 2 (i-2) +1) output groups of the module of the shift of groups 13, in which the information groups of the inputs are connected to the corresponding (M * 2 (i-2) +1) groups of zero inputs and single bits 2G of the second sections of the inputs of the blocks of elements s ij 2 of the second type, and the control inputs of the shear modulus of groups 13 to set the value of the bus number SK shifts connected to the outputs of the module of code formation and code shift total number of groups 14,

причем в модуле формирования кода сдвига и кода общего количества групп 14 вход левого бита 1DL первой секции входов соединен с первым прямым входом первого элемента И 15 с одним инверсным входом, со вторым инверсным входом второго элемента И 16 с одним инверсным входом, первым входом элемента «ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ» 17 и является выходом левого бита DL соответствующего блока элементов 2ij, вход левого бита 2DL второй секции входов соединен со вторым инверсным входом первого элемента И 15 с одним инверсным входом, с первым прямым входом второго элемента И 16 с одним инверсным входом и со вторым входом элемента «ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ» 17, третий вход которого соединен с младшим нулевым разрядом 1k0 группы 1К общего количества групп единичных и нулевых бит первой секции, а также все разряды группы 1К соединены с группой входов второго слагаемого пятого сумматора 18, у которого все разряды первого слагаемого соединены между собой и подключены к выходу элемента «ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ» 17, группа выходов пятого сумматора 18 соединена с группой входов второго слагаемого шестого сумматора 19 и с группой входов первого слагаемого седьмого сумматора 20, у которого группа входов второго слагаемого соединена с разрядами группы 2К общего количества групп единичных и нулевых бит второй секции, а группа выходов седьмого сумматора 20 является выходной группой К общего количества групп единичных и нулевых бит соответствующего блока элементов 2ij второго типа,moreover, in the module for generating the shift code and the code for the total number of groups 14, the input of the left bit 1DL of the first section of inputs is connected to the first direct input of the first element And 15 with one inverse input, to the second inverse input of the second element And 16 with one inverse input, the first input of the element eXCLUSIVE OR "17 and is the output of the left bit DL corresponding unit elements 2 ij, left bit input section 2DL second inputs connected to the second inverted input of the first aND gate 15 with one inverted input to a first direct input of the second element 16 with one inverse input and with the second input of the EXCLUSIVE OR element 17, the third input of which is connected to the lowest zero bit 1k0 of group 1K of the total number of groups of single and zero bits of the first section, as well as all bits of group 1K are connected to the group of inputs of the second term of the fifth the adder 18, in which all the bits of the first term are interconnected and connected to the output of the element “EXCLUSIVE OR” 17, the group of outputs of the fifth adder 18 is connected to the group of inputs of the second term of the sixth adder 19 and to the group of inputs of the first the seventh adder of the seventh adder 20, in which the group of inputs of the second term is connected to the bits of group 2K of the total number of groups of unit and zero bits of the second section, and the group of outputs of the seventh adder 20 is the output group K of the total number of groups of unit and zero bits of the corresponding block of elements 2 ij of the second type

а также все разряды первого слагаемого шестого сумматора 19 соединены между собой и подключены к выходу второго элемента И с одним инверсным входом 16, а вход переноса CI шестого сумматора 19 соединен с выходом первого элемента И с одним инверсным входом 15, а разряды группы выходов шестого сумматора 19 являются разрядами шины задания значения количества сдвигов SK,and also all bits of the first term of the sixth adder 19 are interconnected and connected to the output of the second element And with one inverse input 16, and the transfer input CI of the sixth adder 19 is connected to the output of the first element And with one inverse input 15, and the bits of the group of outputs of the sixth adder 19 are the bits of the bus to set the value of the number of shifts SK,

выходы групп количества единичных бит первой секции 1U и второй секции 2U соединены соответственно с группами первого и второго слагаемых четвертого сумматора 12, группа выходов которого является группой выходов U соответствующего блока элементов 2ij второго типа,the outputs of the groups of the number of unit bits of the first section 1U and the second section 2U are connected respectively to the groups of the first and second terms of the fourth adder 12, the group of outputs of which is the group of outputs U of the corresponding block of elements 2 ij of the second type,

кроме того, в каждом блоке 2ij второго типа выходы третьей группы сумматоров 11 и вторые группы выходов модуля сдвига групп 13, начиная с группы выходов (М*2(i-2)+2) до группы выходов (М*2(i-1)+1), являются выходами соответствующих групп G единичных и нулевых бит соответствующего блока элементов 2ij второго типа.in addition, in each block 2 ij of the second type, the outputs of the third group of adders 11 and the second groups of outputs of the shift module of groups 13, starting from the group of outputs (M * 2 (i-2) +2) to the group of outputs (M * 2 (i- 1) +1) are the outputs of the corresponding groups G of unit and zero bits of the corresponding block of elements 2 ij of the second type.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства групповой структуры для детектирования групп нулевых и единичных бит и определение их количества. На фиг. 2 представлена функциональная схема предлагаемого устройства при N=8, М=4, L=2, Z=2. На фиг. 3 приведены форматы выходных данных для N разрядов входных данных и для М=4 и N=8. В таблице 1 приведены примеры формирования значений количества нулевых и единичных бит по группам G1, G2, …, G5 по каскадам и общего количества групп К при N=4 для блоков элементов 1. В таблице 2 приведены примеры формирования значений нечетных групп нулевых бит G10, G30, G50, G70, G90 и четных групп единичных бит G21, G41, G61, G81, общего количества (суммы) групп единичных и нулевых бит К, шины задания значения количества сдвигов SK при N=8, М=4, L=2, Z=2 для блоков элементов 2. В таблице 3 приведены значения функций для корректировки кода суммы К количества групп и кода количества сдвига на шине SK.In FIG. 1 is a structural diagram of the proposed group structure device for detecting groups of zero and single bits and determining their number. In FIG. 2 shows a functional diagram of the proposed device with N = 8, M = 4, L = 2, Z = 2. In FIG. Figure 3 shows the output data formats for N bits of the input data and for M = 4 and N = 8. Table 1 shows examples of generating values for the number of zero and single bits for groups G1, G2, ..., G5 in cascades and for the total number of groups K for N = 4 for blocks of elements 1. Table 2 shows examples of generating values for odd groups of zero bits G1 0 , G3 0 , G5 0 , G7 0 , G9 0 and even groups of single bits G2 1 , G4 1 , G6 1 , G8 1 , the total number (sum) of groups of single and zero bits K, the bus for setting the number of shifts SK for N = 8, M = 4, L = 2, Z = 2 for blocks of elements 2. Table 3 shows the values of the functions for adjusting the sum code K of the number of groups and shift amount code on the SK bus.

На фиг. 1, фиг. 2, фиг. 3, в таблицах и в тексте приняты следующие обозначения:In FIG. 1, FIG. 2, FIG. 3, the following notation is used in the tables and in the text:

D1, D2, …, DN - N разрядов входного двоичного числа,D1, D2, ..., DN - N bits of the input binary number,

L - количество групп разрядов,L is the number of discharge groups,

М - количество разрядов в группе, причем N=L*M,M is the number of bits in the group, with N = L * M,

Z - количество ступеней, где Z=]log2L[+1 (] [ - большее целое),Z is the number of steps, where Z =] log 2 L [+1 (] [is a larger integer),

А - входы каскадов блоков элементов 1 первого типа первой ступени,And - the inputs of the cascades of blocks of elements 1 of the first type of the first stage,

О - выходы каскадов блоков элементов 1 первого типа первой ступени,O - the outputs of the cascades of blocks of elements 1 of the first type of the first stage,

G - группы единичных и нулевых бит,G - groups of single and zero bits,

G0 - группы нулевых бит,G 0 - groups of zero bits,

G1 - группы единичных бит,G 1 - group of single bits,

K - группа общего количества (суммы) групп единичных и нулевых бит,K is a group of the total number (sum) of groups of single and zero bits,

U - группа количества (сумму) единичных бит,U is the group of the quantity (sum) of unit bits,

DL - левый бит,DL - left bit,

SM - сумматор,SM - adder

CI - вход переноса сумматора,CI - adder transfer input,

F - модуль счета младших упорядоченных двоичных чисел,F - module counting the lowest ordered binary numbers,

SF - модуль сдвига групп,SF is the group shear modulus,

SK - шина задания значения количества сдвигов,SK is a bus for setting the number of shifts,

S1, S2, …, S(M-1) - (М-1) внутренних шин упорядоченных двоичных чисел,S1, S2, ..., S (M-1) - (M-1) internal buses of ordered binary numbers,

1G, 1K, 1U, 1DL - группы входов первых секций блоков элементов 2ij,1G, 1K, 1U, 1DL - groups of inputs of the first sections of blocks of elements 2ij,

1k0 - младший нулевой разряд группы 1К общего количества групп единичных и нулевых бит первой секции,1k0 - the lowest zero bit of group 1K of the total number of groups of single and zero bits of the first section,

2G, 2K, 2U, 2DL - группы входов вторых секций блоков элементов 2ij,2G, 2K, 2U, 2DL - groups of inputs of the second sections of the blocks of elements 2ij,

QG, QK, QU, QDL - группы выходов устройства,QG, QK, QU, QDL - groups of device outputs,

i - номер ступени, где i=2, 3, …, Z,i is the number of the stage, where i = 2, 3, ..., Z,

j - номер блока элементов в i-й ступени, где j=1, 2, …, L/2(i-1),j is the block number of elements in the i-th stage, where j = 1, 2, ..., L / 2 (i-1) ,

v - номер каскада формирователя упорядоченных двоичных чисел блоков первой ступени, v=1, …, (М-1),v is the number of the cascade of the shaper of ordered binary numbers of blocks of the first stage, v = 1, ..., (M-1),

11, 12, …, 1L - L блоков элементов первого типа первой ступени,1 1 , 1 2 , ..., 1 L - L blocks of elements of the first type of the first stage,

2ij - блоки элементов второго типа i-й ступени, где i=2, 3, …, Z, j=1, 2, …, L/2(i-1),2 ij - blocks of elements of the second type of the i-th stage, where i = 2, 3, ..., Z, j = 1, 2, ..., L / 2 (i-1) ,

31, 32, …, 3(M-1) - (М-1) каскадов формирователя упорядоченных двоичных чисел блоков первой ступени 1,3 1 , 3 2 , ..., 3 (M-1) - (M-1) cascades of the shaper of ordered binary numbers of blocks of the first stage 1,

4 - группы элементов ИЛИ,4 - groups of elements OR,

5 - группы элементов «ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ» (XOR),5 - groups of elements "EXCLUSIVE OR" (XOR),

6 - элемент ИЛИ с одним инверсным входом,6 - OR element with one inverse input,

7 - группа из (М-1) модулей счета младших упорядоченных единиц,7 - a group of (M-1) counting units of the lowest ordered units,

8 - первая группа из М сумматоров с инверсной группой входов второго слагаемого,8 - the first group of M adders with an inverse group of inputs of the second term,

9 - модуль счета единиц,9 - unit counting module,

10 - второй многогрупповой сумматор,10 - the second multi-group adder,

11 - третья группа из (М*2(i-2)+1) сумматоров,11 - the third group of (M * 2 (i-2) +1) adders,

12 - четвертый сумматор,12 - fourth adder

13 - модуль сдвига групп,13 - module shift groups

14 - модуль формирования кода сдвига и кода общего количества групп,14 - a module for generating a shift code and a code for the total number of groups,

15 - первый элемент И с одним инверсным входом,15 - the first element And with one inverse input,

16 - второй элемент И с одним инверсным входом,16 - the second element And with one inverse input,

17 - элемент «ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ» (XOR),17 - element "EXCLUSIVE OR" (XOR),

18 - пятый сумматор,18 - fifth adder,

19 - шестой сумматор,19 - sixth adder,

20 - седьмой сумматор.20 - seventh adder.

Предлагаемое устройство групповой структуры для детектирования групп нулевых и единичных бит и определение их количества содержит N разрядов входного двоичного числа D1, D2, …, DN, которые разделены на L групп по М разрядов в группе (N=L*M), Z ступеней блоков элементов, где Z=]log2L[+1 (] [ - большее целое), причем первая ступень содержит L блоков элементов 11, 12, …, 1L первого типа, а каждая i-ая ступень, начиная со второй ступени до Z-й ступени, содержит по L/2(i-1) блоков элементов 2ij второго типа, где i=2, 3, …, Z, j=1, 2, …, L/2(i-1).The proposed group structure device for detecting groups of zero and single bits and determining their number contains N bits of the input binary number D1, D2, ..., DN, which are divided into L groups of M bits in the group (N = L * M), Z block levels elements, where Z =] log 2 L [+1 (] [is a larger integer), and the first step contains L blocks of elements 1 1 , 1 2 , ..., 1 L of the first type, and each i-th step, starting from the second steps to the Z-th step, contains L / 2 (i-1) blocks of elements 2ij of the second type, where i = 2, 3, ..., Z, j = 1, 2, ..., L / 2 (i-1) .

Причем N разрядов входного двоичного числа D1, D2, …, DN группами по М разрядов соединены с входами одноименных входным группам блоков элементов 11, 12, …, 1L первого типа первой ступени.Moreover, N bits of the input binary number D1, D2, ..., DN in groups of M bits are connected to the inputs of the same input groups of blocks of elements 1 1 , 1 2 , ..., 1 L of the first type of the first stage.

Выходы нечетных блоков элементов 11, 13, …, 11(L-1)(нч) и выходы четных блоков элементов 12, 14, …, 1L(чт) первой ступени попарно соединены с соответствующими группами одноименных входов соответственно первых и вторых секций входов блоков элементов 221, 222, …, 22L/2 второго типа второй ступени.The outputs of the odd blocks of elements 1 1 , 1 3 , ..., 1 1 (L-1) (LF) and the outputs of the even blocks of elements 1 2 , 1 4 , ..., 1 L (Th) of the first stage are paired with the corresponding groups of inputs of the same name, respectively the first and second sections of the inputs of the blocks of elements 2 21 , 2 22 , ..., 2 2L / 2 of the second type of the second stage.

Выходы нечетных блоков элементов 2ij(нч) и выходы четных блоков элементов 2ij(чт) каждой i-ой ступени, начиная со второй ступени до предпоследней (Z-1)-й ступени, попарно соединены с соответствующими группами одноименных входов соответственно первых и вторых секций входов блоков элементов 2ij последующих ступеней, начиная с третьей ступени до последней Z-й ступени.The outputs of the odd blocks of elements 2ij (woofer) and the outputs of the even blocks of elements 2ij (th) of each i-th stage, starting from the second stage to the penultimate (Z-1) -th stage, are paired with the corresponding groups of the same inputs of the first and second sections, respectively inputs of blocks of elements 2ij of subsequent stages, starting from the third stage to the last Z-th stage.

Выходы групп блока элементов 2zj последней ступени Z являются соответствующими группами Q внешних одноименных выходов устройства - группы QK общего количества (суммы) групп единичных и нулевых бит, группы QU количества (суммы) единичных бит во входном двоичном числе D1, D2, …, DN, w групп QG нулевых и единичных бит (w=1, 2, …, N+1), причем выходы нечетных групп QG(wнч)0 соответствуют группам нулевых бит, а выходы четных групп QG(wчт)1 соответствуют группам единичных бит, и выход QDL, соответствующий левому биту входного двоичного числа D1. Причем выходная группа QК общего количества групп единичных и нулевых бит и выходная группа QU количества единичных бит во входном двоичном числе D1, D2, …, DN содержат по ]log2(N+1)[ (большее целое) разрядов, выходные группы нулевых и единичных бит QGw содержат по ]log2(N+3-w)[ (большее целое) разрядов.The outputs of the groups of the block of elements 2zj of the last stage Z are the corresponding groups Q of the external device outputs of the same name - groups QK of the total number (sum) of groups of single and zero bits, groups QU of the quantity (sum) of unit bits in the input binary number D1, D2, ..., DN, w groups QG of zero and single bits (w = 1, 2, ..., N + 1), and the outputs of the odd groups QG (wf) 0 correspond to the groups of zero bits, and the outputs of the even groups QG (wf) 1 correspond to the groups of single bits, and QDL output corresponding to the left bit of the input binary number D1. Moreover, the output group QK of the total number of groups of unit and zero bits and the output group QU of the number of unit bits in the input binary number D1, D2, ..., DN each contain] log 2 (N + 1) [(larger integer) bits, output groups of zero and the unit bits of QGw each contain] log 2 (N + 3-w) [(larger integer) bits.

Каждый блок элементов 11, 12, …, 1L первого типа первой ступени содержит (М-1) каскадов формирователей упорядоченных двоичных чисел 31, 32, …, 3(M-1), которые объединены в пирамидальную структуру, причем каждый v-й каскад 3v (v=1, …, (М-1)) содержит группу из (M-v) элементов ИЛИ 41, 42, …, 4(M-v), группу из (M-v) элементов «ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ» 51, 52, …, 5(M-v), группу из (M+1-v) входов A1, А2, …, А(М+1-v), группу из (M-v) выходов O1, O2, …, O(M-v) в следующий каскад и группу из (M+1-v) выходов разрядов соответствующей v-й внутренней шины Sv из группы S1, S2, …, S(M-1).Each block of elements 1 1 , 1 2 , ..., 1 L of the first type of the first stage contains (M-1) cascades of shapers of ordered binary numbers 3 1 , 3 2 , ..., 3 (M-1) , which are combined into a pyramidal structure, and each v-th cascade 3 v (v = 1, ..., (M-1)) contains a group of (Mv) elements OR 4 1 , 4 2 , ..., 4 (Mv) , a group of (Mv) elements “EXCLUSIVE OR »5 1 , 5 2 , ..., 5 (Mv) , a group of (M + 1-v) inputs A1, A2, ..., A (M + 1-v), a group of (Mv) outputs O1, O2, ... , O (Mv) to the next stage and a group of (M + 1-v) bit outputs of the corresponding v-th internal bus Sv from the group S1, S2, ..., S (M-1).

Также в каждый блок элементов 11, 12, …, 1L первого типа первой ступени введены элемент ИЛИ с одним инверсным входом 6, группа из (М-1) модулей счета младших упорядоченных единиц 71, 72, …, 7(M-1), первая группа из М сумматоров 81, 82, …, 8M с инверсной группой входов второго слагаемого, модуль счета единиц 9 и второй многогрупповой сумматор 10, причем каждый v-й сумматор 8v содержит по ]log2(M+3-v)[ (большее целое) разряда входов слагаемых, а последний М-ый сумматор 8M содержит по два разряда входов слагаемых.Also, in each block of elements 1 1 , 1 2 , ..., 1 L of the first type of the first stage, an OR element with one inverse input 6, a group of (M-1) counting units of the lowest ordered units 7 1 , 7 2 , ..., 7 ( M-1) , the first group of M adders 8 1 , 8 2 , ..., 8 M with an inverse group of inputs of the second term, unit counting unit 9 and the second multi-group adder 10, and each v-th adder 8 v contains] log 2 (M + 3-v) [(larger integer) category of inputs of terms, and the last Mth adder 8 M contains two bits of inputs of terms.

Причем М разрядов каждой из L групп входного двоичного числа D1, D2, …, DN, начиная с первого разряда до М-го разряда, соединены в обратном порядке соответственно с входами AM, АМ-1, …, А1 первых каскадов 31 в соответствующих блоках элементов 11, 12, …, 1L первого типа первой ступени одноименных группам L.Moreover, the M bits of each of the L groups of the input binary number D1, D2, ..., DN, starting from the first bit to the Mth bit, are connected in reverse order, respectively, with the inputs AM, AM-1, ..., A1 of the first cascades 3 1 in the corresponding blocks of elements 1 1 , 1 2 , ..., 1 L of the first type of the first stage of the same groups L.

В каждом v-м каскаде формирователей 3v первые (M-v) входов A1, А2, …, A(M-v), кроме последнего входа A(M+1-v), соединены со вторыми входами соответствующих одноименных элементов ИЛИ 41, 42, …, 4(M-v) и вторыми входами одноименных элементов «ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ» 51, 52, …, 5(M-v). Первые входы первых (М-v-1) элементов ИЛИ 41, 42, …, 4(M-v-1) из группы элементов ИЛИ, начиная с первого элемента ИЛИ, соединены с выходами соответствующих последующих элементов 42, 43, …, 4(M-v) из группы элементов ИЛИ, начиная со второго элемента. Первый вход последнего (M-v)-го элемента 4(M-v) из группы элементов ИЛИ соединен с последним входом A(M+1-v) v-го каскада формирователей 3v. Выходы (M-v) элементов ИЛИ 41, 42, …, 4(M-v) соединены также с первыми входами соответствующих одноименных элементов «ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ» 51, 52, …, 5(M-v), выходы которых являются группой (M-v) выходов O1, O2, …, O(M-v) в следующий каскад каждого v-го каскада 3v. Выходы всех (M-v) элементов ИЛИ 41, 42, …, 4(M-v) также являются одноименными первыми младшими (M-v) разрядами соответствующей v-й внутренней шины Sv из группы S1, S2, …, S(M-1), начиная с первого разряда, а последний A(M+1-v)-й вход v-го каскада 3v является старшим (M+1-v)-м разрядом соответствующей v-й внутренней шины Sv.In each v-th cascade of shapers 3 v, the first (Mv) inputs A1, A2, ..., A (Mv), except for the last input A (M + 1-v), are connected to the second inputs of the corresponding elements of the same name OR 4 1 , 4 2 , ..., 4 (Mv) and the second inputs of the EXCLUSIVE OR elements of the same name 5 1 , 5 2 , ..., 5 (Mv) . The first inputs of the first (M-v-1) elements OR 4 1 , 4 2 , ..., 4 (Mv-1) from the group of OR elements, starting from the first OR element, are connected to the outputs of the corresponding subsequent elements 4 2 , 4 3 , ... , 4 (Mv) from the group of OR elements, starting from the second element. The first input of the last (Mv) th element 4 (Mv) from the group of OR elements is connected to the last input A (M + 1-v) of the v-th cascade of shapers 3 v . The outputs (Mv) of the elements OR 4 1 , 4 2 , ..., 4 (Mv) are also connected to the first inputs of the corresponding elements of the EXCLUSIVE OR 5 1 , 5 2 , ..., 5 (Mv) , the outputs of which are a group (Mv) outputs O1, O2, ..., O (Mv) to the next stage of each v-th stage 3 v . The outputs of all (Mv) elements OR 4 1 , 4 2 , ..., 4 (Mv) are also the same first lower (Mv) bits of the corresponding v-th internal bus Sv from the group S1, S2, ..., S (M-1), starting from the first bit, and the last A (M + 1-v) -th input of the v-th cascade 3 v is the highest (M + 1-v) -th bit of the corresponding v-th internal bus Sv.

Причем в первых (М-2) каскадах формирователей, кроме последнего (M-1)-го каскада 3(M-1), (M-v) выходов O1, O2, …, O(M-v) в следующий (v+1)-й каскад 3(v+1) соединены с соответствующими (M-v) одноименными входами A1, А2, …, A(M-v) следующего (v+1)-го каскада формирователей 3(v+1).Moreover, in the first (M-2) cascades of the shapers, in addition to the last (M-1) -th cascade of 3 (M-1) , (Mv) outputs O1, O2, ..., O (Mv) in the next (v + 1) - Stage 3 (v + 1) is connected to the corresponding (Mv) inputs of the same name A1, A2, ..., A (Mv) of the next (v + 1) th stage of the formers 3 (v + 1) .

Все разряды каждой v-й внутренней шины Sv из группы S1, S2, …, S(M-1), в каждом блоке элементов 11, 12, …, 1L первого типа первой ступени, соединены с входами соответствующего одноименного модуля 7v из группы из (М-1) модулей счета младших упорядоченных единиц. Выходы каждого v-го модуля 7v соединены с инверсной группой входов второго слагаемого соответствующего v-го сумматора 8v и первой группой прямых входов первого слагаемого последующего (v+1)-го сумматора 8(v+1) из первой группы из М сумматоров 81, 82, …, 8M. Выходы сумматоров из первой группы из М сумматоров 81, 82, …, 8M являются соответствующими первыми М группами выходных данных единичных и нулевых бит G1, G2, …, GM соответствующего блока элементов 11, 12, …, 1L первого типа. Последний одноразрядный выход группы единичных и нулевых бит G(M+1), соответствующего блока элементов 11, 12, …, 1L первого типа, соединен с выходом O1 последнего (М-1) каскада 3(M-1), который также соединен с входом второй инверсной группы последнего М-го сумматора 8M и первым прямым входом элемента ИЛИ с одним инверсным входом 6, второй инверсный вход которого соединен со старшим М-ым входом AM первого каскада 31 соответствующего блока элементов 11, 12, …, 1L первого типа, а также является выходом левого бита DL соответствующего блока элементов 11, 12, …, 1L первого типа.All bits of each v-th internal bus Sv from the group S1, S2, ..., S (M-1), in each block of elements 1 1 , 1 2 , ..., 1 L of the first type of the first stage, are connected to the inputs of the corresponding module of the same name 7 v from the group of (M-1) counting units of the lowest ordered units. The outputs of each v-th module 7 v are connected to the inverse group of inputs of the second term of the corresponding v-th adder 8 v and the first group of direct inputs of the first term of the subsequent (v + 1) -th adder 8 (v + 1) from the first group of M adders 8 1 , 8 2 , ..., 8 M. The outputs of the adders from the first group of M adders 8 1 , 8 2 , ..., 8 M are the corresponding first M groups of output data of single and zero bits G1, G2, ..., GM of the corresponding block of elements 1 1 , 1 2 , ..., 1 L of the first type. The last single-bit output of the group of single and zero bits G (M + 1), the corresponding block of elements 1 1 , 1 2 , ..., 1 L of the first type, is connected to the output O1 of the last (M-1) stage 3 (M-1) , which is also connected to the input of the second inverse group of the last Mth adder 8 M and the first direct input of the OR element with one inverse input 6, the second inverse input of which is connected to the senior Mth input AM of the first stage 3 1 of the corresponding block of elements 1 1 , 1 2 , ..., 1 L of the first type, and also is the output of the left bit DL of the corresponding block of elements 1 1 , 1 2 , ..., 1 L of the first type.

Кроме того на группу прямых входов первого слагаемого первого сумматора 81 подан код двоичного числа «М», а на входы переносов CI всех М сумматоров 81, 82, …, 8M подано значение логической единицы «1».In addition, the binary number code "M" is supplied to the group of direct inputs of the first term of the first adder 8 1 , and the logical unit value "1" is applied to the CI carry entries of all M adders 8 1 , 8 2 , ..., 8 M.

Входы групп второго многогруппового сумматора 10 подключены к выходам всех четных сумматоров 8(чт) в каждом блоке элементов 11, 12, …, 1L первого типа, а группа выходов сумматора 10 является выходной группой U количества единичных бит во входных данных соответствующего блока элементов 11, 12, …, 1L первого типа.The inputs of the groups of the second multi-group adder 10 are connected to the outputs of all even adders 8 (Th) in each block of elements 1 1 , 1 2 , ..., 1 L of the first type, and the group of outputs of the adder 10 is the output group U of the number of unit bits in the input data of the corresponding block elements 1 1 , 1 2 , ..., 1 L of the first type.

Младшие первые разряды всех (М-1) внутренних шин упорядоченных двоичных чисел S1, S2, …, S(M-1) соединены с соответствующими входами модуля счета единиц 9, у которого М-ый вход соединен с выходом элемента ИЛИ с одним инверсным входом 6. Выходы модуля счета единиц 9 являются выходной группой К общего количества (суммы) групп единичных и нулевых бит соответствующего блока элементов 11, 12, …, 1L первого типа, причем группа общего количества групп К содержит ]log2(M+1)[ (большее целое) разрядов.The lower first bits of all (M-1) internal buses of ordered binary numbers S1, S2, ..., S (M-1) are connected to the corresponding inputs of the unit counting unit 9, in which the M-th input is connected to the output of the OR element with one inverse input 6. The outputs of the unit counting module 9 are the output group K of the total number (sum) of groups of unit and zero bits of the corresponding block of elements 1 1 , 1 2 , ..., 1 L of the first type, and the group of the total number of groups K contains] log 2 (M + 1) [(larger integer) digits.

Причем, каждый блок элементов 2ij второго типа второй, третьей, …, Z-ой ступени содержит третью группу из (М*2(i-2)+1) сумматоров 11, четвертый сумматор 12, модуль сдвига групп 13, модуль формирования кода сдвига и кода общего количества групп 14, который содержит первый элемент И с одним инверсным входом 15, второй элемент И с одним инверсным входом 16, элемент «ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ» 17, пятый сумматор 18, шестой сумматор 19, седьмой сумматор 20.Moreover, each block of elements 2 ij of the second type of the second, third, ..., Zth stage contains a third group of (M * 2 (i-2) +1) adders 11, a fourth adder 12, a group shift module 13, a code generation module shift and code the total number of groups 14, which contains the first element And with one inverse input 15, the second element And with one inverse input 16, the element “EXCLUSIVE OR” 17, the fifth adder 18, the sixth adder 19, the seventh adder 20.

В каждом блоке элементов 2ij второго типа соответствующие (М*2(1-2)+1) группы входов нулевых и единичных бит 1G первых секций входов соединены с группами входов первых слагаемых соответствующих одноименных сумматоров из третьей группы сумматоров 11, у которых вторые группы входов вторых слагаемых соединены с соответствующими первыми (М*2(i-2)+1) группами выходов модуля сдвига групп 13. Информационные группы входов модуля сдвига групп 13 соединены с соответствующими (М*2(i-2)+1) группами входов нулевых и единичных бит 2G вторых секций входов блоков элементов 2ij второго типа, а управляющие входы модуля сдвига групп 13 по шине задания значения количества сдвигов SK подключены к выходам модуля формирования кода сдвига и кода общего количества групп 14.In each block of elements 2 ij of the second type, the corresponding (M * 2 (1-2) +1) input groups of the zero and single bits 1G of the first sections of the inputs are connected to the input groups of the first terms of the corresponding adders of the same name from the third group of adders 11, in which the second groups the inputs of the second terms are connected to the corresponding first (M * 2 (i-2) +1) output groups of the group shift module 13. The information groups of the inputs of the shift module 13 groups are connected to the corresponding (M * 2 (i-2) +1) input groups zero and single bits 2G of the second sections of the inputs of the blocks of ele cops 2 ij of the second type, and the control inputs of the shift module of groups 13 on the bus for setting the value of the number of shifts SK are connected to the outputs of the module for generating the shift code and the code for the total number of groups 14.

Причем в модуле формирования кода сдвига и кода общего количества групп 14 вход левого бита 1DL первой секции входов соединен с первым прямым входом первого элемента И 15 с одним инверсным входом, со вторым инверсным входом второго элемента И 16 с одним инверсным входом, первым входом элемента «ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ» 17 и является выходом левого бита DL соответствующего блока элементов 2ij. Вход левого бита 2DL второй секции входов соединен со вторым инверсным входом первого элемента И 15 с одним инверсным входом, с первым прямым входом второго элемента И 16 с одним инверсным входом и со вторым входом элемента «ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ» 17, третий вход которого соединен с младшим нулевым разрядом 1k0 группы 1К общего количества групп единичных и нулевых бит первой секции. Также все разряды группы 1К соединены с группой входов второго слагаемого пятого сумматора 18, у которого все разряды первого слагаемого соединены между собой и подключены к выходу элемента «ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ» 17. Группа выходов пятого сумматора 18 соединена с группой входов второго слагаемого шестого сумматора 19 и с группой входов первого слагаемого седьмого сумматора 20, у которого группа входов второго слагаемого соединена с разрядами группы 2К общего количества групп единичных и нулевых бит второй секции. Группа выходов седьмого сумматора 20 является выходной группой К общего количества (суммы) групп единичных и нулевых бит соответствующего блока элементов 2ij второго типа.Moreover, in the module for generating the shift code and the code for the total number of groups 14, the input of the left bit 1DL of the first section of inputs is connected to the first direct input of the first element And 15 with one inverse input, with the second inverse input of the second element And 16 with one inverse input, the first input of the element EXCLUSIVE OR ”17 and is the output of the left bit DL of the corresponding block of elements 2 ij . The input of the left bit 2DL of the second section of inputs is connected to the second inverse input of the first AND 15 element with one inverse input, to the first direct input of the second AND 16 element with one inverse input and to the second input of the EXCLUSIVE OR element 17, the third input of which is connected to the junior zero bit 1k0 of group 1K of the total number of groups of unit and zero bits of the first section. Also, all the digits of group 1K are connected to the group of inputs of the second term of the fifth adder 18, in which all the digits of the first term are interconnected and connected to the output of the EXCLUSIVE OR element 17. The group of outputs of the fifth adder 18 is connected to the group of inputs of the second term of the sixth adder 19 and with the group of inputs of the first term of the seventh adder 20, in which the group of inputs of the second term is connected to the bits of group 2K of the total number of groups of unit and zero bits of the second section. The group of outputs of the seventh adder 20 is an output group K of the total number (sum) of groups of unit and zero bits of the corresponding block of elements 2 ij of the second type.

Все разряды первого слагаемого шестого сумматора 19 соединены между собой и подключены к выходу второго элемента И с одним инверсным входом 16, а вход переноса CI шестого сумматора 19 соединен с выходом первого элемента И с одним инверсным входом 15. Разряды группы выходов шестого сумматора 19 являются разрядами шины задания значения количества сдвигов SK.All bits of the first term of the sixth adder 19 are interconnected and connected to the output of the second element And with one inverse input 16, and the transfer input CI of the sixth adder 19 is connected to the output of the first element And with one inverse input 15. The bits of the group of outputs of the sixth adder 19 are bits tires for setting the value of the number of shifts SK.

Выходы групп количества (суммы) единичных бит первой секции 1U и второй секции 2U соединены соответственно с группами первого и второго слагаемых четвертого сумматора 12, группа выходов которого является группой выходов U соответствующего блока элементов 2ij второго типа.The outputs of the groups of the quantity (sum) of unit bits of the first section 1U and the second section 2U are connected respectively to the groups of the first and second terms of the fourth adder 12, the group of outputs of which is the group of outputs U of the corresponding block of elements 2 ij of the second type.

В каждом блоке 2ij второго типа выходы третьей группы сумматоров 11 и вторые группы выходов модуля сдвига групп 13, начиная с группы выходов (М*2(i-2)+2) до группы выходов (М*2(i-1)+1), являются выходами соответствующих групп G единичных и нулевых бит соответствующего блока элементов 2ij второго типа.In each block 2 ij of the second type, the outputs of the third group of adders 11 and the second group of outputs of the shift module of groups 13, starting from the group of outputs (M * 2 (i-2) +2) to the group of outputs (M * 2 (i-1) + 1) are the outputs of the corresponding groups G of unit and zero bits of the corresponding block of elements 2 ij of the second type.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Принцип работы предлагаемого устройства состоит в следующем.The principle of operation of the proposed device is as follows.

Входное N разрядное двоичное число без знака разбивается на L групп по М разрядов в группе (N=L*M) и поступает на соответствующие L одноименных блоков элементов 11, 12, …, 1L первого типа первой ступени.The input N digit unsigned binary number is divided into L groups of M bits in the group (N = L * M) and fed to the corresponding L blocks of the same name elements 1 1 , 1 2 , ..., 1 L of the first type of the first stage.

В блоках элементов 11, 12, …, 1L первого типа первой ступени в каскадах формирователей 31, 32, …, 3(M-1) группы входных данных А преобразуются в цепочках групп элементов ИЛИ 41, 42, …, 4(M-v), в группы упорядоченных двоичных кодов «00…011…1» с единицами расположенными подряд, начиная с младших разрядов, где левая единица соответствует старшей единице в соответствующей группе входных данных, и устанавливаются на выходах групп элементов ИЛИ 41, 42, …, 4(M-v), а также совместно с соответствующим старшим входным разрядом A(M+1-v) v-го каскада формирователей 3v передаются на внутренние шины S1, S2, …, S(M-1).In the blocks of elements 1 1 , 1 2 , ..., 1 L of the first type of the first stage in the cascades of the shapers 3 1 , 3 2 , ..., 3 (M-1) , the input data groups A are converted into chains of groups of elements OR 4 1 , 4 2 , ..., 4 (Mv) , into groups of ordered binary codes “00 ... 011 ... 1” with units arranged in a row, starting with the least significant bits, where the left unit corresponds to the highest unit in the corresponding input data group, and are installed at the outputs of the groups of elements OR 4 1 , 4 2 , ..., 4 (Mv) , and also, together with the corresponding senior input bit A (M + 1-v) of the v-th cascade of shapers 3 v transferred to the internal bus S1, S2, ..., S (M-1).

В группах элементов «ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ» 51, 52, …, 5(M-v), которые можно рассматривать как элементы «управляемый инвертор», инвертируются младшие разряды групп входных данных А, соответствующие единичным значениям в упорядоченном двоичном коде «00…011…1» на выходах группы элементов ИЛИ 41, 42, …, 4(M-v). При этом старшие нулевые разряды групп входных данных А не изменяются и остаются нулевыми, а разряды левой старшей группы единичных бит входных данных А, соответствующие единичным значениям упорядоченного двоичного кода «00…011…1», инвертируются и принимают нулевые значения. Значения с выходов, соответствующих групп элементов «ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ» 51, 52, …, 5(M-v), поступают на выходы O1, O2, …, O(M-v) соответствующих каскадов формирователей 3v.In the groups of elements “EXCLUSIVE OR” 5 1 , 5 2 , ..., 5 (Mv) , which can be considered as elements of a “controlled inverter”, the least significant bits of the groups of input data A are inverted, corresponding to the unit values in the ordered binary code “00 ... 011 ... 1 ”at the outputs of the group of elements OR 4 1 , 4 2 , ..., 4 (Mv) . In this case, the highest zero bits of the input data groups A do not change and remain zero, and the bits of the left highest group of single bits of the input data A, corresponding to the unit values of the ordered binary code "00 ... 011 ... 1", are inverted and take zero values. The values from the outputs corresponding to the groups of elements “EXCLUSIVE OR” 5 1 , 5 2 , ..., 5 (Mv) are supplied to the outputs O1, O2, ..., O (Mv) of the corresponding cascades of the shapers 3 v .

Подсчет количества единичных разрядов в шинах S1, S2, …, S(M-1) осуществляется в группе модулей 71, 72, …, 7(M-1) счета младших упорядоченных единиц. Сумма количества единиц на выходах модулей 7v является дополнением до М к количеству старших нулей в группах входных данных А соответствующих каскадов формирователей 3v. Значения сумм количества единиц поступают на инверсные входы вторых слагаемых одноименных сумматоров 81, 82, …, 8(M-1) и прямые входы первых слагаемых последующих сумматоров 82, 83, …, 8M, на которых выполняется вычисление количества нулевых или единичных бит в соответствующих группах G, так как дополнения до М в соседних каскадах отличаются на количество бит в группах нулевых или единичных бит.The calculation of the number of unit digits in the tires S1, S2, ..., S (M-1) is carried out in the group of modules 7 1 , 7 2 , ..., 7 (M-1) for counting the lowest ordered units. The sum of the number of units at the outputs of the modules 7 v is an addition to M to the number of leading zeros in the input data groups A of the corresponding cascades of the shapers 3 v . The values of the sum of the number of units go to the inverse inputs of the second terms of the same adders 8 1 , 8 2 , ..., 8 (M-1) and the direct inputs of the first terms of the subsequent adders 8 2 , 8 3 , ..., 8 M , on which the number of zero or single bits in the corresponding groups G, since the additions to M in adjacent stages differ by the number of bits in groups of zero or single bits.

В таблице 1 приведены примеры формирования значений количества нулевых и единичных бит по группам G1, G2, …, G5 каскадов и общего количества групп К при N=4 для блоков элементов 1. При этом в нечетных группах G(нч)0 формируются коды соответствующие количеству нулевых бит в группах, а в четных группах G(чт)1 формируются коды соответствующие количеству единичных бит в группах. В первой группе бит G10 всегда формируется код для группы нулевых бит, а если левый старший разряд в группе принимает единичное значение АМ=1, то код суммы бит первой группы принимает нулевое значение G10=0.Table 1 shows examples of the formation of the values of the number of zero and single bits for groups G1, G2, ..., G5 of cascades and the total number of groups K for N = 4 for blocks of elements 1. In this case, codes are generated in the odd groups G (low) 0 zero bits in groups, and in even groups G (Th) 1 codes are generated corresponding to the number of single bits in groups. In the first group of bits G1 0 , a code is always generated for a group of zero bits, and if the left most significant bit in a group takes a single value AM = 1, then the code of the sum of bits of the first group takes a zero value G1 0 = 0.

Одновременно в модулях 9 счета единиц осуществляется подсчет количества (суммы) единичных значений в младших разрядах всех внутренних шин из группы S1, S2, …, S(M-1) и на выходе элемента ИЛИ 6, что соответствует общему количеству К групп нулевых и единичных бит.Также на вторых многогрупповых сумматорах 10 вычисляется общее количество U единичных бит во входных данных соответствующего блока элементов 1.At the same time, in units 9 of the unit counting unit, the number (sum) of unit values in the least significant bits of all internal buses from the group S1, S2, ..., S (M-1) and at the output of the OR 6 element is calculated, which corresponds to the total number K of groups of zero and one bit. Also, on the second multi-group adders 10, the total number U of unit bits in the input data of the corresponding block of elements 1 is calculated.

Далее значения кодов по группам с выходов нечетных блоков элементов 11, 13, …, 11(L-1)(нч) и с выходов четных блоков элементов 11, 12, …, 1L(чт) первой ступени попарно передаются на одноименные группы входов соответственно первых и вторых секций входов блоков 221, 222, …, 22L/2 второй ступени. Затем значения с выходов нечетных блоков элементов 2ij(нч) и с выходов четных блоков элементов 2ij(чт) каждой i-ой ступени, начиная со второй ступени до предпоследней (Z-1)-й ступени, попарно передаются на соответствующие группы одноименных входов соответственно первых и вторых секций входов блоков элементов 2 последующих ступеней, начиная с третьей ступени до последней Z-й ступени. На фиг. 1 представлена структурная схема объединения блоков элементов ступеней.Further, the values of the codes for groups from the outputs of the odd blocks of elements 1 1 , 1 3 , ..., 1 1 (L-1) (LF) and from the outputs of the even blocks of elements 1 1 , 1 2 , ..., 1 L (Th) of the first stage in pairs transmitted to the same group of inputs of the first and second sections of the inputs of blocks 2 21 , 2 22 , ..., 2 2L / 2 of the second stage, respectively. Then the values from the outputs of the odd blocks of elements 2ij (woofer) and from the outputs of the even blocks of elements 2ij (th) of each i-th stage, starting from the second stage to the penultimate (Z-1) -th stage, are transmitted in pairs to the corresponding groups of inputs of the same name, respectively the first and second sections of the inputs of the blocks of elements of 2 subsequent stages, starting from the third stage to the last Z-th stage. In FIG. 1 is a structural diagram of combining blocks of step elements.

В каждом блоке элементов 2ij второго типа проводится объединение значений групп входов нулевых и единичных бит первых 1G и вторых 2G секций. Для объединения групп, в зависимости от значений входов старших левых разрядов секций 1DL и 2DL и значения младшего нулевого разряда 1k0 группы 1К общего количества групп единичных и нулевых бит первой секции, в модулях 14 проводится формирование значения кода сдвига SK и в модулях сдвига групп 13 осуществляется сдвиг групп нулевых и единичных бит вторых 2G секций на четное количество групп SK. Далее на третьей группе сумматоров 11 осуществляется объединение групп и формирование групп нулевых и единичных бит G для двух секций. В таблице 2 приведены примеры формирования значений нечетных групп нулевых бит G10, G30, G50, G70, G90 и четных групп единичных бит G21, G41, G61, G81, общего количества (суммы) групп единичных и нулевых бит К, шины задания значения количества сдвигов SK при N=8, М=4, L=2, Z=2 для блоков элементов 2. При этом группы G1-G5 формируются на выходах третьей группы сумматоров 11, а группы G6-G9 формируются на выходах модуля сдвига 13. В таблице 3 приведены значения функций (-1 и +1), формируемые на выходах элемента «ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ» 17, первого 15 и второго 16 элементов И с одним инверсным входом, для корректировки кода суммы количества групп (2К+1К) и кода количества сдвигов на шине SK.In each block of elements 2 ij of the second type, the values of the input groups of the zero and single bits of the first 1G and second 2G sections are combined. To combine groups, depending on the values of the inputs of the upper left bits of the sections 1DL and 2DL and the value of the lowest zero bit 1k0 of group 1K of the total number of groups of unit and zero bits of the first section, the value of the shift code SK is generated in modules 14 and in the shift modules of groups 13 the shift of the groups of zero and single bits of the second 2G sections by an even number of SK groups. Next, on the third group of adders 11, the groups are combined and groups of zero and single bits G are formed for two sections. Table 2 shows examples of the formation of values of odd groups of zero bits G1 0 , G3 0 , G5 0 , G7 0 , G9 0 and even groups of single bits G2 1 , G4 1 , G6 1 , G8 1 , the total number (sum) of groups of single and zero bits K, buses for setting the number of SK shifts at N = 8, M = 4, L = 2, Z = 2 for blocks of elements 2. Moreover, groups G1-G5 are formed at the outputs of the third group of adders 11, and groups G6-G9 are formed at the outputs of shear modulus 13. Table 3 shows the values of the functions (-1 and +1) generated at the outputs of the element “EXCLUSIVE OR” 17, the first 15 and second 16 elements AND with one and population-inverted input, to adjust the sum of the number of code groups (1K + 2K) and the number of code changes to SK bus.

Выходы групп последней ступени Z являются соответствующими группами Q внешних одноименных выходов устройства - группы QK общего количества (суммы) групп единичных и нулевых бит, группы QU количества (суммы) единичных бит во входном двоичном числе D1, D2, …, DN, w групп QG нулевых и единичных бит (w=1, 2, …, N+1), причем выходы нечетных групп QG(wнч)0 соответствуют группам нулевых бит, а выходы четных групп QG(wчт)1 соответствуют группам единичных бит, и выход QDL, соответствующий левому биту входного двоичного числа D1. На фиг. 3 приведены форматы выходных данных для N разрядов входных данных и для М=4 и N=8.The outputs of the groups of the last stage Z are the corresponding groups Q of the external device outputs of the same name - groups QK of the total number (sum) of groups of single and zero bits, groups QU of the number (sum) of unit bits in the input binary number D1, D2, ..., DN, w of groups QG zero and single bits (w = 1, 2, ..., N + 1), and the outputs of the odd groups QG (wf) 0 correspond to the groups of zero bits, and the outputs of the even groups QG (wf) 1 correspond to the groups of single bits, and the output QDL, corresponding to the left bit of the input binary number D1. In FIG. Figure 3 shows the output data formats for N bits of the input data and for M = 4 and N = 8.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.The proposed device operates as follows.

На входы устройства поступает N разрядов входного двоичного числа без знака D1, D2, …, DN, которые разделены на L групп по М разрядов в группе (N=L*M). Младший разряд D1 является левым старшим разрядом входного двоичного числа. Причем М разрядов каждой из L групп входного двоичного числа D1, D2, …, DN, начиная с первого разряда до М-го разряда, соединены в обратном порядке соответственно с входами AM, АМ-1, …, А1 первых каскадов 31 в соответствующих блоках элементов 11, 12, …, 1L первого типа первой ступени одноименных группам L.The inputs of the device receive N bits of the input binary number unsigned D1, D2, ..., DN, which are divided into L groups of M bits in the group (N = L * M). The least significant bit of D1 is the left most significant bit of the input binary number. Moreover, the M bits of each of the L groups of the input binary number D1, D2, ..., DN, starting from the first bit to the Mth bit, are connected in reverse order, respectively, with the inputs AM, AM-1, ..., A1 of the first cascades 3 1 in the corresponding blocks of elements 1 1 , 1 2 , ..., 1 L of the first type of the first stage of the same groups L.

В первых каскадах формирователей 31 в соответствующих блоках элементов 11, 12, …, 1L в каждой соответствующей М разрядной группе входных данных A1, А2, …, AM детектируется старший единичный бит и на выходах группы элементов ИЛИ 41, 42, …, 4(M-1), объединенных в цепочку, входные данные A1, А2, …, AM преобразуются в упорядоченный двоичный код «00…011…1» с единицами расположенными подряд, начиная с младших разрядов, где левая единица соответствует старшей единице в соответствующей группе входных данных. Одновременно упорядоченный двоичный код «00…011…1» совместно со старшим входным разрядом AM формирователя первого каскада 31 поступают на внутреннюю шину S1.In the first stages of the shapers 3 1 in the corresponding blocks of elements 1 1 , 1 2 , ..., 1 L in each corresponding M bit group of input data A1, A2, ..., AM, the most significant single bit is detected and at the outputs of the group of elements OR 4 1 , 4 2 , ..., 4 (M-1) , combined in a chain, the input data A1, A2, ..., AM are converted into an ordered binary code "00 ... 011 ... 1" with the units arranged in a row, starting from the least significant bits, where the left unit corresponds to the highest unit in the corresponding input group. At the same time, the ordered binary code "00 ... 011 ... 1" together with the highest input bit AM of the shaper of the first stage 3 1 are received on the internal bus S 1 .

Далее в модулях 71 счета младших упорядоченных единиц проводится подсчет количества единиц на внутренней шине S1. Количество единиц является дополнением до М к количеству старших нулей в группе входных данных A1, А2, …, AM. Полученное количество единиц поступает на вторую инверсную группу второго слагаемого первого сумматора 81 и вычитается из количества разрядов М группы входных данных, заданном двоичным кодом «М» на входах первого слагаемого, при единичном значении на входе переноса CI=1 сумматора, что соответствует операции вычитания для чисел без знака. При этом полученная разность на выходах первых сумматоров 81 соответствует количеству (сумме) нулевых бит в первой группе G10 в соответствующей группе входного двоичного числа D1, D2, …, DN. Вычисленное значение кода количества (суммы) нулевых бит в первой группе G10 поступает на выходы первой группы G1 соответствующих блоков элементов 11, 12, …, 1L.Then, in modules 7 1 of the count of the lowest ordered units, the number of units on the internal bus S 1 is counted. The number of units is an addition to M to the number of leading zeros in the input data group A1, A2, ..., AM. The obtained number of units goes to the second inverse group of the second term of the first adder 8 1 and is subtracted from the number of bits M of the input data group specified by the binary code “M” at the inputs of the first term, with a unit value at the transfer input CI = 1 of the adder, which corresponds to the subtraction operation for unsigned numbers. Moreover, the difference obtained at the outputs of the first adders 8 1 corresponds to the number (sum) of zero bits in the first group G1 0 in the corresponding group of the input binary number D1, D2, ..., DN. The calculated value code of the quantity (sum) of zero bits in the first group G1 0 is supplied to the outputs of the first group G1 of the corresponding blocks of elements 1 1 , 1 2 , ..., 1 L.

Например, для блоков элементов 11, 12, …, 1L в таблице 1 при М=4 для входного числа А4-А1=0010 на выходах элементов ИЛИ 41, 42, 43 первого каскада 31 формируется упорядоченный двоичный код «011», который совместно со старшим разрядом А4=0 входных данных поступает на первую внутреннюю шину S1 и в модуле 71 вычисляется код «2» суммы младших единиц. Далее этот код «2» поступает на инверсные входы первого сумматора 81 и вычитается из кода «4» количества разрядов М=4 входного числа (4-2). Таким образом, на выходах первой «нулевой» группы G10 будет сформирован код «2» (G10=2), соответствующий количеству первых старших нулей в группе входных данных А4-А1.For example, for blocks of elements 1 1 , 1 2 , ..., 1 L in table 1 with M = 4 for the input number A4-A1 = 0010, an ordered binary code is generated at the outputs of the elements OR 4 1 , 4 2 , 4 3 of the first stage 3 1 “011”, which, together with the high order bit A4 = 0 of the input data, is fed to the first internal bus S1 and the code “2” of the sum of the lowest units is calculated in module 7 1 . Further, this code “2” is supplied to the inverse inputs of the first adder 8 1 and is subtracted from the code “4” of the number of bits M = 4 of the input number (4-2). Thus, at the outputs of the first “zero” group G1 0 , a code “2” (G1 0 = 2) will be generated, corresponding to the number of first leading zeros in the input data group A4-A1.

Одновременно в первых каскадах формирователей 31 младшие разряды групп входных данных А4-А1, соответствующих групп входного двоичного числа D1, D2, …, D(N-1), соответствующие единичным значениям в упорядоченном двоичном коде «00…011…1» на выходах группы элементов ИЛИ 41, 42, …, 4(M-1), инвертируются в группе элементов «ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ» 51, 52, …, 5(M-1), которые можно рассматривать как элементы «управляемый инвертор», и поступают на выходы O1, O2, …, O(М-1) первого каскада формирователей 31 и далее на входы A1, А2, …, А(М-2) следующего второго каскада 32. При этом разряды первой группы единичных бит G21, соответствующей группы входного двоичного числа A1, А2, …, AM, преобразуются в нулевые значения, а разряды второй группы нулевых бит (третья группа во входном числе G30) преобразуются в единичные значения и т.д. Например, в таблице 1 в группе элементов «ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ» (XOR) 51, 52, 53 (при М=4) первого каскада 31 инвертируются два младших разряда, и формируется код «001» (для входных данных А4-А1=0010), который поступает на соответствующие выходы O3, O2, O1 и далее на входы A3, А2, А1 второго каскада 32.At the same time, in the first stages of the shapers 3 1, the least significant bits of the groups of input data are A4-A1, the corresponding groups of the input binary number D1, D2, ..., D (N-1) corresponding to the unit values in the ordered binary code "00 ... 011 ... 1" at the outputs groups of elements OR 4 1 , 4 2 , ..., 4 (M-1) are inverted in the group of elements “EXCLUSIVE OR” 5 1 , 5 2 , ..., 5 (M-1) , which can be considered as elements of a “controlled inverter” , and arrive at the outputs O1, O2, ..., O (M-1) of the first stage of the formers 3 1 and further to the inputs A1, A2, ..., A (M-2) of the next second stage 3 2 . In this case, the bits of the first group of unit bits G2 1 , the corresponding group of the input binary number A1, A2, ..., AM, are converted to zero values, and the bits of the second group of zero bits (the third group in the input number G3 0 ) are converted to unit values, etc. d. For example, in table 1, in the group of elements “EXCLUSIVE OR” (XOR) 5 1 , 5 2 , 5 3 (at M = 4) of the first stage 3 1, the two least significant bits are inverted, and the code “001” is generated (for input data A4- A1 = 0010), which is supplied to the corresponding outputs O3, O2, O1 and then to the inputs A3, A2, A1 of the second stage 3 2 .

Во вторых каскадах формирователей 32, аналогично первым каскадам 31, детектируется старший единичный бит и формируется упорядоченный двоичный код «00…011…1», который поступает на внутреннюю шину S2, где левая единица соответствует старшей единице - началу третьей группы (третья группа содержит нулевые бит) в группах входного двоичного числа D1, D2, …, DN, а количество нулей в упорядоченном двоичном коде «00…011…1» соответствует сумме двух групп - первой группы нулевых бит и второй группы единичных бит, в соответствующей группе входного двоичного числа D1, D2, …, DN. Во вторых модулях 72 счета младших упорядоченных единиц аналогично проводится подсчет количества единиц. Полученный код количества (суммы) единиц, с выходов вторых модулей 72, поступает на вторую инверсную группу второго слагаемого вторых сумматорах 82, и вычитается из кода «М» уменьшенного на количество (сумму) нулевых бит в первой группе, которое поступает с выходов первого модуля 71 счета младших упорядоченных единиц на входы первого слагаемого вторых сумматора 82 и далее на выходах вторых сумматоров 82 формируются значения, соответствующие количеству (сумме) единиц во второй группе единичных бит G21 соответствующих групп входного двоичного числа D1, D2, …, DN, которое поступает на выходы второй группы G2 соответствующих блоков элементов 11, 12, …, 1L. Далее аналогично в группе элементов «ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ» 5 инвертируются младшие разряды групп входных данных А второго каскада 32, которые поступают на выходы O1, O2, …, O(М-2) второго каскада.In the second stages of the shapers 3 2 , similarly to the first stages 3 1 , the highest single bit is detected and an ordered binary code "00 ... 011 ... 1" is generated, which is fed to the internal bus S 2 , where the left unit corresponds to the highest unit - the beginning of the third group (third the group contains zero bits) in the groups of the input binary number D1, D2, ..., DN, and the number of zeros in the ordered binary code "00 ... 011 ... 1" corresponds to the sum of two groups - the first group of zero bits and the second group of unit bits, in the corresponding group input binary of D1, D2, ..., DN. In the second modules 7 2 counts of the least ordered units are similarly carried out the calculation of the number of units. The resulting code of the quantity (sum) of units from the outputs of the second modules 7 2 goes to the second inverse group of the second term of the second adders 8 2 , and is subtracted from the code “M” reduced by the number (sum) of zero bits in the first group, which comes from the outputs the first module 7 1 counts the least ordered units to the inputs of the first term of the second adder 8 2 and then the outputs of the second adders 8 2 generate values corresponding to the number (sum) of units in the second group of unit bits G2 1 of the corresponding groups of the input binary about the number D1, D2, ..., DN, which goes to the outputs of the second group G2 of the corresponding blocks of elements 1 1 , 1 2 , ..., 1 L. Further, similarly, in the group of elements “EXCLUSIVE OR” 5, the least significant bits of the groups of input data A of the second stage 3 2 are inverted, which are fed to the outputs O1, O2, ..., O (M-2) of the second stage.

Например, в таблице 1 во втором каскаде 32 на выходах элементов ИЛИ 41, 42 (при М=4) формируется упорядоченный двоичный код «01», который совместно со значением старшего разряда А3=0 поступают на внутреннюю шину S2. Затем во втором модуле 72 вычисляется код суммы единиц «1» и далее на втором сумматоре 82 формируется код «1», как разность (2-1), соответствующий количеству единиц в первой группе во входной группе данных А, и который поступает на выходы второй «единичной» группы G21=1. Затем в группе элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ XOR 51, 52 (при М=4) второго каскада 32 инвертируются младшие разряды, и формируется код «00», который поступает на соответствующие выходы O1, O2 и далее на входы A1, А2 третьего каскада 33.For example, in table 1 in the second stage 3 2 at the outputs of the elements OR 4 1 , 4 2 (at M = 4) an ordered binary code “01” is generated, which, together with the value of the high order bit A3 = 0, are received on the internal bus S 2 . Then, in the second module 7 2 , the code of the sum of units “1” is calculated and then on the second adder 8 2 the code “1” is generated as a difference (2-1) corresponding to the number of units in the first group in the input data group A, and which is transmitted to the outputs of the second “unit” group G2 1 = 1. Then, in the group of elements EXCLUSIVE OR XOR 5 1 , 5 2 (at М = 4) of the second stage 3 2, the least significant bits are inverted, and the code “00” is generated, which goes to the corresponding outputs O1, O2 and then to the inputs A1, A2 of the third stage 3 3 .

Затем аналогично проводится детектирование старших единичных бит, вычисление и формирование кодов значений количества бит в третьем 33, четвертом 34 и последующих каскадах формирователей. Если во входных данных в каскадах формирователей 3 отсутствуют единичные бит, то в разрядах соответствующих старших групп формируются нулевые значения.Then, in the same way, the detection of the highest single bits is carried out, the calculation and generation of codes for the values of the number of bits in the third 3 3 , fourth 3 4 and subsequent stages of the formers. If in the input data in the cascades of the shapers 3 there are no single bits, then in the digits of the corresponding senior groups zero values are formed.

Например, в таблице 1 (при М=4 для входных данных А4-А1=0010) в третьем каскаде 33 аналогично формируется упорядоченный двоичный код «0» на выходе элемента ИЛИ 41, который поступает на внутреннюю шину S3, далее в третьем модуле 73 вычисляется код суммы единиц «0» и далее на третьем сумматоре 83 формируется код «1» как разность (1-0), соответствующий количеству нулей во второй группе бит во входной группе данных. Таким образом, на выходах второй «нулевой» группы G30 будет сформирован код «1» (G30=1), соответствующий количеству нулевых бит в третьей группе во входном числе. Далее так как на выходах каскада отсутствуют единичные бит, то нулевые коды формируются в следующих четвертой и пятой группах G41=0 и G50=0.For example, in table 1 (with M = 4 for input data A4-A1 = 0010) in the third stage 3 3 , an ordered binary code “0” is similarly generated at the output of the OR 4 1 element, which goes to the internal bus S 3 , then in the third module 7 3 calculates the code of the sum of units “0” and then on the third adder 8 3 the code “1” is generated as a difference (1-0) corresponding to the number of zeros in the second group of bits in the input data group. Thus, at the outputs of the second “zero” group G3 0 , the code “1” (G3 0 = 1) will be generated, corresponding to the number of zero bits in the third group in the input number. Further, since there are no single bits at the outputs of the cascade, zero codes are generated in the next fourth and fifth groups G4 1 = 0 and G5 0 = 0.

Одновременно выход O1 последнего (М-1) каскада формирователей 3(M-1) поступает на первый прямой вход элемента ИЛИ с одним инверсным входом 6, на второй инверсный вход которого поступает значение старшего М-го разряда AM входного кода соответствующего блок элементов 1. Таким образом на выходе элемента ИЛИ 6 формируется единичное значение при нулевом значении старшего разряда АМ=0 или при единичном значении на выходе O1 последнего (М-1) каскада 3(M-1).At the same time, the output O1 of the last (M-1) cascade of the formers 3 (M-1) is fed to the first direct input of the OR element with one inverse input 6, the second inverse input of which receives the value of the highest Mth digit AM of the input code of the corresponding block of elements 1. Thus, a unit value is formed at the output of the element OR 6 at a zero value of the highest order AM = 0 or at a unit value at the output O1 of the last (M-1) stage 3 (M-1) .

Кроме того, одновременно в блоках элементов 11, 12, …, 1L младшие первые разряды всех внутренних шин из группы S1, S2, …, S(M-1) и выходы элементов ИЛИ 6 поступают на соответствующие входы модуля 9 счета единиц, в котором проводится подсчет количества единиц, и это значение соответствует общему количеству групп нулевых и единичных бит в соответствующей группе входных данных А4-А1 входного двоичного числа D1, D2, …, DN, и это значение поступает на выходную группу К соответствующего блока элементов 11, 12, …, 1L.In addition, simultaneously in the blocks of elements 1 1 , 1 2 , ..., 1 L, the lower first bits of all internal buses from the group S1, S2, ..., S (M-1) and the outputs of the elements OR 6 go to the corresponding inputs of the unit counting unit 9 , in which the number of units is counted, and this value corresponds to the total number of groups of zero and single bits in the corresponding input group A4-A1 of the input binary number D1, D2, ..., DN, and this value goes to the output group K of the corresponding block of elements 1 1 , 1 2 , ..., 1 L.

Например, в таблице 1 (при М=4 для входных данных А4-А1=0010) младшие разряды внутренних шин S1, S2, S3, на которых установлены значения «110», и инверсное значение старшего разряда А4 (AM) входной группы данных (единичное значение для входных данных 0010) с выхода элемента ИЛИ 6 поступают на входы модуля 9 счета единиц, в котором будет сформирован код «3» соответствующий общему количеству (сумме) групп нулевых и единичных бит для входного двоичного числа А4-А1=0010, который поступает в выходную группу К=3. При этом также в группах бит будут установлены значения: G10=2, G21=1, G30=1, G41=0 и G50=0.For example, in table 1 (with M = 4 for input data A4-A1 = 0010) the least significant bits of the internal buses S 1 , S 2 , S 3 , on which the values are set to "110", and the inverse value of the highest digit A4 (AM) input data groups (unit value for input data 0010) from the output of the OR element 6 go to the inputs of unit 9 of the unit count, in which the code “3” will be generated corresponding to the total number (sum) of groups of zero and single bits for the input binary number A4-A1 = 0010, which enters the output group K = 3. In this case, also in the groups of bits the values will be set: G1 0 = 2, G2 1 = 1, G3 0 = 1, G4 1 = 0 and G5 0 = 0.

Аналогично для входного двоичного числа D1-D4=0101 (таблица 1), при нулевом значении старшего разряда А4=0 (AM) входных данных, формируются значения нулевых и единичных бит G10=1, G21=1, G30=1, G41=1, G50=0 и общее количество групп К=4, соответствующее максимальному количеству групп при количестве разрядов М=4 входной группы данных.Similarly, for the input binary number D1-D4 = 0101 (table 1), with the highest value of the highest digit A4 = 0 (AM) of the input data, the values of zero and single bits G1 0 = 1, G2 1 = 1, G3 0 = 1, G4 1 = 1, G5 0 = 0 and the total number of groups K = 4, corresponding to the maximum number of groups with the number of bits M = 4 of the input data group.

В таблице 1 для входной группы данных «все нули» А4-А1=0000 на выходах элементов ИЛИ 41, 42, 43 первого каскада 31 формируется также «нулевой» упорядоченный двоичный код «000», и далее также формируется «нулевой» код суммы «0» младших единиц в модуле 71 (при этом также А4=0), который поступает на инверсные входы первого сумматора 81 и вычитается из кода «4» для количества разрядов М=4 входного числа (4-0). Таким образом, на выходах первой «нулевой» группы G10 будет сформирован код «4» (G10=4), соответствующий количеству всех нулевых разрядов во входном числе А4-А1=0000. При этом нулевые значения также будут установлены на всех внутренних шинах S1, S2, S3, в том числе, и на младших первых разрядах шин, которые поступают на входы модуля 9 счета единиц, на который также поступает единичное значение с выхода элемента ИЛИ 6 с одним инверсным входом, который соединен со старшим разрядом входных данных А4=0, и поэтому на выходах модуля 9 будет сформирован код «1», который поступает на выходы общего количества групп К=1.In table 1, for the input data group “all zeros” A4-A1 = 0000, the “zero” ordered binary code “000” is also generated at the outputs of the OR 4 1 , 4 2 , 4 3 elements of the first stage 3 1 , and then “zero” is also generated "The sum code is" 0 "of the smallest units in module 7 1 (also A4 = 0), which goes to the inverse inputs of the first adder 8 1 and is subtracted from the code" 4 "for the number of bits M = 4 of the input number (4-0) . Thus, the code “4” (G1 0 = 4) corresponding to the number of all zero bits in the input number A4-A1 = 0000 will be generated at the outputs of the first “zero” group G1 0 . In this case, zero values will also be set on all internal buses S1, S2, S3, including the lower first bits of the tires, which are supplied to the inputs of the unit counting unit 9, which also receives a single value from the output of the OR element 6 with one an inverse input, which is connected to the highest bit of the input data, A4 = 0, and therefore, the outputs of module 9 will generate the code "1", which goes to the outputs of the total number of groups K = 1.

Для входной группы данных А4-А1=1ХХХ, при единичном значении старшего разряда A4=1 (AM) входных данных (X - любое значение), на выходах элементов ИЛИ 41, 42, 43 первого каскада 31 всегда формируется упорядоченный двоичный код все единицы «111», для которого совместно с А4=1 вычисляется код суммы «4» младших единиц в модуле 71, который поступает на инверсные входы первого сумматора 81 и вычитается из кода «4» количества разрядов М=4 входной группы данных числа (4-4). При этом на выходах первой «нулевой» группы G10 будет сформирован код «0» (G10=0), что соответствует отсутствию старшей «нулевой» группы во входных данных, когда старший разряд имеет единичное значение А4=1.For the input data group A4-A1 = 1XXX, with a single value of the highest order A4 = 1 (AM) of the input data (X is any value), an ordered binary is always generated at the outputs of the OR elements 4 1 , 4 2 , 4 3 of the first stage 3 1 the code is "111" units, for which, together with A4 = 1 is calculated code amount "4" elementary units in the module July 1, which is supplied to inverted inputs of the first adder January 8 and subtracted from "4" code number of bits M = 4 input group number data (4-4). At the same time, the code “0” (G1 0 = 0) will be generated at the outputs of the first “zero” group G1 0 , which corresponds to the absence of the highest “zero” group in the input data, when the senior bit has a unit value A4 = 1.

Например, в таблице 1 для входной группы данных D1-D4=1010, так как на выходах элементов ИЛИ 41, 42, 43 первого каскада 31 установлен упорядоченный двоичный код все единицы «111», то в группе элементов XOR 51, 52, 53 первого каскада 31 инвертируются все разряды, и формируется код «101», который поступает на соответствующие выходы O1, O2, O3 и далее на входы A1, А2, A3 второго каскада 32.For example, in table 1 for the input data group D1-D4 = 1010, since the outputs of the OR 4 1 , 4 2 , 4 3 elements of the first stage 3 1 have the ordered binary code all units “111”, then the XOR 5 1 group of elements , 5 2 , 5 3 of the first stage 3 1, all bits are inverted, and the code "101" is generated, which is fed to the corresponding outputs O1, O2, O3 and then to the inputs A1, A2, A3 of the second stage 3 2 .

Во втором каскаде 32 на выходах элементов ИЛИ 41, 42 формируется упорядоченный двоичный код «11», который совместно со значением старшего разряда А3=1 поступают на внутреннюю шину S2. Затем во втором модуле 72 вычисляется код суммы единиц «3» и далее на втором сумматоре 82 формируется код «1» как разность (4-3), соответствующий количеству единичных бит в первой группе во входной группе данных, и который поступает на выходы второй «единичной» группы G21=1. Далее аналогично вычисляются последующие значения нулевых и единичных групп и на выходах групп блока элементов 1 устанавливаются значения G10=0, G21=1, G30=1, G41=1, G50=1. Одновременно единичные значения с младших разрядов всех внутренних шинах S1, S2, S3 и с выхода элемента ИЛИ 6 с одним инверсным входом (так как единичное значение установлено на выходе O1 третьего каскада 33) поступают на входы модуля 9 счета единиц и формируется код «4» общего количества групп К=4.In the second stage 3 2 at the outputs of the elements OR 4 1 , 4 2 , an ordered binary code “11” is formed, which, together with the value of the high order bit A3 = 1, goes to the internal bus S 2 . Then, in the second module 7 2 , the code of the sum of units “3” is calculated and then on the second adder 8 2 the code “1” is generated as a difference (4-3), corresponding to the number of unit bits in the first group in the input data group, and which goes to the outputs the second “unit” group G2 1 = 1. Next, the subsequent values of the zero and unit groups are similarly calculated and the values of G1 0 = 0, G2 1 = 1, G3 0 = 1, G4 1 = 1, G5 0 = 1 are set at the outputs of the groups of the block of elements 1. At the same time, the unit values from the least significant bits of all internal buses S1, S2, S3 and from the output of the OR element 6 with one inverse input (since the unit value is set at the output O1 of the third stage 3 3 ) are supplied to the inputs of the unit counting unit 9 and the code “4 »The total number of groups K = 4.

Для входного двоичного числа «все единицы» А4-А1=1111 на выходах элементов ИЛИ 41, 42, 43 первого каскада 31 формируется также упорядоченный двоичный код «111» и на внутренней шине S1 код «все единицы» «1111», для которого формируется код суммы «4» младших единиц в модуле 71 (так как при этом А4=1), который поступает на инверсные входы первого сумматора 81 и вычитается из кода количества разрядов М=4 входного числа (4-4). Таким образом, на выходах первой «нулевой» группы G10 будет сформирован код «0» (G10=0), что соответствует отсутствию «нулевой» первой группы во входном числе. Далее в группе элементов «ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ» 51, 52, 53 (при М=4) первого каскада 31 инвертируются все младшие разряды, и формируется код «000», который поступает на соответствующие выходы O1, O2, O3 и далее на входы A1, А2, A3 второго каскада 32. Затем во втором каскаде 32 на выходах элементов ИЛИ 41, 42 формируется двоичный код «00», который поступает на внутреннюю шину S2. Затем во втором модуле 72 вычисляется код суммы единиц «0», который вычитается из кода «4» с первого модуля 71 (4-0) и формируется код «4» соответствующий количеству единичных бит в группе, который поступает на выходы второй «единичной» группы G21=4. Одновременно единичное значение с младшего разряда первой внутренней шины S1 и нулевое значение с выхода элемента ИЛИ 6 поступают на вход модуля 9 счета единиц и формируется код «1» общего количества групп К=1.For the input binary number “all units” A4-A1 = 1111, the ordered binary code “111” and the code “all units” “1111” are also generated at the outputs of the OR elements 4 1 , 4 2 , 4 3 of the first stage 3 1 , for which the sum code “4” of the smallest units is generated in module 7 1 (since in this case A4 = 1), which goes to the inverse inputs of the first adder 8 1 and is subtracted from the number of bits code M = 4 of the input number (4-4) . Thus, the code “0” (G1 0 = 0) will be generated at the outputs of the first “zero” group G1 0 , which corresponds to the absence of the “zero” first group in the input number. Further, in the group of elements “EXCLUSIVE OR” 5 1 , 5 2 , 5 3 (at М = 4) of the first stage 3 1, all the least significant bits are inverted, and the code “000” is generated, which is supplied to the corresponding outputs O1, O2, O3 and further to the inputs A1, A2, A3 of the second stage 3 2 . Then, in the second stage 3 2 at the outputs of the elements OR 4 1 , 4 2 , a binary code “00” is generated, which is fed to the internal bus S 2 . Then, in the second module 7 2 , the code of the sum of units “0” is calculated, which is subtracted from the code “4” from the first module 7 1 (4-0) and the code “4” is generated corresponding to the number of unit bits in the group, which is supplied to the outputs of the second “ unit "group G2 1 = 4. At the same time, the unit value from the least significant bit of the first internal bus S 1 and the zero value from the output of the OR 6 element are input to the unit counting unit 9 and the code “1” of the total number of groups K = 1 is generated.

Кроме того, одновременно в каждом блоке элементов 1 на входы групп второго многогруппового сумматора 10 поступают значения с выходов всех четных сумматоров 8(чт), в которых сформированы коды соответствующие группам единичных бит, а группа выходов сумматора 10 является выходной группой U количества (суммы) единичных бит в соответствующей группе входных данных соответствующего блока элементов 1. Также на выход DL, каждого блока элементов 11, 13, …, 1L, передается значение с левого старшего разряда входа AM соответствующего блока элементов 1.In addition, at the same time, in each block of elements 1, the inputs of the groups of the second multi-group adder 10 receive the values from the outputs of all even adders 8 (th), in which the codes corresponding to the groups of single bits are generated, and the output group of the adder 10 is the output group U of the quantity (sum) single bits in the corresponding input group of the corresponding block of elements 1. Also, the output from the upper left bit of the input AM of the corresponding block of elements 1 is transmitted to the DL output of each block of elements 1 1 , 1 3 , ..., 1 L.

Далее значения с выходов нечетных блоков элементов 11, 13, …, 11(L-1)(нч) и выходов четных блоков элементов 11, 12, …, 1L(чт) первой ступени попарно поступают на соответствующие группы одноименных входов соответственно первых и вторых секций входов соответствующих блоков 221, 222, …, 22L/2 второй ступени (фиг. 1).Further, the values from the outputs of the odd blocks of elements 1 1 , 1 3 , ..., 1 1 (L-1) (LF) and the outputs of the even blocks of elements 1 1 , 1 2 , ..., 1 L (Th) of the first stage are paired to the corresponding groups inputs of the same name, respectively, of the first and second sections of the inputs of the respective blocks 2 21 , 2 22 , ..., 2 2L / 2 of the second stage (Fig. 1).

В каждом блоке элементов 2ij второго типа, в модулях формирования кода сдвига и кода общего количества групп 14 на основании значений левых старших разрядов 1DL первой секции и 2DL второй секции и значения младшего нулевого разряда 1k0 группы 1К общего количества групп единичных и нулевых бит первой секции, проводится формирование значения кода сдвига SK. При этом значение кода сдвига SK всегда принимает четное значении, т.е. в модуле сдвига групп 13 осуществляется сдвиг на четное количество групп. Формирование кода SK осуществляется на основании таблицы 2 и в соответствии с таблицей 3. На основе таблицы 3 после минимизации для функций корректировки (-1 и +1) кода суммы количества групп (2К+1К) и кода количества сдвига на шине SK получены следующие выражения:In each block of elements 2 ij of the second type, in the modules for generating the shift code and the code for the total number of groups 14, based on the values of the left highest bits 1DL of the first section and 2DL of the second section and the value of the lowest zero bit 1k0 of group 1K of the total number of groups of unit and zero bits of the first section , the formation of the value of the shift code SK. In this case, the value of the shift code SK always takes an even value, i.e. in the module shift groups 13 is shifted to an even number of groups. The SK code is generated on the basis of table 2 and in accordance with table 3. Based on table 3, after minimizing for the correction functions (-1 and +1) the code for the sum of the number of groups (2K + 1K) and the code for the amount of shift on the SK bus, the following expressions are obtained :

Q17 (-1)=1DL xor 1k0 xor 2DL,Q17 (-1) = 1DL xor 1k0 xor 2DL,

Q16 (-1)=not 1DL and 2DL,Q16 (-1) = not 1DL and 2DL,

Q15(+1)=not 2DL and 1DL.Q15 (+1) = not 2DL and 1DL.

Далее на пятом сумматоре 18 формируется значение соответствующее коду 1К общего количества (суммы) групп единичных и нулевых бит в первой секции уменьшенное на единицу, когда сумма по модулю два значений 1DL, 2DL и 1k0 на выходе элемента «ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ» 17 принимает единичное значение. На шестом сумматоре 19, в соответствии со значениями, устанавливаемыми на выходах пятого сумматора 18, первого 15 и второго 16 элементов И с одним инверсным входом, осуществляется формирование соответствующего кода сдвига SK на 1Кчт, (1Кчт-2), (1Кнч-1)чт, (1Кнч+1)чт групп разрядов (таблица 3).Next, on the fifth adder 18, the value corresponding to the 1K code of the total number (sum) of groups of single and zero bits in the first section is reduced by one, when the sum modulo two values 1DL, 2DL and 1k0 at the output of the EXCLUSIVE OR element 17 takes a single value. At the sixth adder 19, in accordance with the values set at the outputs of the fifth adder 18, the first 15 and the second 16 AND elements with one inverse input, the corresponding SK shift code is generated by 1Kcht, (1Kcht-2), (1Kchch-1) th , (1Knch + 1) th groups of digits (table 3).

В каждом блоке элементов 2ij второго типа значения с соответствующих групп входов нулевых и единичных бит 1G первых секций входов блоков элементов 2ij второго типа поступают на группы входов первых слагаемых соответствующих одноименных сумматоров из третьей группы сумматоров 11, у которых на вторые группы входов поступают значения с соответствующих первых (М*2(i-2)+1) групп выходов модуля сдвига групп 13, в котором значения соответствующих групп входов нулевых и единичных бит 2G вторых секций входов блоков элементов 2ij второго типа сдвинуты на четное количество групп соответствующее коду SK, которое формируется на выходах модуля 14. Сдвиг осуществляется как логический сдвиг вправо в сторону старших групп G, с вводом нулевых значений в разряды левых младших групп G (таблица 2).In each block of elements 2 ij of the second type, the values from the corresponding groups of inputs of zero and single bits 1G of the first sections of the inputs of the blocks of elements 2 ij of the second type go to the groups of inputs of the first terms of the corresponding adders from the third group of adders 11, for which the values of the second groups of inputs a respective first (2 * M (i-2) +1) groups groups shear modulus outputs 13, wherein the values of respective groups of inputs and a single zero bit inputs 2G second sections element blocks ij 2 of the second type are shifted by etnoe number of groups corresponding to the code SK, which is formed on the module 14. The outputs of shift is performed as a logical right shift towards older groups G, with the introduction of zero values into bits left younger groups G (Table 2).

Значения с выходов групп третьей группы сумматоров 11 являются соответствующими первыми (М*2(i-2)+1) группами выходами нулевых и единичных бит G соответствующего блока элементов 2ij второго типа. При этом выходы групп модуля сдвига 13, с группы выходов (М*2(i-2)+2) до группы выходов (М*2(i-1)+1), являются выходами соответствующих групп G единичных G1 и нулевых бит G0, с группы выходов (М*2(i-2)+2) до группы выходов (М*2(i-1)+1), соответствующего блока элементов 2ij второго типа.The values from the outputs of the groups of the third group of adders 11 are the corresponding first (M * 2 (i-2) +1) groups of outputs of the zero and single bits G of the corresponding block of elements 2 ij of the second type. In this case, the outputs of the groups of the shear modulus 13, from the group of outputs (M * 2 (i-2) +2) to the group of outputs (M * 2 (i-1) +1), are the outputs of the corresponding groups G of unit G 1 and zero bits G 0 , from the group of outputs (M * 2 (i-2) +2) to the group of outputs (M * 2 (i-1) +1), the corresponding block of elements 2 ij of the second type.

Кроме того, на входы первого и второго слагаемых четвертого сумматора 12 поступают значения с входов количества единичных бит первой секции 1U и второй секции 2U и на выходе четвертого сумматора 12 формируется количество (сумма) единичных бит в двух соответствующих блоках элементов, которое передается на соответствующую группу U выходов блока элементов 2ij.In addition, the inputs of the first and second terms of the fourth adder 12 receive values from the inputs of the number of unit bits of the first section 1U and the second section 2U and the output (output) of the fourth adder 12 forms the number (sum) of unit bits in two corresponding blocks of elements, which is transmitted to the corresponding group U outputs of the block of elements 2 ij .

На группу входов первого слагаемого седьмого сумматора 20 с выходов пятого сумматора 18 поступает значение кода общего количества групп единичных и нулевых бит 1К с входов первой секции, с учетом коррекции на сдвиг групп второй секции (таблица 2), а на группу входов второго слагаемого седьмого сумматора 20 поступает значение кода общего количества групп единичных и нулевых бит 2К с входов второй секции и на выходах седьмого сумматора 20 формируется код суммы общего количества групп единичных и нулевых бит для двух секций, который поступает на соответствующую группу К выходов блока элементов 2ij.The group of inputs of the first term of the seventh adder 20 from the outputs of the fifth adder 18 receives the code value of the total number of groups of single and zero bits 1K from the inputs of the first section, taking into account the correction for the shift of the groups of the second section (table 2), and the group of inputs of the second term of the seventh adder 20, the code value of the total number of groups of single and zero bits 2K is supplied from the inputs of the second section and at the outputs of the seventh adder 20, a code is generated of the sum of the total number of groups of single and zero bits for two sections, which is received from the corresponding group To the outputs of the block of elements 2 ij .

Выходы групп последней ступени Z являются соответствующими группами Q внешних одноименных выходов устройства - группы QK общего количества групп единичных и нулевых бит, группы QU количества единичных бит во входном двоичном числе D1, D2, …, DN, w групп QG нулевых и единичных бит (w=1, 2, …, N+1), причем выходы нечетных групп QG(wнч)0 соответствуют группам нулевых бит, а выходы четных групп QG(wчт)1 соответствуют группам единичных бит, и выход QDL, соответствующий левому биту входного двоичного числа D1.The outputs of the groups of the last stage Z are the corresponding groups Q of the external device outputs of the same name - groups QK of the total number of groups of unit and zero bits, groups QU of the number of unit bits in the input binary number D1, D2, ..., DN, w of the group QG of zero and unit bits (w = 1, 2, ..., N + 1), and the outputs of the odd groups QG (wнч) 0 correspond to groups of zero bits, and the outputs of the even groups QG (wн) 1 correspond to groups of single bits, and the output QDL corresponding to the left bit of the input binary number D1.

Форматы выходных данных приведены на фиг. 3. Общее количество групп единичных и нулевых бит w равно (N+1). При этом в выходных данных первая группа G10 и последующие нечетные группы содержат количество бит в «нулевых» группах, а вторая группа G21 и последующие четные группы содержат количество бит в «единичных» группах. Количество разрядов в каждой группе единичных и нулевых бит равно ]log2(N+3-w)[ (большее целое), где w=1, 2, …, N+1. Общее количество (сумма) групп К содержит ]log2(N+1)[ разрядов. Количество (сумма) единичных бит U содержит ]log2(N+1)[ разрядов.The output formats are shown in FIG. 3. The total number of groups of single and zero bits w is (N + 1). Moreover, in the output, the first group G1 0 and subsequent odd groups contain the number of bits in the “zero” groups, and the second group G2 1 and subsequent even groups contain the number of bits in the “single” groups. The number of bits in each group of single and zero bits is] log 2 (N + 3-w) [(a larger integer), where w = 1, 2, ..., N + 1. The total number (sum) of groups K contains] log 2 (N + 1) [digits. The number (sum) of unit bits of U contains] log 2 (N + 1) [bits.

Рассмотрим работу устройства для входных данных D1-D8=0010 0101, при N=8, М=4, L=2, Z=2. На входы блока элементов 11 поступает группа данных 0010 и на входы блока элементов 12 поступает группа данных 0101. В соответствии с таблицей 1 для данных групп входных данных формируются соответствующие группы выходов, которые поступают на группы входов блока элементов 21.Consider the operation of the device for input data D1-D8 = 0010 0101, with N = 8, M = 4, L = 2, Z = 2. The inputs of block elements 1 1 0010 receives the data group and the inputs of the block elements 1, 2 into a group of data 0101. According to Table 1 for the data input of data groups forming respective groups of outputs which are coupled to inputs of the block group 1 elements 2.

На входы блока элементов 21 поступят следующие значения кодов:The inputs of the block of elements 2 1 will receive the following code values:

- на первую секцию с выходов блока элементов 11 - 1G10=2, 1G21=1, 1G30=1, 1G41=0, 1G50=0, 1К=3, 1U=1, 1DL=0,- to the first section from the outputs of the block of elements 1 1 - 1G1 0 = 2, 1G2 1 = 1, 1G3 0 = 1, 1G4 1 = 0, 1G5 0 = 0, 1K = 3, 1U = 1, 1DL = 0,

- на вторую секцию с выходов блока элементов 12 - 2G10=1, 2G21=1, 2G30=1, 2G41=1, 2G50=0, 2К=4, 2U=2, 2DL=0.- to the second section from the outputs of the block of elements 1 2 - 2G1 0 = 1, 2G2 1 = 1, 2G3 0 = 1, 2G4 1 = 1, 2G5 0 = 0, 2K = 4, 2U = 2, 2DL = 0.

Из входных данных следует, что в первой секции три группы бит 1К=3 и третья группа (правая) 1G30 является группой нулевых бит, а во второй секции четыре группы бит 2К=4 и первая группа (левая) 2G10 также является группой нулевых бит. Так как в первой секции три группы бит 1К=3„ то младший разряд 1k0=1 принимает единичное значение, а также левые разряды 1DL=0 и 2DL=0 в двух секциях принимают нулевые значения, то в соответствии с таблицами 2 и 3 в модуле 14 формируются код коррекции «-1» (единичное значение на выходе элемента «ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ» 17), значение кода сдвига SK=1К-1=2 (шестой сумматор 19) и значение общего количества (суммы) групп К=2К+1К-1=4+3-1=6 (седьмой сумматор 20). Поэтому в модуле сдвига 13 осуществляется сдвиг всех групп единичных и нулевых бит второй секции на две группы SK=2 и вводом нулевых значений в разряды двух первых левых групп 0(2G10) и 0(2G21). Далее на входы слагаемых третьей группы сумматоров 11 блока элементов 21 поступают коды групп единичных и нулевых бит первой секции и сдвинутые значения с выходов модуля 13. На сумматоре 113 суммируются входные коды 1G30=1 и 2G10=1 и формируется код третьей группы G30=2, а на других сумматорах одно из слагаемых принимает нулевое значение. Таким образом, на выходах устройства соответствующих группам бит будут сформированы следующие значения: QG10=2, QG21=1, QG30=2, QG41=1, QG50=1, QG61=1, QG70=0, QG81=0, QG90=0 и общее количество (сумма) групп QК=6 (седьмой сумматор 20). Одновременно на четвертом сумматоре 12 формируется код количества (суммы) единичных бит QU=1U+2U=1+2=3, а также значение левого бита QDL=0.From the input it follows that in the first section there are three groups of bits 1K = 3 and the third group (right) 1G3 0 is a group of zero bits, and in the second section there are four groups of bits 2K = 4 and the first group (left) 2G1 0 is also a group of zero bit. Since in the first section there are three groups of bits 1K = 3 „, the least significant bit 1k0 = 1 takes a single value, and the left bits 1DL = 0 and 2DL = 0 in two sections take zero values, then in accordance with tables 2 and 3 in the module 14, the correction code “-1” is formed (a single value at the output of the “EXCLUSIVE OR” element 17), the value of the shift code SK = 1K-1 = 2 (sixth adder 19), and the value of the total number (sum) of the groups K = 2K + 1K- 1 = 4 + 3-1 = 6 (seventh adder 20). Therefore, in shift module 13, all groups of unit and zero bits of the second section are shifted into two groups SK = 2 and zero values are entered into the bits of the first two left groups 0 (2G1 0 ) and 0 (2G2 1 ). Next, the inputs of the terms of the third group of adders 11 of the block of elements 2 1 receive the codes of the groups of single and zero bits of the first section and the shifted values from the outputs of module 13. At the adder 11 3, the input codes 1G3 0 = 1 and 2G1 0 = 1 are summed up and the code of the third group is generated G3 0 = 2, and on the other adders one of the terms assumes a zero value. Thus, the following values will be generated at the outputs of the device corresponding to the groups of bits: QG1 0 = 2, QG2 1 = 1, QG3 0 = 2, QG4 1 = 1, QG5 0 = 1, QG6 1 = 1, QG7 0 = 0, QG8 1 = 0, QG9 0 = 0 and the total number (sum) of groups QК = 6 (seventh adder 20). At the same time, on the fourth adder 12, a code of the quantity (sum) of unit bits QU = 1U + 2U = 1 + 2 = 3 is formed, as well as the value of the left bit QDL = 0.

Для входных данных D1-D8=1111 0000, при N=8, М=4, L=2, Z=2, на входы блока элементов 21 поступят следующие значения кодов:For the input data, D1-D8 = 1111 0000, with N = 8, M = 4, L = 2, Z = 2, the following code values will be received at the inputs of the block of elements 2 1 :

- на первую секцию с выходов блока элементов 11 - 1G10=0, 1G21=4, 1G30=0, 1G41=0, 1G50=0, 1К=1, 1U=4, 1DL=1,- to the first section from the outputs of the block of elements 1 1 - 1G1 0 = 0, 1G2 1 = 4, 1G3 0 = 0, 1G4 1 = 0, 1G5 0 = 0, 1K = 1, 1U = 4, 1DL = 1,

- на вторую секцию с выходов блока элементов 12 - 2G10=4, 2G21=0, 2G30=0, 2G41=0, 2G50=0, 2К=1, 2U=0, 2DL=0.- to the second section from the outputs of the block of elements 1 2 - 2G1 0 = 4, 2G2 1 = 0, 2G3 0 = 0, 2G4 1 = 0, 2G5 0 = 0, 2K = 1, 2U = 0, 2DL = 0.

Из входных данных следует, что в первой секции количество групп бит 1К=1 и левый разряд принимает единичное значение 1DL=1, при этом первая группа нулевых бит содержит нулевой код 1G10=0, а вторая группа содержит код «4» 1G21=4. Во второй секции содержится также одна группа 2К=1, при этом левый разряд принимает нулевое значение 2DL=0, а первая группа нулевых бит содержит код «4» 2G10=4. Так как в первой секции одна группа бит 1К=1, то младший разряд 1k0=1 принимает единичное значение, а также левый разряд 1DL=1 принимает единичное значение и во второй секции левый разряд 2DL=0 принимает нулевое значение, то в соответствии с таблицами 2 и 3 в модуле 14 формируются код коррекции «+1» (единичное значение на выходе первого элемента И с одним инверсным входом 15), значение кода сдвига SK=1К+1=2 (шестой сумматор 19). и значение общего количества (суммы) групп К=2К+1К=1+1=2 (седьмой сумматор 20). Поэтому в модуле сдвига 13 осуществляется сдвиг всех групп единичных и нулевых бит второй секции на две группы SK=2 и вводом нулевых значений в разряды двух первых левых групп 0(2G10)2 и 0(2G21). При этом на всех сумматорах одно из слагаемых принимает нулевое значение, а первая группа нулевых бит второй секции 2G10=4 поступает на входы третьего сумматора 113. На выходах устройства соответствующих группам бит будут сформированы следующие значения: QG10=0, QG21=4, QG30=4, QG41=0, QG50=0, QG61=0, QG70=0, QG81=0, QG90=0, общее количество (сумма) групп QК=2 (седьмой сумматор 20). код количества (суммы) единичных бит QU=1U+2U=4+0=4 (четвертый сумматор 12), а также значение левого бита QDL=1.From the input it follows that in the first section the number of groups of bits is 1K = 1 and the left bit takes a single value 1DL = 1, while the first group of zero bits contains the zero code 1G1 0 = 0, and the second group contains the code “4” 1G2 1 = four. The second section also contains one group 2K = 1, while the left bit takes the zero value 2DL = 0, and the first group of zero bits contains the code “4” 2G1 0 = 4. Since in the first section one group of bits 1K = 1, the least significant bit 1k0 = 1 takes a single value, and the left bit 1DL = 1 takes a single value and in the second section the left bit 2DL = 0 takes a zero value, then in accordance with the tables 2 and 3 in module 14, the correction code “+1” is generated (a single value at the output of the first AND element with one inverse input 15), the value of the shift code SK = 1K + 1 = 2 (sixth adder 19). and the value of the total number (sum) of groups K = 2K + 1K = 1 + 1 = 2 (seventh adder 20). Therefore, in shift module 13, all groups of unit and zero bits of the second section are shifted into two groups SK = 2 and zero values are entered into the bits of the first two left groups 0 (2G1 0 ) 2 and 0 (2G2 1 ). In this case, on all adders, one of the terms assumes a zero value, and the first group of zero bits of the second section 2G1 0 = 4 goes to the inputs of the third adder 11 3 . The following values will be generated at the device outputs corresponding to the groups of bits: QG1 0 = 0, QG2 1 = 4, QG3 0 = 4, QG4 1 = 0, QG5 0 = 0, QG6 1 = 0, QG7 0 = 0, QG8 1 = 0 , QG9 0 = 0, the total number (sum) of groups QК = 2 (seventh adder 20). the code of the quantity (sum) of unit bits QU = 1U + 2U = 4 + 0 = 4 (fourth adder 12), as well as the value of the left bit QDL = 1.

Модули счета единиц 7 и 9 могут быть реализованы как устройства, приведенные в аналоге устройство для определения количества единиц в упорядоченном двоичном числе (RU №2522875, МПК Н03К 21/12, заявлено 24.05.2012, опубликовано 20.07.2014, Бюл. №20) или в прототипе устройство для определения количества единиц (нулей) в двоичном числе (RU №2446442, МПК G06F 7/50, Н03К 21/00, заявлено 11.04.2011, опубликовано 27.03.2012, Бюл. №9). Модули сдвига групп 13 могут быть реализованы на матрице мультиплексоров с одновременным сдвигом всех разрядов групп, в которой реализуется логический сдвиг влево с вводом нулевых значений в разряды левых групп. Многогрупповой сумматор 10 может быть реализован как сумматор древовидной структуры, содержащий на каждом уровне многоразрядные сумматоры (Дж. Ф. Уэйкерли. Проектирование цифровых устройств. В 2-х томах. - М.: Постмаркет, 2002. - 1088 с., рис. 6.15, с. 606-609).The units 7 and 9 counting modules can be implemented as devices shown in an analog device for determining the number of units in an ordered binary number (RU No. 2522875, IPC Н03К 21/12, announced May 24, 2012, published July 20, 2014, Bull. No. 20) or in the prototype a device for determining the number of units (zeros) in a binary number (RU No. 2446442, IPC G06F 7/50, Н03К 21/00, announced April 11, 2011, published March 27, 2012, Bull. No. 9). The shift modules of groups 13 can be implemented on a matrix of multiplexers with a simultaneous shift of all bits of groups, in which a logical shift to the left is implemented with zero values entered in the bits of left groups. A multi-group adder 10 can be implemented as a tree structure adder containing multi-bit adders at each level (J. F. Wakerley. Designing digital devices. In 2 volumes. - M.: Postmarket, 2002. - 1088 p., Fig. 6.15. p. 606-609).

Предлагаемое устройство может быть применено для аппаратной реализации статистических тестов разработанных лабораторией информационных технологий Национального института стандартов и технологий (NIST, США), целью которых является определение меры случайности двоичных последовательностей порожденных генераторами случайных чисел. В частности предлагаемое устройство реализует:The proposed device can be used for hardware implementation of statistical tests developed by the Laboratory of Information Technology of the National Institute of Standards and Technology (NIST, USA), the purpose of which is to determine the measure of randomness of binary sequences generated by random number generators. In particular, the proposed device implements:

- частотный побитовый тест, суть которого определить соотношение между нулями и единицами во всей двоичной последовательности. Цель - выяснить действительно ли число нулей и единиц в последовательности приблизительно одинаковы. Тест оценивает, насколько близка доля единиц к 0,5.- frequency bit test, the essence of which is to determine the ratio between zeros and ones in the entire binary sequence. The goal is to find out if the number of zeros and ones in the sequence is really about the same. The test evaluates how close the proportion of units is to 0.5.

- частотный блочный тест, суть которого определение доли единиц внутри блока длиной К бит. Цель - выяснить действительно ли частота повторения единиц в блоке длиной К бит приблизительно равна К/2.- frequency block test, the essence of which is the determination of the fraction of units inside a block of length K bits. The goal is to find out if the repetition frequency of units in a block of length K bits is approximately equal to K / 2.

- тест на последовательность одинаковых бит, суть которого состоит в подсчете полного числа рядов (групп) в исходной последовательности, где под рядом понимается непрерывная подпоследовательность одинаковых бит. Ряд (группа) длиной к бит состоит из к абсолютно идентичных бит, начинается и заканчивается с бита содержащего противоположное значение. Цель - сделать вывод о том, действительно ли количество рядов (групп), состоящих из единиц и нулей с различными длинами, соответствует их количеству в случайной последовательности. В частности, определяется быстро либо медленно чередуются единицы и нули в исходной последовательности.- a test for a sequence of identical bits, the essence of which is to calculate the total number of rows (groups) in the original sequence, where a series is a continuous subsequence of identical bits. A series (group) of lengths of bits consists of absolutely identical bits, begins and ends with a bit containing the opposite value. The goal is to conclude whether the number of rows (groups) consisting of ones and zeros with different lengths really corresponds to their number in a random sequence. In particular, the units and zeros in the initial sequence are determined either quickly or slowly.

При обработке результатов физических экспериментов предлагаемое устройство обеспечивает выявление событий (группы единичных бит) и интервалов между событиями (группы нулевых бит), определение длительности событий и интервалов между ними, а также определение общего количества и длительности событий.When processing the results of physical experiments, the proposed device provides the detection of events (groups of single bits) and intervals between events (groups of zero bits), determining the duration of events and intervals between them, as well as determining the total number and duration of events.

Введение в предлагаемое устройство групповой структуры обеспечивает:Introduction to the proposed device group structure provides:

- в блоках элементов 1 первой ступени сокращение на (L-1) каскадов 3 формирователей упорядоченных двоичных чисел (в устройстве без введения групп при N=16 необходимо (N-1)=15 каскадов, а при N=32 - (N-1)=31 каскад, в предлагаемом устройстве при М=4 разрядов в группе, в каждой группе вводится (М-1)=4-1=3 каскадов и для L=4 групп необходимо (M-1)*L=(4-1)*4=12 каскадов, а при N=32 и для L=8 групп - (M-1)*L=(4-1)*8=24 каскада);- in the blocks of elements 1 of the first stage, the reduction by (L-1) of cascades of 3 shapers of ordered binary numbers (in the device without introducing groups at N = 16 it is necessary (N-1) = 15 cascades, and at N = 32 - (N-1 ) = 31 cascades, in the proposed device with M = 4 bits in a group, (M-1) = 4-1 = 3 cascades are entered in each group and for L = 4 groups it is necessary (M-1) * L = (4- 1) * 4 = 12 cascades, and for N = 32 and for L = 8 groups - (M-1) * L = (4-1) * 8 = 24 cascades);

- в блоках элементов 1 первой ступени сокращение объема аппаратных средств - общего количества элементов ИЛИ 4 и элементов «ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ» 5, так как сумма элементов в каскадах формирователей 3 определяется количеством каскадов и увеличивается в арифметической прогрессии, а, следовательно, сокращается при сокращении количества каскадов (при N=16 в устройстве без введения групп количество (сумма арифметической прогрессии) элементов ИЛИ 4 составляет N*(N-1)/2=16*(16-1)/2=120 элементов и также элементов 5 «ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ» 120 элементов, а при N=32 по N*(N-1)/2=32*(32-1)/2=496 элементов ИЛИ 4 и элементов «ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ» 5, в предлагаемом устройстве при введении групп по М=4 разрядов, в каждой группе вводится по М*(М-1)/2=4*(4-1)/2=6 элементов, а для L=4 групп необходимо по 24 элемента ИЛИ 4 и элемента «ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ» 5, а при N=32, М=4 и L=8 групп необходимо по (М*(М-1)/2)=(4*(4-1)/2)*8=48 элементов ИЛИ 4 и элементов «ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ» 5);- in the blocks of elements 1 of the first stage, the reduction in the amount of hardware — the total number of elements OR 4 and the elements “EXCLUSIVE OR” 5, since the sum of the elements in the cascades of the shapers 3 is determined by the number of cascades and increases in arithmetic progression, and, therefore, decreases with a decrease in the number of cascades (at N = 16 in a device without introducing groups, the number (sum of arithmetic progression) of OR 4 elements is N * (N-1) / 2 = 16 * (16-1) / 2 = 120 elements and also 5 EXCLUSIVE OR elements »120 elements, and for N = 32, N * (N-1) / 2 = 32 * (32-1) / 2 = 496 elements OR 4 and elements “EXCLUSIVE OR” 5, in the proposed device, when introducing groups of M = 4 digits, in each group, M * (M-1) / 2 = 4 * is entered (4-1) / 2 = 6 elements, and for L = 4 groups, 24 OR 4 elements and an “EXCLUSIVE OR” element are required, 5 each, and for N = 32, M = 4 and L = 8 groups, each (M * (M-1) / 2) = (4 * (4-1) / 2) * 8 = 48 elements OR 4 and elements “EXCLUSIVE OR” 5);

- в модулях 7 и 9 счета единиц количество каскадов пропорционально log2N(M) от общего количества разрядов N или разрядов М в группе и, следовательно, в предлагаемом устройстве сокращается количество каскадов и элементов в каскадах;- in units 7 and 9 of the unit count, the number of stages is proportional to log 2 N (M) of the total number of bits N or bits M in the group and, therefore, the number of stages and elements in stages is reduced in the proposed device;

- увеличение быстродействия, так как в каскадах 3 формирователей упорядоченных двоичных чисел осуществляется последовательная передача данных между каскадами, то в предлагаемом устройстве при введении групп последовательная передача внутри групп также выполняется последовательно, но одновременно во всех группах, следовательно, время передачи данных сокращается в (N-1)/(M-1) раз (при N=16 и М=4 (N-1)/(M-1)=(16-1)/(4-1)=5 раз, а при N=32 и М=4 (N-1)/(M-1)=(32-1)/(4-1)=10,3 раз), далее при передаче данных в модулях счета 7 и 9 время передачи пропорционально log2N или log2M, следовательно сокращается при уменьшении количества каскадов, а затем в предлагаемом устройстве время передаче данных в ступенях пропорционально log2Z от количества ступеней Z.- increase in speed, since in cascades of 3 shapers of ordered binary numbers, serial data is transferred between stages, then in the proposed device, when groups are introduced, serial transmission within groups is also performed sequentially, but simultaneously in all groups, therefore, the data transfer time is reduced by (N -1) / (M-1) times (at N = 16 and M = 4 (N-1) / (M-1) = (16-1) / (4-1) = 5 times, and at N = 32 and M = 4 (N-1) / (M-1) = (32-1) / (4-1) = 10.3 times), then when transferring data in the account modules 7 and 9, the transmission time is proportional to log 2 N or log 2 M, consequently decreases significantly with a decrease in the number of cascades, and then in the proposed device, the data transmission time in steps is proportional to log 2 Z of the number of steps Z.

Таким образом, на выходах предлагаемого устройства формируются двоичные коды, соответствующие количеству нулевых и единичных бит в группах входного двоичного числа, при этом в нечетных группах QG0нч указывается количество нулей, а в четных группах QG1чт количество единиц, а также формируются общее количество групп QК и общее количество единичных бит QU.Thus, the binary codes corresponding to the number of zero and single bits in the groups of the input binary number are generated at the outputs of the proposed device, while the number of zeros is indicated in the odd groups QG 0 nch, and the number of units in the even groups QG 1 is read and the total number is formed QK groups and the total number of unit bits QU.

Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемое устройство решает поставленную задачу - выявление групп одинаковых бит, определение количества единичных и нулевых бит в группах и определение общего количества групп, обладает регулярностью узлов и связей, и соответствует заявляемому техническому результату -упрощение увеличения разрядности входных данных при сокращении аппаратных затрат и увеличение быстродействия устройства.The above information allows us to conclude that the proposed device solves the problem - identifying groups of identical bits, determining the number of single and zero bits in groups and determining the total number of groups, has regular nodes and connections, and corresponds to the claimed technical result — simplification of increasing the bit depth of input data reduced hardware costs and increased device performance.

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

Claims (18)

Устройство групповой структуры для детектирования групп нулевых и единичных бит и определение их количества содержит N разрядов входного двоичного числа D1, D2, …, DN, которые разделены на L групп по М разрядов в группе (N=L*M), Z ступеней блоков элементов, где Z=]log2L[+1 (] [ - большее целое), причем первая ступень содержит L блоков элементов 11, 12, …, 1L первого типа, а каждая i-я ступень, начиная со второй ступени до Z-й ступени, содержит по L/2(i-1) блоков элементов 2ij второго типа, где i=2, 3, …, Z, j=1, 2, …, L/2(i-1),A group structure device for detecting groups of zero and single bits and determining their number contains N bits of the input binary number D1, D2, ..., DN, which are divided into L groups of M bits in the group (N = L * M), Z steps of element blocks , where Z =] log 2 L [+1 (] [is a larger integer), and the first step contains L blocks of elements 1 1 , 1 2 , ..., 1 L of the first type, and each i-th step, starting from the second step to the Z-th stage, contains L / 2 (i-1) blocks of elements 2ij of the second type, where i = 2, 3, ..., Z, j = 1, 2, ..., L / 2 (i-1) , причем N разрядов входного двоичного числа D1, D2, …, DN группами по М разрядов соединены с входами одноименных входным группам блоков элементов 11, 12, …, 1L первого типа первой ступени, выходы нечетных блоков элементов 11, 13, …, 11(L-1)(нч) и выходы четных блоков элементов 12, 14, …, 1L(чт) первой ступени попарно соединены с соответствующими группами одноименных входов соответственно первых и вторых секций входов блоков элементов 221, 222, …, 22L/2 второго типа второй ступени, а выходы нечетных блоков элементов 2ij(нч) и выходы четных блоков элементов 2ij(чт) каждой i-й ступени, начиная со второй ступени до предпоследней (Z-1)-й ступени, попарно соединены с соответствующими группами одноименных входов соответственно первых и вторых секций входов блоков элементов 2ij последующих ступеней, начиная с третьей ступени до последней Z-й ступени, а выходы групп блока элементов 2zj последней ступени Z являются соответствующими группами Q внешних одноименных выходов устройства группы QK общего количества групп единичных и нулевых бит, группы QU количества единичных бит во входном двоичном числе D1, D2, …, DN, w групп QG нулевых и единичных бит (w=1, 2, …, N+1), причем выходы нечетных групп QG(wнч)0 соответствуют группам нулевых бит, а выходы четных групп QG(wчт)1 соответствуют группам единичных бит, и выход QDL соответствует левому биту входного двоичного числа D1,moreover, N bits of the input binary number D1, D2, ..., DN in groups of M bits are connected to the inputs of the same input groups of blocks of elements 1 1 , 1 2 , ..., 1 L of the first type of the first stage, the outputs of the odd blocks of elements 1 1 , 1 3 , ..., 1 1 (L-1) (LF) and the outputs of even blocks of elements 1 2 , 1 4 , ..., 1 L (Th) of the first stage are paired with the corresponding groups of the inputs of the same name, respectively, of the first and second sections of the inputs of blocks of elements 2 21 , 2 22 , ..., 2 2L / 2 of the second type of the second stage, and the outputs of the odd blocks of elements 2ij (low) and the outputs of the even blocks of elements 2 ij (th) of each i-th stage, starting from the second stage to the penultimate (Z-1) -th stage, are paired with the corresponding groups of the inputs of the same name, respectively, of the first and second sections of the inputs of the blocks of elements 2ij of the next stages, starting from the third stage to the last Z-stage, and the outputs of the groups of the block of elements 2zj of the last stage Z are the corresponding groups Q of the external outputs of the same name from the device of the group QK of the total number of groups of single and zero bits, groups QU of the number of unit bits in the input binary number D1, D2, ..., DN, w groups QG of zero and single bits (w = 1, 2, ..., N + 1), and the outputs of the odd groups QG (wf) 0 correspond to the groups of zero bits, and the outputs of the even groups QG (wf) 1 correspond to the groups of single bits, and the output QDL corresponds to the left bit of the input binary number D1, причем выходная группа QК общего количества групп единичных и нулевых бит и выходная группа QU количества единичных бит во входном двоичном числе D1, D2, …, DN содержат по ]log2(N+1)[ (большее целое) разрядов, выходные группы нулевых и единичных бит QGw содержат по ]log2(N+3-w)[ (большее целое) разрядов,moreover, the output group QK of the total number of groups of unit and zero bits and the output group QU of the number of unit bits in the input binary number D1, D2, ..., DN each contain] log 2 (N + 1) [(larger integer) bits, output groups of zero and single bits of QGw contain by] log 2 (N + 3-w) [(larger integer) bits, каждый блок элементов 11, 12, …, 1L первого типа первой ступени содержит (М-1) каскадов формирователей упорядоченных двоичных чисел 31, 32, …, 3(M-1), которые объединены в пирамидальную структуру, причем каждый v-й каскад 3v (v=1, …, (М-1)) содержит группу из (M-v) элементов ИЛИ 41, 42, …, 4(M-v), группу из (M-v) элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 51, 52, …, 5(M-v), группу из (M+1-v) входов A1, А2, …, A(M+1-v), группу из (M-v) выходов O1, O2, …, O(M-v) в следующий каскад и группу из (M+1-v) выходов разрядов соответствующей v-й внутренней шины Sv из группы S1, S2, …, S(M-1),each block of elements 1 1 , 1 2 , ..., 1 L of the first type of the first stage contains (M-1) cascades of shapers of ordered binary numbers 3 1 , 3 2 , ..., 3 (M-1) , which are combined into a pyramidal structure, and each vth cascade 3 v (v = 1, ..., (M-1)) contains a group of (Mv) elements OR 4 1 , 4 2 , ..., 4 (Mv) , a group of (Mv) elements EXCLUSIVE OR 5 1 , 5 2 , ..., 5 (Mv) , a group of (M + 1-v) inputs A1, A2, ..., A (M + 1-v), a group of (Mv) outputs O1, O2, ..., O (Mv) to the next stage and a group of (M + 1-v) bit outputs of the corresponding v-th internal bus Sv from the group S1, S2, ..., S (M-1), а также в каждый блок элементов 11, 12, … 1L первого типа первой ступени введены элемент ИЛИ с одним инверсным входом 6, группа из (М-1) модулей счета младших упорядоченных единиц 71, 72, …, 7(M-1), первая группа из М сумматоров 81, 82, …, 8M с инверсной группой входов второго слагаемого, модуль счета единиц 9 и второй многогрупповой сумматор 10, причем каждый v-й сумматор 8v содержит по ]log2(M+3-v)[ (большее целое) разряда входов слагаемых, а последний М-й сумматор 8M содержит по два разряда входов слагаемых,as well as in each block of elements 1 1 , 1 2 , ... 1 L of the first type of the first stage, an OR element with one inverse input 6, a group of (M-1) modules of counting the lowest ordered units 7 1 , 7 2 , ..., 7 ( M-1) , the first group of M adders 8 1 , 8 2 , ..., 8 M with an inverse group of inputs of the second term, unit counting unit 9 and the second multi-group adder 10, and each v-th adder 8 v contains] log 2 (M + 3-v) [(larger integer) category of inputs of terms, and the last Mth adder 8 M contains two bits of inputs of terms, причем М разрядов каждой из L групп входного двоичного числа D1, D2, …, DN, начиная с первого разряда до М-го разряда, соединены в обратном порядке соответственно с входами AM, АМ-1, …, А1 первых каскадов 31 в соответствующих блоках элементов 11, 12, …, 1L первого типа первой ступени, одноименных группам L,moreover, M bits of each of the L groups of the input binary number D1, D2, ..., DN, starting from the first bit to the Mth bit, are connected in the reverse order, respectively, with the inputs AM, AM-1, ..., A1 of the first stages 3 1 in the corresponding blocks of elements 1 1 , 1 2 , ..., 1 L of the first type of the first stage, groups of the same name L, в каждом v-м каскаде формирователей 3v первые (M-v) входов A1, А2, …, A(M-v), кроме последнего входа A(M+1-v), соединены со вторыми входами соответствующих одноименных элементов ИЛИ 41, 42, …, 4(M-v) и вторыми входами одноименных элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 51, 52, …, 5(M-v), а первые входы первых (М-v-1) элементов ИЛИ 41, 42, …, 4(M-v-1) из группы элементов ИЛИ, начиная с первого элемента ИЛИ, соединены с выходами соответствующих последующих элементов 42, 43, …, 4(M-v) из группы элементов ИЛИ, начиная со второго элемента, первый вход последнего (M-v)-го элемента 4(M-v) из группы элементов ИЛИ соединен с последним входом A(M+1-v) v-го каскада формирователей 3v, выходы (M-v) элементов ИЛИ 41, 42, …, 4(M-v) соединены также с первыми входами соответствующих одноименных элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 51, 52, …, 5(M-v), выходы которых являются группой (M-v) выходов O1, O2, …, O(M-v) в следующий каскад каждого v-го каскада 3v, а выходы всех (M-v) элементов ИЛИ 41, 42, …, 4(M-v) также являются одноименными первыми младшими (M-v) разрядами соответствующей v-й внутренней шины Sv из группы S1, S2, …, S(M-1), начиная с первого разряда, а последний A(M+1-v)-й вход v-го каскада 3v является старшим (M+1-v)-м разрядом соответствующей v-й внутренней шины Sv,in each v-th cascade of shapers 3 v, the first (Mv) inputs A1, A2, ..., A (Mv), except for the last input A (M + 1-v), are connected to the second inputs of the corresponding elements of the same name OR 4 1 , 4 2 , ..., 4 (Mv) and the second inputs of the elements of the same name EXCLUSIVE OR 5 1 , 5 2 , ..., 5 (Mv) , and the first inputs of the first (M-v-1) elements OR 4 1 , 4 2 , ..., 4 ( Mv-1) from the group of OR elements, starting from the first OR element, connected to the outputs of the corresponding subsequent elements 4 2 , 4 3 , ..., 4 (Mv) from the group of OR elements, starting from the second element, the first input of the last (Mv) - th element 4 (Mv) from the group OR is connected to the last input of the A (M + 1-v) v-th cascade of drivers 3 v , outputs (Mv) of the elements OR 4 1 , 4 2 , ..., 4 (Mv) are also connected to the first inputs of the corresponding elements of the same name EXCLUSIVE OR 5 1 , 5 2 , ..., 5 (Mv) , the outputs of which are a group (Mv) of outputs O1, O2, ..., O (Mv) to the next stage of each v-th stage 3 v , and the outputs of all (Mv) elements OR 4 1 , 4 2 , ..., 4 (Mv) are also the same first lower (Mv) bits of the corresponding v-th internal bus Sv from the group S1, S2, ..., S (M-1), starting from the first bit, and the last A (M + 1-v) -th input of the v-th stage 3 v is is the senior (M + 1-v) -th bit of the corresponding v-th internal bus Sv, причем в первых (М-2) каскадах формирователей, кроме последнего (M-1)-го каскада 3(M-1), (M-v) выходов О1, О2, …, O(M-v) в следующий (v+1)-й каскад 3(v+1) соединены с соответствующими (M-v) одноименными входами A1, А2, …, A(M-v) следующего (v+1)-го каскада формирователей 3(v+1),moreover, in the first (M-2) cascades of the shapers, in addition to the last (M-1) -th cascade of 3 (M-1) , (Mv) outputs O1, O2, ..., O (Mv) in the next (v + 1) - stage 3 (v + 1) is connected to the corresponding (Mv) inputs of the same name A1, A2, ..., A (Mv) of the next (v + 1) th stage of the shapers 3 (v + 1) , все разряды каждой v-й внутренней шины Sv из группы S1, S2, …, S(M-1), в каждом блоке элементов 11, 12, …, 1L первого типа первой ступени, соединены с входами соответствующего одноименного модуля 7v из группы из (М-1) модулей счета младших упорядоченных единиц, а выходы каждого v-го модуля 7v соединены с инверсной группой входов второго слагаемого соответствующего v-го сумматора 8v и первой группой прямых входов первого слагаемого последующего (v+1)-го сумматора 8(v+1) из первой группы из М сумматоров 81, 82, …, 8M, выходы которых являются соответствующими первыми М группами выходных данных единичных и нулевых бит G1, G2, …, GM соответствующего блока элементов 11, 12, …, 1L первого типа, а последний одноразрядный выход группы единичных и нулевых бит G(M+1) соответствующего блока элементов 11, 12, …, 1L первого типа соединен с выходом O1 последнего (М-1) каскада 3(M-1), который также соединен с входом второй инверсной группы последнего М-го сумматора 8M и первым прямым входом элемента ИЛИ с одним инверсным входом 6, второй инверсный вход которого соединен со старшим М-м входом AM первого каскада 31 соответствующего блока элементов 11, 12, …, 1L первого типа, а также является выходом левого бита DL соответствующего блока элементов 11, 12, …, 1L первого типа,all bits of each v-th internal bus Sv from the group S1, S2, ..., S (M-1), in each block of elements 1 1 , 1 2 , ..., 1 L of the first type of the first stage, are connected to the inputs of the corresponding module of the same name 7 v from the group of (M-1) modules of counting the lowest ordered units, and the outputs of each v-th module 7 v are connected to the inverse group of inputs of the second term of the corresponding v-th adder 8 v and the first group of direct inputs of the first term of the next (v + 1 ) -th adder 8 (v + 1) from the first group of M adders 8 1 , 8 2 , ..., 8 M , the outputs of which are corresponding to the first M groups of output data of the single and zero bits G1, G2, ..., GM of the corresponding block of elements 1 1 , 1 2 , ..., 1 L of the first type, and the last one-bit output of the group of single and zero bits G (M + 1) of the corresponding block of elements 1 1 , 1 2 , ..., 1 L of the first type is connected to the O1 output of the last (M-1) stage 3 (M-1) , which is also connected to the input of the second inverse group of the last M-th adder 8 M and the first direct input of the element OR with one inverted input 6, a second inverted input coupled with the older m-th input of the first stage AM corresponding to March 1 its block elements 1 1, 1 2, ..., L 1 of the first type, and is the output of the left bit DL corresponding block elements 1 1, 1 2, ..., L 1 of the first type, кроме того, на группу прямых входов первого слагаемого первого сумматора 81 подан код двоичного числа «М», а на входы переносов CI всех М сумматоров 81, 82, …, 8M подано значение логической единицы «1»,in addition, the binary number code "M" is supplied to the group of direct inputs of the first term of the first adder 8 1 , and the logical unit value "1" is fed to the CI carry entries of all M adders 8 1 , 8 2 , ..., 8 M , входы групп второго многогруппового сумматора 10 подключены к выходам всех четных сумматоров 8(чт) в каждом блоке элементов 11, 12, …, 1L первого типа, а группа выходов сумматора 10 является выходной группой U количества единичных бит во входных данных соответствующего блока элементов 11, 12, …, 1L первого типа,the inputs of the groups of the second multi-group adder 10 are connected to the outputs of all even adders 8 (th) in each block of elements 1 1 , 1 2 , ..., 1 L of the first type, and the group of outputs of the adder 10 is the output group U of the number of unit bits in the input data of the corresponding block elements 1 1 , 1 2 , ..., 1 L of the first type, младшие первые разряды всех (М-1) внутренних шин упорядоченных двоичных чисел S1, S2, …, S(M-1) соединены с соответствующими входами модуля счета единиц 9, у которого М-й вход соединен с выходом элемента ИЛИ с одним инверсным входом 6, а выходы модуля счета единиц 9 являются выходной группой К общего количества групп единичных и нулевых бит соответствующего блока элементов 11, 12, …, 1L первого типа, причем группа общего количества групп К содержит ]log2(M+1)[ (большее целое) разрядов,the lower first bits of all (M-1) internal buses of ordered binary numbers S1, S2, ..., S (M-1) are connected to the corresponding inputs of the unit counting unit 9, in which the Mth input is connected to the output of the OR element with one inverse input 6, and the outputs of the unit counting module 9 are the output group K of the total number of groups of unit and zero bits of the corresponding block of elements 1 1 , 1 2 , ..., 1 L of the first type, and the group of the total number of groups K contains] log 2 (M + 1) [(larger integer) digits, причем каждый блок элементов 2ij второго типа второй, третьей, …, Z-й ступени содержит третью группу из (М*2(i-2)+1) сумматоров 11, четвертый сумматор 12, модуль сдвига групп 13, модуль формирования кода сдвига и кода общего количества групп 14, который содержит первый элемент И с одним инверсным входом 15, второй элемент И с одним инверсным входом 16, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 17, пятый сумматор 18, шестой сумматор 19, седьмой сумматор 20,moreover, each block of elements 2 ij of the second type of the second, third, ..., Z-th stage contains a third group of (M * 2 (i-2) +1) adders 11, a fourth adder 12, a group shift module 13, a shift code generation module and the code of the total number of groups 14, which contains the first element And with one inverse input 15, the second element And with one inverse input 16, the element EXCLUSIVE OR 17, the fifth adder 18, the sixth adder 19, the seventh adder 20, причем в каждом блоке элементов 2ij второго типа соответствующие (М*2(i-2)+1) группы входов нулевых и единичных бит 1G первых секций входов соединены с группами входов первых слагаемых соответствующих одноименных сумматоров из третьей группы сумматоров 11, у которых вторые группы входов вторых слагаемых соединены с соответствующими первыми (М*2(i-2)+1) группами выходов модуля сдвига групп 13, у которого информационные группы входов соединены с соответствующими (М*2(i-2)+1) группами входов нулевых и единичных бит 2G вторых секций входов блоков элементов 2ij второго типа, а управляющие входы модуля сдвига групп 13 по шине задания значения количества сдвигов SK подключены к выходам модуля формирования кода сдвига и кода общего количества групп 14,moreover, in each block of elements 2 ij of the second type, the corresponding (M * 2 (i-2) +1) groups of inputs of zero and single bits 1G of the first sections of the inputs are connected to the groups of inputs of the first terms of the corresponding adders from the third group of adders 11, in which the second the groups of inputs of the second terms are connected to the corresponding first (M * 2 (i-2) +1) output groups of the module of the shift of groups 13, in which the information groups of the inputs are connected to the corresponding (M * 2 (i-2) +1) groups of zero inputs and single bits 2G of the second sections of the inputs of the blocks of elements s ij 2 of the second type, and the control inputs of the shear modulus of groups 13 to set the value of the bus number SK shifts connected to the outputs of the module of code formation and code shift total number of groups 14, причем в модуле формирования кода сдвига и кода общего количества групп 14 вход левого бита 1DL первой секции входов соединен с первым прямым входом первого элемента И 15 с одним инверсным входом, со вторым инверсным входом второго элемента И 16 с одним инверсным входом, первым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 17 и является выходом левого бита DL соответствующего блока элементов 2ij, вход левого бита 2DL второй секции входов соединен со вторым инверсным входом первого элемента И 15 с одним инверсным входом, с первым прямым входом второго элемента И 16 с одним инверсным входом и со вторым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 17, третий вход которого соединен с младшим нулевым разрядом 1k0 группы 1К общего количества групп единичных и нулевых бит первой секции, а также все разряды группы 1К соединены с группой входов второго слагаемого пятого сумматора 18, у которого все разряды первого слагаемого соединены между собой и подключены к выходу элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 17, группа выходов пятого сумматора 18 соединена с группой входов второго слагаемого шестого сумматора 19 и с группой входов первого слагаемого седьмого сумматора 20, у которого группа входов второго слагаемого соединена с разрядами группы 2К общего количества групп единичных и нулевых бит второй секции, а группа выходов седьмого сумматора 20 является выходной группой К общего количества групп единичных и нулевых бит соответствующего блока элементов 2ij второго типа,moreover, in the module for generating the shift code and the code of the total number of groups 14, the input of the left bit 1DL of the first section of inputs is connected to the first direct input of the first element And 15 with one inverse input, to the second inverse input of the second element And 16 with one inverse input, the first input of the element EXCLUSIVE OR 17 and is the output of the left bit DL of the corresponding block of elements 2 ij , the input of the left bit 2DL of the second section of inputs is connected to the second inverse input of the first element And 15 with one inverse input, with the first direct input of the second element And 16 with one inverse input and with the second input of an EXCLUSIVE OR 17 element, the third input of which is connected to the lowest zero bit 1k0 of group 1K of the total number of groups of unit and zero bits of the first section, as well as all bits of group 1K are connected to the group of inputs of the second term of the fifth adder 18, in which all digits of the first term are interconnected and connected to the output of the EXCLUSIVE OR element 17, the group of outputs of the fifth adder 18 is connected to the group of inputs of the second term of the sixth adder 19 and to the group of inputs of the first Guy seventh adder 20, in which the group of inputs of the second term is connected to the discharge groups 2K total number of groups of single and zero bits of the second section, and the group of the seventh adder output 20 is the output groups to the total number of groups of single and zero bits of the corresponding block elements 2 ij second type , а также все разряды первого слагаемого шестого сумматора 19 соединены между собой и подключены к выходу второго элемента И с одним инверсным входом 16, а вход переноса CI шестого сумматора 19 соединен с выходом первого элемента И с одним инверсным входом 15, а разряды группы выходов шестого сумматора 19 являются разрядами шины задания значения количества сдвигов SK,and also all bits of the first term of the sixth adder 19 are interconnected and connected to the output of the second element And with one inverse input 16, and the transfer input CI of the sixth adder 19 is connected to the output of the first element And with one inverse input 15, and the bits of the group of outputs of the sixth adder 19 are the bits of the bus to set the value of the number of shifts SK, выходы групп количества единичных бит первой секции 1U и второй секции 2U соединены соответственно с группами первого и второго слагаемых четвертого сумматора 12, группа выходов которого является группой выходов U соответствующего блока элементов 2ij второго типа,the outputs of the groups of the number of unit bits of the first section 1U and the second section 2U are connected respectively to the groups of the first and second terms of the fourth adder 12, the group of outputs of which is the group of outputs U of the corresponding block of elements 2 ij of the second type, кроме того, в каждом блоке 2ij второго типа выходы третьей группы сумматоров 11 и вторые группы выходов модуля сдвига групп 13, начиная с группы выходов (М*2(i-2)+2) до группы выходов (М*2(i-1)+1), являются выходами соответствующих групп G единичных и нулевых бит соответствующего блока элементов 2ij второго типа.in addition, in each block 2 ij of the second type, the outputs of the third group of adders 11 and the second groups of outputs of the shift module of groups 13, starting from the group of outputs (M * 2 (i-2) +2) to the group of outputs (M * 2 (i- 1) +1) are the outputs of the corresponding groups G of unit and zero bits of the corresponding block of elements 2 ij of the second type.
RU2018113500A 2018-04-13 2018-04-13 Device of group structure for detection of groups of zero and one bits and determination of their quantity RU2680762C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018113500A RU2680762C1 (en) 2018-04-13 2018-04-13 Device of group structure for detection of groups of zero and one bits and determination of their quantity

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018113500A RU2680762C1 (en) 2018-04-13 2018-04-13 Device of group structure for detection of groups of zero and one bits and determination of their quantity

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2680762C1 true RU2680762C1 (en) 2019-02-26

Family

ID=65479274

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018113500A RU2680762C1 (en) 2018-04-13 2018-04-13 Device of group structure for detection of groups of zero and one bits and determination of their quantity

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2680762C1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2701709C1 (en) * 2019-03-29 2019-09-30 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ" (НИЯУ МИФИ) Device of cascade structure for detection of groups of zero and single bits, determination of their number and maximum groups
RU2703335C1 (en) * 2019-03-11 2019-10-16 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ" (НИЯУ МИФИ) Pyramidal structure for detecting groups of zero and single bits and determining their number
RU2711054C1 (en) * 2019-08-06 2020-01-14 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ" (НИЯУ МИФИ) Device of parallel-serial structure for detection of groups of zero and single bits and determination of their number
RU2717631C1 (en) * 2019-11-07 2020-03-24 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ" (НИЯУ МИФИ) Unit for single-bit range detection
RU2749150C1 (en) * 2020-10-26 2021-06-07 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ" (НИЯУ МИФИ) Sequential device for detecting boundaries of range of single bits in binary sequence

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5122982A (en) * 1988-02-29 1992-06-16 Chopp Computer Corporation Carry generation method and apparatus
RU2008102964A (en) * 2005-06-28 2009-08-10 Квэлкомм Инкорпорейтед (US) SYSTEM AND METHOD FOR CALCULATING INITIAL ZERO DISCHARGES AND CALCULATING INITIAL SINGLE DISCHARGES IN THE DIGITAL SIGNAL PROCESSOR
RU2446442C1 (en) * 2011-04-11 2012-03-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ" (НИЯУ МИФИ) Device for determining number of ones (zeros) in binary number
RU2012121404A (en) * 2012-05-24 2013-11-27 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ" (НИЯУ МИФИ) DEVICE FOR DETERMINING THE NUMBER OF UNITS IN ORDERED BINARY NUMBER

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5122982A (en) * 1988-02-29 1992-06-16 Chopp Computer Corporation Carry generation method and apparatus
RU2008102964A (en) * 2005-06-28 2009-08-10 Квэлкомм Инкорпорейтед (US) SYSTEM AND METHOD FOR CALCULATING INITIAL ZERO DISCHARGES AND CALCULATING INITIAL SINGLE DISCHARGES IN THE DIGITAL SIGNAL PROCESSOR
RU2446442C1 (en) * 2011-04-11 2012-03-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ" (НИЯУ МИФИ) Device for determining number of ones (zeros) in binary number
RU2012121404A (en) * 2012-05-24 2013-11-27 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ" (НИЯУ МИФИ) DEVICE FOR DETERMINING THE NUMBER OF UNITS IN ORDERED BINARY NUMBER

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2703335C1 (en) * 2019-03-11 2019-10-16 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ" (НИЯУ МИФИ) Pyramidal structure for detecting groups of zero and single bits and determining their number
RU2701709C1 (en) * 2019-03-29 2019-09-30 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ" (НИЯУ МИФИ) Device of cascade structure for detection of groups of zero and single bits, determination of their number and maximum groups
RU2711054C1 (en) * 2019-08-06 2020-01-14 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ" (НИЯУ МИФИ) Device of parallel-serial structure for detection of groups of zero and single bits and determination of their number
RU2717631C1 (en) * 2019-11-07 2020-03-24 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ" (НИЯУ МИФИ) Unit for single-bit range detection
RU2749150C1 (en) * 2020-10-26 2021-06-07 федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ" (НИЯУ МИФИ) Sequential device for detecting boundaries of range of single bits in binary sequence

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2680762C1 (en) Device of group structure for detection of groups of zero and one bits and determination of their quantity
KR101196566B1 (en) Multiprocessor system, and its information processing method
RU2446442C1 (en) Device for determining number of ones (zeros) in binary number
US11169778B2 (en) Converting floating point numbers to reduce the precision
RU2717934C1 (en) Device for on-bit range boundary detecting
US10628124B2 (en) Stochastic rounding logic
RU2522875C2 (en) Device for determining number of ones in ordered binary number
RU2703335C1 (en) Pyramidal structure for detecting groups of zero and single bits and determining their number
RU2717631C1 (en) Unit for single-bit range detection
RU2711054C1 (en) Device of parallel-serial structure for detection of groups of zero and single bits and determination of their number
Cui et al. A parallel decimal multiplier using hybrid binary coded decimal (BCD) codes
RU2633110C1 (en) Device for determining number of senior units (zeros) in binary number
RU2672626C1 (en) Zeros and ones number by groups in the binary number determining device
RU2638724C1 (en) Device for order correction when normalizing numbers
RU2701709C1 (en) Device of cascade structure for detection of groups of zero and single bits, determination of their number and maximum groups
US6343303B1 (en) Method of determining a scaling factor
JP2604951B2 (en) Method and apparatus for solving a numerical problem using a plurality of processing elements operating in parallel
JP2009245296A (en) Product-sum operation circuit
Smrithi et al. A fast architecture for maximum/minimum data finder with address from a set of data
RU2256226C2 (en) Neuron network for broadening tuple of numeric subtractions system
Gryga et al. Structuring of Algorithms for Data Sorting and New Principles of Their Parallelization
RU2763903C1 (en) Group structure device for detecting the boundaries of a range of unit bits
RU2759002C1 (en) Device of parallel-sequential structure for detecting the boundaries of the range of single bits
RU2755734C1 (en) Apparatus for multiplying numbers by an arbitrary modulus
Latif-Shabgahi et al. Efficient implementation of inexact majority and median voters