ПАРАЛЛЕЛЬНЫЙ СЧЕТЧИК ЕДИНИЦ
PARALLEL UNIT COUNTER

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении средств автоматики, функциональных узлов систем управления и др.
Известны параллельные счетчики единиц (см., например, патент РФ 2256211, кл. G06F 7/38, 2005 г.), которые содержат элементы И, элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и определяют количество единиц в восьмиразрядном двоичном числе, задаваемом восемью входными двоичными сигналами.
К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных параллельных счетчиков единиц, относятся ограниченные функциональные возможности и схемная сложность, обусловленные соответственно тем, что не допускается обработка девятиразрядного двоичного числа, задаваемого девятью входными двоичными сигналами, и цена по Квайну схемы, в частности, упомянутого аналога равна 88.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятый за прототип параллельный счетчик единиц (патент РФ 2260204, кл. G06F 5/00, 2005 г.), который содержит элементы И, элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и определяет количество единиц в восьмиразрядном двоичном числе, задаваемом восемью входными двоичными сигналами.
К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относятся ограниченные функциональные возможности и схемная сложность, обусловленные соответственно тем, что не допускается обработка девятиразрядного двоичного числа, задаваемого девятью входными двоичными сигналами, и цена по Квайну схемы прототипа равна 60.
Техническим результатом изобретения является упрощение схемы и расширение функциональных возможностей параллельного счетчика единиц за счет соответственно уменьшения ее цены по Квайну и обеспечения определения количества единиц в девятиразрядном двоичном числе, задаваемом девятью входными двоичными сигналами.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в параллельном счетчике единиц, содержащем семь элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и два элемента И, первый, второй входы i-го  и выход j-го элементов  ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены соответственно с первым, вторым входами i-го элемента И и вторым входом (j+1)-го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, а первый вход четвертого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с пятым входом параллельного счетчика единиц, особенность заключается в том, что в него дополнительно введены пять мажоритарных элементов, (j-2)-й вход k-го  мажоритарного элемента, второй вход и выход первого элемента И соединены соответственно с (j-2)-ым входом (k+2)-го, выходом седьмого и первым входом второго элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, а выход (j-2)-го, выход (i+3)-го мажоритарных элементов и выходы шестого, i-го элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены соответственно с (6-j)-ым входом седьмого, i-ым входом i-го элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и первым, (i+1)-ым выходами параллельного счетчика единиц, (j-2)-й, четвертый, шестой, седьмой, восьмой, девятый входы и четвертый выход которого соединены соответственно с (6-j)-ым входом третьего, третьим входом четвертого, третьим, первым входами пятого, третьим, первым входами шестого элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и выходом второго элемента И.
На чертеже представлена схема предлагаемого параллельного счетчика единиц.
1
7
1
2
1
5
i
j
i
j+1
k
1
k+2
7
2
j-2
i+3
6
i
i
3
j+1
Параллельный счетчик единиц содержит элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 1,…,1, элементы И 2, 2 и мажоритарные элементы 3,…,3, причем первый, второй входы элемента 1 и выход элемента 1 соединены соответственно с первым, вторым входами элемента 2 и вторым входом элемента 1, (j-2)-й вход элемента 3 второй вход и выход элемента 2соединены соответственно с (j-2)-ым входом элемента 1, выходом элемента 1 и первым входом элемента 1, а выходы элементов 3, 3 и 1, 1 соединены соответственно с (6-j)-ым входом элемента 17, i-ым входом элемента 1 и первым, (i+1)-ым выходами параллельного счетчика единиц, (j-2)-й, (2×j-2)-й, (2×j-1)-й входы и четвертый выход которого соединены соответственно с (6-j)-ым входом элемента 1, третьим, первым входами элемента 1 и выходом элемента 22.
1
9
1
2
3
4
5
б
1
5
1
2
3
6
7
1
4
4
5
6
8
9
Работа предлагаемого параллельного счетчика единиц осуществляется следующим образом. На его первый,…,девятый входы подаются соответственно двоичные сигналы x,…,х∈{0,1}, которые задают подлежащее обработке девятиразрядное двоичное число. В представленных ниже табл. 1 (табл. 2) и табл. 3 приведены соответственно значения внутренних сигналов у,у,у (у,у,у) предлагаемого параллельного счетчика единиц, полученные для всех возможных наборов значений сигналов x,…,x (у,у,у,х,х) и значения его выходных сигналов z,…,z, полученные для всех возможных наборов значений сигналов у,у,у,х,х.
1
0
2
1
3
2
4
3
3
2
1
0
1
9
Согласно табл. 1, табл. 2, табл. 3 имеем z=β, z=β, z=β, z=β, где ββββ есть двоичный код количества единиц в девятиразрядном двоичном числе, задаваемом двоичными сигналами х,…,х.
Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемый параллельный счетчик единиц обладает более широкими по сравнению с прототипом функциональными возможностями, так как определяет количество единиц в девятиразрядном двоичном числе, задаваемом девятью входными двоичными сигналами. При этом схема предлагаемого параллельного счетчика единиц проще, чем у прототипа, поскольку ее цена по Квайну равна 38.