RU2815502C1 - Device for detecting groups of single bits and maximum groups in blocks of binary sequence - Google Patents
Device for detecting groups of single bits and maximum groups in blocks of binary sequence Download PDFInfo
- Publication number
- RU2815502C1 RU2815502C1 RU2023118220A RU2023118220A RU2815502C1 RU 2815502 C1 RU2815502 C1 RU 2815502C1 RU 2023118220 A RU2023118220 A RU 2023118220A RU 2023118220 A RU2023118220 A RU 2023118220A RU 2815502 C1 RU2815502 C1 RU 2815502C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- group
- groups
- inputs
- maximum
- input
- Prior art date
Links
- 239000000872 buffer Substances 0.000 claims abstract description 98
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims abstract description 20
- 101150030235 CTC1 gene Proteins 0.000 claims description 10
- 101000902411 Pinus strobus Pinosylvin synthase 1 Proteins 0.000 claims description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 101100385576 Caenorhabditis elegans ctg-1 gene Proteins 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 238000000528 statistical test Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИTECHNICAL FIELD
Изобретение относится к области вычислительной техники, в частности к устройствам обработки данных, и может быть использовано для построения функциональных узлов для анализа свойств генераторов псевдослучайных последовательностей двоичных чисел, фильтрации событий, обработки сигналов, изображений и результатов физических экспериментов.The invention relates to the field of computer technology, in particular to data processing devices, and can be used to construct functional units for analyzing the properties of generators of pseudo-random sequences of binary numbers, filtering events, processing signals, images and the results of physical experiments.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND ART
Известно устройство последовательного типа для детектирования групп нулевых и единичных бит и определение их количества (RU №2680759 С1, МПК G06F 7/74, заявлено 16.02.2018, опубликовано 26.02.2019, Бюл. №6) в котором для входных последовательностей данных размерностью N, поступающих на внешний вход данных DI, на соответствующих внешних выходах групп устройства формируются двоичные коды, соответствующие количеству групп QG, количеству нулевых бит QZ, количеству единичных бит QU, разности между количеством единичных и нулевых бит QZU, количество бит по группам QO с выходного буфера OB 11, при этом в четных адресах, начиная с нулевого адреса, указывается количество нулевых бит в группах, а в нечетных адресах, начиная с первого адреса, указывается количество единичных бит в группах, а также формируются флаг готовности FE, флаг «нулей больше единиц» F01, флаг «Буфер заполнен» FF и флаг «Буфер пуст» FZ.A serial type device is known for detecting groups of zero and one bits and determining their number (RU No. 2680759 C1, IPC G06F 7/74, declared 02/16/2018, published 02/26/2019, Bulletin No. 6) in which for input data sequences of dimension N , arriving at the external data input DI, binary codes are generated at the corresponding external outputs of the device groups, corresponding to the number of QG groups, the number of zero bits QZ, the number of one bits QU, the difference between the number of one and zero bits QZU, the number of bits in QO groups from the output buffer OB 11, while in even addresses, starting from the zero address, the number of zero bits in groups is indicated, and in odd addresses, starting from the first address, the number of one bits in groups is indicated, and the FE readiness flag is generated, the “zeros are greater than ones” flag » F01, “Buffer full” flag FF and “Buffer empty” flag FZ.
Недостатками данного устройства является определение групп нулевых и единичных бит произвольной размерности, а не заданной размерности, и отсутствие средств для выявления максимальных групп.The disadvantages of this device are the definition of groups of zero and one bits of an arbitrary dimension, rather than a given dimension, and the lack of means for identifying maximum groups.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является, принятое за прототип, устройство для детектирования групп бит (RU №2780985, МПК G06F 7/74, G06F 7/02, заявлено 01.12.2021, опубликовано 04.10.2022, Бюл. №28), содержащее внешний m разрядный вход данных ID, внешний m разрядный вход заданного шаблона IG, группу внешних выходов данных QB, первый RS-триггер пуска-останова TSS 1, второй D-триггер TR2 задержки 2, счетчик CTG групп 3, выходной буфер ОВ 4, первый R1 регистр данных 5, второй R2 регистр данных 6, группу из m компараторов 71, 72, …, 7m, группу из (m-1) элементов И 82, 83, …, 8m, элемент ИЛИ 9 и элемент И 10, а также введены внешние входы асинхронной установки в нулевое состояние CLR, пуска устройства START, остановки устройства STOP и тактовый С, внутренняя 2m-разрядная шина данных BD, внутренняя m-разрядная шина данных буфера IOB, внутренний флаг совпадения FE, внешняя шина управления обменом ЕО, внешние флаг «Буфер заполнен» FF и флаг «Буфер пуст» FZ.The closest device for the same purpose to the claimed invention in terms of the set of features is, taken as a prototype, a device for detecting groups of bits (RU No. 2780985, IPC G06F 7/74, G06F 7/02, declared 12/01/2021, published 10/04/2022, Bulletin . No. 28), containing an external m-bit data input ID, an external m-bit input of a given pattern IG, a group of external data outputs QB, the first RS start-stop trigger TSS 1, the second D-trigger TR2 delay 2, counter CTG groups 3, output buffer OB 4, first R1 data register 5, second R2 data register 6, group of m comparators 7 1 , 7 2 , …, 7 m , group of (m-1) AND elements 8 2 , 8 3 , …, 8 m , element OR 9 and element AND 10, as well as external inputs of asynchronous installation in the zero state CLR, device start START, device stop STOP and clock C, internal 2m-bit data bus BD, internal m-bit buffer data bus IOB, internal match flag FE, external exchange control bus EO, external flag “Buffer full” FF and flag “Buffer empty” FZ.
Недостатком данного устройства является выявление на каждом такте групп бит соответствующих только одному заданному шаблону.The disadvantage of this device is that at each clock cycle it detects groups of bits corresponding to only one given pattern.
ЗАДАЧА ИЗОБРЕТЕНИЯOBJECTIVE OF THE INVENTION
Задачей изобретения является разработка аппаратных средств групповой структуры для исследования свойств генераторов псевдослучайных последовательностей двоичных чисел, а также для обработки сигналов и результатов физических экспериментов.The objective of the invention is to develop hardware of a group structure for studying the properties of generators of pseudo-random sequences of binary numbers, as well as for processing signals and the results of physical experiments.
При анализе генераторов псевдослучайных последовательностей двоичных чисел устройство предназначено для выявления групп (рядов) подряд идущих единичных бит и самой длинной последовательности из единиц в блоках входных данных заданной размерности.When analyzing generators of pseudo-random sequences of binary numbers, the device is designed to identify groups (rows) of consecutive one bits and the longest sequence of ones in blocks of input data of a given dimension.
При обработке результатов физических экспериментов устройство предназначено для выявления событий заданной размерности, определение их количества и максимальных событий.When processing the results of physical experiments, the device is designed to identify events of a given dimension, determine their number and maximum events.
Техническим результатом изобретения является расширение арсенала средств того же назначения, в части возможности детектирования групп единичных бит, определение количества заданных групп и выявления максимальных групп в двоичных блоках, а также подсчет единичных групп во входной последовательности.The technical result of the invention is to expand the arsenal of tools for the same purpose, in terms of the ability to detect groups of unit bits, determine the number of specified groups and identify maximum groups in binary blocks, as well as counting unit groups in the input sequence.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯBRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что устройство для детектирования групп единичных бит и максимальных групп в блоках бинарной последовательности содержит внешний вход данных ID последовательного ввода К-разрядных блоков данных ВВ из входной N-разрядной бинарной последовательности данных, группу внешних выходов групп QB, группу внешних выходов максимальных групп QH, группу внешних шин количества единичных групп Q1, Q2, Q(M+1) (где М - разрядности детектируемых единичных групп, 1≤М≤К), счетчик тактов СТС 1, выходной буфер групп ОВ 2, сдвиговый регистр данных RD 3, группу из (М+1) компараторов 41, 42, …, 4(M+1), элемент И с инверсным входом 5, группу из М счетчиков единичных групп 61, 62, …, 6M, группу из (М+1) сумматоров 71, 72, …, 7(M+1), группу из (М+1) регистров 81, 82, …, 8(M+1), триггер TR 9, группу из М элементов ИЛИ 101, 102, …, 10M, группу из М элементов И с инверсным входом 111, 112, …, 11M, приоритетный шифратор 12, элемент ИЛИ 13, регистр максимальной группы RH 14, регистр приоритета RPR 15 и выходной буфер максимальных групп ОН 16,The specified technical result when implementing the invention is achieved in that the device for detecting groups of single bits and maximum groups in blocks of a binary sequence contains an external data input ID of serial input of K-bit data blocks BB from the input N-bit binary data sequence, a group of external outputs of QB groups , group of external outputs of maximum groups QH, group of external buses of the number of unit groups Q1, Q2, Q(M+1) (where M is the bit depth of detected unit groups, 1≤M≤K), clock counter CTC 1, output buffer of groups OB 2 , data shift register RD 3, group of (M+1) comparators 4 1 , 4 2 , …, 4 (M+1) , AND element with inverse input 5, group of M unit group counters 6 1 , 6 2 , … , 6 M , group of (M+1) adders 7 1 , 7 2 , …, 7 (M+1) , group of (M+1) registers 8 1 , 8 2 , …, 8 (M+1) , trigger TR 9, group of M elements OR 10 1 , 10 2 , …, 10 M , group of M elements AND with inverse input 11 1 , 11 2 , …, 11 M , priority encoder 12, element OR 13, maximum group register RH 14, priority register RPR 15 and maximum group output buffer OH 16,
а также введены внешние входы тактовый IC, синхронной установки в нулевое состояние IR и разрешения работы ICE, внутренние шины данных BD, совпадения BEQ, старшей группы BS, количества единиц в группе ВН и приоритета BPR, внутренний флаг начала блока F1 и внутренний флаг максимума FH, внешние шины управления обменом ЕО, внешние флаги «Буфер заполнен» FF и «Буфер пуст» FZ,and also introduced external inputs clock IC, synchronous zeroing IR and operation permission ICE, internal data buses BD, matches BEQ, high group BS, number of units in the HV group and priority BPR, internal block start flag F1 and internal maximum flag FH , external EO exchange control buses, external flags “Buffer full” FF and “Buffer empty” FZ,
причем внешний вход синхронной установки в нулевое состояние IR соединен с соответствующими входами синхронной установки в нулевое состояние R счетчика тактов СТС 1, выходного буфера групп ОВ 2, сдвигового регистра данных RD 3, регистров 81, 82, …, 8(M+1) и выходного буфера максимальных групп ОН 16, а внешний вход разрешения работы ICE соединен с входом разрешения работы СЕ счетчика тактов СТС 1,Moreover, the external input of the synchronous setting to the zero state IR is connected to the corresponding inputs of the synchronous setting to the zero state R of the clock counter STS 1, the output buffer of groups OB 2, the data shift register RD 3, registers 8 1 , 8 2 , ..., 8 (M+1 ) and the output buffer of the maximum groups OH 16, and the external operation permission input ICE is connected to the operation permission input CE of the clock counter CTC 1,
внешний тактовый вход устройства 1С соединен с входами синхронизации С счетчика тактов СТС 1, выходного буфера групп ОВ 2, сдвигового регистра данных RD 3, счетчиков единичных групп 61, 62, …, 6M, регистров 81, 82, …, 8(M+1), триггера TR 9, регистра максимальной группы RH 14, регистра приоритета RPR 15 и выходного буфера максимальных групп ОН 16,The external clock input of the 1C device is connected to the synchronization inputs C of the CTC clock counter 1, the output buffer of groups OB 2, the data shift register RD 3, the unit group counters 6 1 , 6 2 , ..., 6 M , registers 8 1 , 8 2 , ..., 8 (M+1) , trigger TR 9, maximum group register RH 14, priority register RPR 15 and output buffer maximum groups OH 16,
причем выход счетчика тактов СТС 1 является внутренним флагом начала блока F1, который соединен с входами синхронной установки в нулевое состояние R счетчиков единичных групп 61, 62, …, 6M, триггера TR 9, регистра максимальной группы RH 14 и регистра приоритета RPR 15, а также соединен с входами разрешения работы СЕ выходного буфера групп ОВ 2, регистров 81, 82, …, 8(M+1) и выходного буфера максимальных групп ОН 16,Moreover, the output of the clock counter STS 1 is the internal flag of the beginning of block F1, which is connected to the inputs of synchronous setting to the zero state R of unit group counters 6 1 , 6 2 , ..., 6 M , trigger TR 9, maximum group register RH 14 and priority register RPR 15, and is also connected to the operation permission inputs CE of the output buffer of groups OB 2, registers 8 1 , 8 2 , ..., 8 (M+1) and the output buffer of maximum groups OH 16,
внешний вход данных ID соединен с входом SI последовательного ввода сдвигового регистра данных RD 3, выходы которого являются разрядами внутренней шины данных BD,the external data input ID is connected to the SI input of the serial input of the data shift register RD 3, the outputs of which are bits of the internal data bus BD,
причем разряды внутренней шины данных BD группами по (i+2) разряда (где i=1, …, М), каждая из которых начинается с первого разряда, соединены со вторыми группами входов соответствующих i-ых компараторов группы 41, 42, …, 4M, а у первых групп входов компараторов группы 41, 42, …, 4M на первые разряды и (i+2)-ые разряды поданы нулевые значения, а на вторые и последующие разряды поданы единичные значения соответствующими группами по (i) разрядов (где i=1, …, М), каждая из которых начинается со второго разряда,moreover, the bits of the internal data bus BD in groups of (i+2) bits (where i=1, ..., M), each of which starts from the first bit, are connected to the second groups of inputs of the corresponding i-th comparators of group 4 1 , 4 2 , ..., 4 M , and for the first groups of comparator inputs of groups 4 1 , 4 2 , ..., 4 M , zero values are supplied to the first digits and (i+2)th digits, and unit values are supplied to the second and subsequent digits in the corresponding groups according to (i) digits (where i=1, ..., M), each of which begins with the second digit,
кроме того, у (М+1)-го компаратора 4(М+1) единичные значения поданы на все W разряды первой группы входов (где W разрядность детектируемых единичных групп, K/2≤W≤K), а вторая группа входов соединена с первыми W разрядами внутренней шины данных BD, начиная с первого разряда, а выход (М+1)-го компаратора 4(M+1) соединен прямым входом элемента И 5 с инверсным входом,in addition, the (M+1)th comparator 4 (M+1) has unit values supplied to all W bits of the first group of inputs (where W is the bit capacity of the detected unit groups, K/2≤W≤K), and the second group of inputs is connected with the first W bits of the internal data bus BD, starting from the first bit, and the output of the (M+1)th comparator 4 (M+1) is connected by the direct input of element AND 5 to the inverse input,
выходы первых М компараторов 41, 42, …, 4М соединены с входами разрешения работы СЕ соответствующих одноименных счетчиков единичных групп 61, 62, …, 6М, а также являются одноименными первыми М разрядами внутренней шины совпадения BEQ, у которой (М+1) разряд соединен с выходом элемента И 5 с инверсным входом, у которого инверсный вход соединен с выходом триггера TR 9, у которого вход S синхронной установки в единичное состояние соединен с выходом элемента И 5 с инверсным входом,the outputs of the first M comparators 4 1 , 4 2 , …, 4 M are connected to the operation permission inputs CE of the corresponding unit group counters of the same name 6 1 , 6 2 , …, 6 M , and are also the same first M bits of the internal BEQ coincidence bus, which (M+1) discharge is connected to the output of element AND 5 with an inverse input, in which the inverse input is connected to the output of the trigger TR 9, in which the input S of the synchronous setting to a single state is connected to the output of element AND 5 with an inverse input,
при этом все (М+1) разрядов внутренней шины совпадения BEQ соединены с соответствующими входами приоритетного шифратора 12, выходы которого являются разрядами внутренней шины количества единиц в группе ВН, которая соединена с группой информационных D-входов регистра максимальной группы RH 14, выходы которого соединены с группой информационных D-входов выходного буфера максимальных групп ОН 16,in this case, all (M+1) bits of the internal coincidence bus BEQ are connected to the corresponding inputs of the priority encoder 12, the outputs of which are bits of the internal bus of the number of units in the HV group, which is connected to a group of information D-inputs of the register of the maximum group RH 14, the outputs of which are connected with a group of information D-inputs of the output buffer of maximum groups OH 16,
кроме того, первые М разрядов внутренней шины совпадения BEQ соединены с первыми прямыми входами соответствующих элементов И с инверсным входом группы 111, 112, …, 11M, выходы которых являются первыми М разрядами внутренней шины старшей группы BS, у которой (М+1)-й разряд соединен с (М+1)-м разрядом внутренней шины совпадения BEQ, а все (М+1) разряды внутренней шины старшей группы BS соединены группой информационных D-входов регистра приоритета RPR 15 и соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ 13, выход которого является внутренним флагом максимума FH и соединен с входами разрешения работы СЕ регистра максимальной группы RH 14 и регистра приоритета RPR 15, выходы которого являются разрядами внутренней шины приоритета BPR, у которой первые М разрядов соединены с первыми входами одноименных М элементов ИЛИ из группы 101, 102, …, 10M, выходы которых соединены с инверсными входами одноименных элементов И с инверсным входом из группы 111, 112, …, 11M,in addition, the first M bits of the internal coincidence bus BEQ are connected to the first direct inputs of the corresponding elements And with the inverse input of the group 11 1 , 11 2 , ..., 11 M , the outputs of which are the first M bits of the internal bus of the senior group BS, which has (M+ The 1)th bit is connected to the (M+1)th bit of the internal BEQ coincidence bus, and all (M+1) bits of the internal bus of the high group BS are connected by a group of information D-inputs of the priority register RPR 15 and connected to the corresponding inputs of the OR element 13, the output of which is the internal maximum flag FH and is connected to the operation permission inputs of the CE register of the maximum group RH 14 and the priority register RPR 15, the outputs of which are bits of the internal priority bus BPR, in which the first M bits are connected to the first inputs of the same M elements OR from groups 10 1 , 10 2 , …, 10 M , the outputs of which are connected to the inverse inputs of the same elements AND with the inverse input from the group 11 1 , 11 2 , …, 11 M ,
причем вторые входы первых (М-1) элементов ИЛИ группы 101, 102, …, 10(M-1), начиная с первого до (M-1)-го элементов, соединены с выходами соответствующих последующих (М-1) элементов ИЛИ группы 102, 103, …, 10M, начиная со второго до М-го элементов, а М-й разряд внутренней шины приоритета BPR соединен со вторым входом М-го элемента 10M, кроме того, выходы счетчиков единичных групп 61, 62, …, 6М и триггера TR 9 соединены с соответствующими группами информационных D-входов выходного буфера групп ОВ 2, а также соединены со вторыми группами входов соответствующих (М+1) сумматоров 71, 72, …, 7(M+1), у которых первые группы входов соединены с выходами одноименных (М+1) регистров 81, 82, …, 8(M+1), выходы которых также являются соответствующими одноименными внешними шинами Q1, Q2, Q(M+1) количества единичных групп,wherein the second inputs of the first (M-1) elements OR of the group 10 1 , 10 2 , ..., 10 (M-1) , starting from the first to the (M-1)th elements, are connected to the outputs of the corresponding subsequent (M-1) OR elements of the group 10 2 , 10 3 , ..., 10 M , starting from the second to the M-th elements, and the M-th bit of the internal BPR priority bus is connected to the second input of the M-th element 10 M , in addition, the outputs of the unit group counters 6 1 , 6 2 , …, 6 M and trigger TR 9 are connected to the corresponding groups of information D-inputs of the output buffer of groups OB 2, and also connected to the second groups of inputs of the corresponding (M+1) adders 7 1 , 7 2 , …, 7 (M+1) , in which the first groups of inputs are connected to the outputs of registers of the same name (M+1) 8 1 , 8 2 , ..., 8 (M+1) , the outputs of which are also the corresponding external buses of the same name Q1, Q2, Q (M+1) number of unit groups,
кроме того, выходной буфер групп ОВ 2 также подключен к внешней соответствующей шине ЕО управления обменом, а соответствующие выходы выходного буфера ОВ 2 являются группой внешних выходов групп QB и соответствующими внешними флагами «Буфер заполнен» FF и «Буфер пуст» FZ,in addition, the output buffer of groups OB 2 is also connected to the external corresponding bus EO exchange control, and the corresponding outputs of the output buffer OB 2 are a group of external outputs of groups QB and the corresponding external flags “Buffer full” FF and “Buffer empty” FZ,
причем выходной буфер максимальных групп ОН 16 также подключен к внешней соответствующей шине ЕО управления обменом, а соответствующие выходы выходного буфера максимальных групп ОН 16 являются группой внешних выходов максимальных групп QH и соответствующими внешними флагами «Буфер заполнен» FF и «Буфер пуст» FZ.moreover, the output buffer of the maximum groups OH 16 is also connected to the external corresponding bus EO exchange control, and the corresponding outputs of the output buffer of the maximum groups OH 16 are a group of external outputs of the maximum groups QH and the corresponding external flags “Buffer full” FF and “Buffer empty” FZ.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства для детектирования групп, содержащих от 1 до М=3 единичных бит и W≥4 единичных бит, в последовательных блоках входных данных ВВ, содержащих по К=8 разрядов. На фиг. 2 приведена временная диаграмма работы устройства.In fig. Figure 1 shows a diagram of the proposed device for detecting groups containing from 1 to M=3 single bits and W≥4 single bits in successive blocks of input data BB containing K=8 bits each. In fig. Figure 2 shows a time diagram of the device operation.
На фиг. 1-2 и в тексте приняты следующие обозначения:In fig. 1-2 and the following notations are used in the text:
ADD - сумматор,ADD - adder,
AND - элемент И,AND - element AND,
OR - элемент ИЛИ,OR - OR element,
ВВ1, ВВ2, …., BBL - блоки входных данных содержащие по К разрядов,BB1, BB2, …., BBL - input data blocks containing K bits each,
BD - внутренняя шина данных,BD - internal data bus,
BEQ - внутренняя (М+1)-разрядная шина совпадения,BEQ - internal (M+1)-bit coincidence bus,
BS - внутренняя (М+1)-разрядная шина старшей группы,BS - internal (M+1)-bit bus of the high group,
ВН - внутренняя][log2(M+1)[-разрядная шина количества единиц в группеVN - internal][log 2 (M+1)[-bit bus of the number of units in the group
(] [- большее целое),(] [- greater integer),
BPR - внутренняя (М+1) разрядная шина приоритета,BPR - internal (M+1) priority bit bus,
BUF - буфер с дисциплиной обслуживания FIFO,BUF - buffer with FIFO service discipline,
С - тактовый вход,C - clock input,
СЕ - вход разрешения работы,CE - work permission input,
СОМР - компаратор,COMP - comparator,
СТ - счетчик,ST - counter,
СТС - счетчик тактов,STS - clock counter,
СТ1, СТ2,..., СТМ - группа из М счетчиков единичных групп,ST1, ST2,..., STM - a group of M unit group counters,
D - информационные входы,D - information inputs,
ЕО - внешняя шина управления обменом,EO - external exchange control bus,
F1 - внутренний флаг начала блока,F1 - internal block start flag,
FH - внутренний флаг максимума,FH - internal maximum flag,
FF - внешний флаг «Буфер заполнен»,FF - external flag “Buffer full”,
FZ - внешний флаг «Буфер пуст»,FZ - external flag “Buffer empty”,
IC - внешний тактовый вход,IC - external clock input,
ICE - внешний вход разрешения работы,ICE - external operation permission input,
ID - внешний вход данных,ID - external data input,
IR - внешний вход синхронной установки в нулевое состояние,IR - external input of synchronous installation to zero state,
К - разрядность входных блоков данных,K - bit depth of input data blocks,
L - количество входных блоков ВВ, где L=N/K,L - number of input blocks of explosives, where L=N/K,
N - размерность (длина) входной последовательности данных,N - dimension (length) of the input data sequence,
М - разрядность детектируемых единичных групп, где 1≤М≤К,M - bit depth of detected unit groups, where 1≤M≤K,
ОВ - выходной буфер групп,OB - output group buffer,
ОН - выходной буфер максимальных групп,OH - output buffer of maximum groups,
QB - группа внешних выходов групп,QB - group of external group outputs,
QH - группа внешних выходов максимальных групп,QH - group of external outputs of maximum groups,
Q1, Q2,Q(M+1) - группа внешних шин количества единичных групп,Q1, Q2,Q(M+1) - group of external buses of the number of unit groups,
R - вход синхронной установки в нулевое состояние,R - synchronous installation input to zero state,
R1, R2, …, R(M+1) - группа из (М+1) регистров единичных групп,R1, R2, …, R(M+1) - group of (M+1) unit group registers,
RG - регистр,RG - register,
RD - сдвиговый регистр данных,RD - data shift register,
RH- регистр максимальной группы,RH - maximum group register,
RPR - регистр приоритета,RPR - priority register,
S - вход синхронной установки в единичное состояние,S - synchronous installation input to single state,
SI - вход последовательного ввода,SI - serial input,
TR - триггер,TR - trigger,
W - разрядность детектируемых единичных групп, где K/2≤W≤K,W is the depth of detected unit groups, where K/2≤W≤K,
1 - счетчик тактов СТС,1 - STS cycle counter,
2 - выходной буфер групп ОВ,2 - output buffer of OB groups,
3 - сдвиговый регистр данных RD,3 - data shift register RD,
41, 42, …, 4(M+1) - группа из (М+1) компараторов (СОМР),4 1 , 4 2 , …, 4 (M+1) - group of (M+1) comparators (COMP),
5 - элемент И с инверсным входом (AND),5 - AND element with inverse input (AND),
61, 62, …, 6M - группа из М счетчиков единичных групп,6 1 , 6 2 , …, 6 M - group of M unit group counters,
71, 72, …, 7(M+1) - группа из (М+1) сумматоров (ADD),7 1 , 7 2 , …, 7 (M+1) - group of (M+1) adders (ADD),
81, 82, …, 8(M+1) - группа из (М+1) регистров,8 1 , 8 2 , …, 8 (M+1) - group of (M+1) registers,
9 - триггер TR,9 - TR trigger,
101, 102, …, 10M - группа из М элементов ИЛИ (OR),10 1 , 10 2 , …, 10 M - group of M elements OR (OR),
111, 112, …, 11M - группа из М элементов И с инверсным входом (AND),11 1 , 11 2 , …, 11 M - group of M elements AND with inverse input (AND),
12 - приоритетный шифратор,12 - priority encoder,
13 - элемент ИЛИ (OR),13 - OR element,
14 - регистр максимальной группы RH,14 - maximum group register RH,
15 - регистр приоритета RPR,15 - RPR priority register,
16 - выходной буфер максимальных групп ОН.16 - output buffer of maximum OH groups.
Предлагаемое устройство содержит внешний содержит внешний вход данных ID последовательного ввода К-разрядных блоков данных ВВ из входной N-разрядной бинарной последовательности данных, группу внешних выходов групп QB, группу внешних выходов максимальных групп QH, группу внешних шин количества единичных групп Q1, Q2, Q(M+1) (где М - разрядности детектируемых единичных групп, 1≤М≤К), счетчик тактов СТС 1, выходной буфер групп ОВ 2, сдвиговый регистр данных RD 3, группу из (М+1) компараторов 41, 42, …, 4(M+1), элемент И с инверсным входом 5, группу из М счетчиков единичных групп 61, 62, …, 6M, группу из (М+1) сумматоров 71, 72, …, 7(M+1), группу из (М+1) регистров 81, 82, …, 8(M+1), триггер TR 9, группу из М элементов ИЛИ 101, 102, …, 10M, группу из М элементов И с инверсным входом 111, 112, …, 11M, приоритетный шифратор 12, элемент ИЛИ 13, регистр максимальной группы RH 14, регистр приоритета RPR 15 и выходной буфер максимальных групп ОН 16.The proposed device contains an external contains an external data input ID for serial input of K-bit data blocks BB from the input N-bit binary data sequence, a group of external outputs of QB groups, a group of external outputs of maximum groups QH, a group of external buses of the number of unit groups Q1, Q2, Q (M+1) (where M is the bit depth of the detected unit groups, 1≤M≤K), clock counter STS 1, output buffer of groups OB 2, data shift register RD 3, group of (M+1) comparators 4 1 , 4 2 , …, 4 (M+1) , AND element with inverse input 5, group of M unit group counters 6 1 , 6 2 , …, 6 M , group of (M+1) adders 7 1 , 7 2 , … , 7 (M+1 ), group of (M+1) registers 8 1 , 8 2 , …, 8 (M+1) , trigger TR 9, group of M elements OR 10 1 , 10 2 , …, 10 M , a group of M AND elements with an inverse input 11 1 , 11 2 , ..., 11 M , priority encoder 12, OR element 13, maximum group register RH 14, priority register RPR 15 and output buffer of maximum groups OH 16.
В предлагаемое устройство также введены внешние входы тактовый IC, синхронной установки в нулевое состояние IR и разрешения работы ICE, внутренние шины данных BD, совпадения BEQ, старшей группы BS, количества единиц в группе ВН и приоритета BPR, внутренний флаг начала блока F1 и внутренний флаг максимума FH, внешние шины управления обменом ЕО, внешние флаги «Буфер заполнен» FF и «Буфер пуст» FZ.The proposed device also includes external inputs clock IC, synchronous zeroing IR and operation enable ICE, internal data buses BD, matches BEQ, high group BS, number of units in the HV group and priority BPR, internal block start flag F1 and internal flag maximum FH, external exchange control buses EO, external flags “Buffer full” FF and “Buffer empty” FZ.
Внешний вход синхронной установки в нулевое состояние IR соединен с соответствующими входами синхронной установки в нулевое состояние R счетчика тактов СТС 1, выходного буфера групп ОВ 2, сдвигового регистра данных RD 3, регистров 81, 82, …, 8(M+1) и выходного буфера максимальных групп ОН 16, а внешний вход разрешения работы ICE соединен с входом разрешения работы СЕ счетчика тактов СТС 1.The external input of the synchronous setting to the zero state IR is connected to the corresponding inputs of the synchronous setting to the zero state R of the clock counter STS 1, the output buffer of groups OB 2, the data shift register RD 3, registers 8 1 , 8 2 , ..., 8 (M+1) and the output buffer of the maximum groups OH 16, and the external operation permission input ICE is connected to the operation permission input CE of the clock counter CTC 1.
Внешний тактовый вход устройства 1С соединен с входами синхронизации С счетчика тактов СТС 1, выходного буфера групп ОВ 2, сдвигового регистра данных RD 3, счетчиков единичных групп 61, 62, …, 6М, регистров 81, 82, …, 8(M+1), триггера TR 9, регистра максимальной группы RH 14, регистра приоритета RPR 15 и выходного буфера максимальных групп ОН 16,The external clock input of the 1C device is connected to the synchronization inputs C of the CTC clock counter 1, the output buffer of groups OB 2, the data shift register RD 3, the unit group counters 6 1 , 6 2 , ..., 6 M , registers 8 1 , 8 2 , ..., 8 (M+1) , trigger TR 9, maximum group register RH 14, priority register RPR 15 and output buffer maximum groups OH 16,
Выход счетчика тактов СТС 1 является внутренним флагом начала блока F1, который соединен с входами синхронной установки в нулевое состояние R счетчиков единичных групп 61, 62, …, 6M, триггера TR 9, регистра максимальной группы RH 14 и регистра приоритета RPR 15, а также соединен с входами разрешения работы СЕ выходного буфера групп ОВ 2, регистров 81, 82, …, 8(M+1) и выходного буфера максимальных групп ОН 16.The output of the clock counter CTC 1 is the internal flag of the beginning of block F1, which is connected to the inputs of synchronous setting to the zero state R of counters of unit groups 6 1 , 6 2 , ..., 6 M , trigger TR 9, maximum group register RH 14 and priority register RPR 15 , and is also connected to the operation permission inputs CE of the output buffer of groups OB 2, registers 8 1 , 8 2 , ..., 8 (M+1) and the output buffer of maximum groups OH 16.
Внешний вход данных ID соединен с входом SI последовательного ввода сдвигового регистра данных RD 3, выходы которого являются разрядами внутренней шины данных BD.The external data input ID is connected to the serial input input SI of the data shift register RD 3, the outputs of which are bits of the internal data bus BD.
Разряды внутренней шины данных BD группами по (i+2) разряда (где i=1, …, М), каждая из которых начинается с первого разряда, соединены со вторыми группами входов соответствующих i-ых компараторов группы 41, 42, …, 4M , а у первых групп входов компараторов группы 41, 42, …, 4M на первые разряды и (i+2)-ые разряды поданы нулевые значения, а на вторые и последующие разряды поданы единичные значения соответствующими группами по (i) разрядов (где i=l, М), каждая из которых начинается со второго разряда.The bits of the internal data bus BD in groups of (i+2) bits (where i=1, ..., M), each of which starts from the first bit, are connected to the second groups of inputs of the corresponding i-th comparators of group 4 1 , 4 2 , ... . i) digits (where i=l, M), each of which begins with the second digit.
Кроме того, у (М+1)-го компаратора 4(М+1) единичные значения поданы на все W разряды первой группы входов (где W разрядность детектируемых единичных групп, K/2≤W≤K), а вторая группа входов соединена с первыми W разрядами внутренней шины данных BD, начиная с первого разряда, а выход (М+1)-го компаратора 4(М+1) соединен прямым входом элемента И 5 с инверсным входом.In addition, the (M+1)th comparator 4 (M+1) has unit values supplied to all W bits of the first group of inputs (where W is the bit capacity of the detected unit groups, K/2≤W≤K), and the second group of inputs is connected with the first W bits of the internal data bus BD, starting from the first bit, and the output of the (M+1)th comparator 4 (M+1) is connected by the direct input of the AND element 5 to the inverse input.
Выходы первых М компараторов 41, 42, …, 4M соединены с входами разрешения работы СЕ соответствующих одноименных счетчиков единичных групп 61, 62, …, 6M, а также являются одноименными первыми М разрядами внутренней шины совпадения BEQ, у которой (М+1) разряд соединен с выходом элемента И 5 с инверсным входом, у которого инверсный вход соединен с выходом триггера TR 9, у которого вход S синхронной установки в единичное состояние соединен с выходом элемента И 5 с инверсным входом.The outputs of the first M comparators 4 1 , 4 2 , …, 4 M are connected to the operation enable inputs CE of the corresponding unit group counters of the same name 6 1 , 6 2 , …, 6 M , and are also the same first M bits of the internal BEQ coincidence bus, which (M+1) discharge is connected to the output of element AND 5 with an inverse input, in which the inverse input is connected to the output of trigger TR 9, in which the input S of the synchronous setting to a single state is connected to the output of element AND 5 with an inverse input.
При этом все (М+1) разрядов внутренней шины совпадения BEQ соединены с соответствующими входами приоритетного шифратора 12, выходы которого являются разрядами внутренней шины количества единиц в группе ВН, которая соединена с группой информационных D-входов регистра максимальной группы RH 14, выходы которого соединены с группой информационных D-входов выходного буфера максимальных групп ОН 16.In this case, all (M+1) bits of the internal coincidence bus BEQ are connected to the corresponding inputs of the priority encoder 12, the outputs of which are bits of the internal bus of the number of units in the HV group, which is connected to a group of information D-inputs of the register of the maximum group RH 14, the outputs of which are connected with a group of information D-inputs of the output buffer of maximum groups OH 16.
Первые М разрядов внутренней шины совпадения BEQ соединены с первыми прямыми входами соответствующих элементов И с инверсным входом группы 111, 112, …, 11M, выходы которых являются первыми М разрядами внутренней шины старшей группы BS, у которой (М+1)-й разряд соединен с (М+1)-м разрядом внутренней шины совпадения BEQ, а все (М+1) разряды внутренней шины старшей группы BS соединены группой информационных D-входов регистра приоритета RPR 15 и соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ 13, выход которого является внутренним флагом максимума FH и соединен с входами разрешения работы СЕ регистра максимальной группы RH 14 и регистра приоритета RPR 15, выходы которого являются разрядами внутренней шины приоритета BPR, у которой первые М разрядов соединены с первыми входами одноименных М элементов ИЛИ из группы 101, 102, …, 10M, выходы которых соединены с инверсными входами одноименных элементов И с инверсным входом из группы 111, 112, …, 11M.The first M bits of the internal coincidence bus BEQ are connected to the first direct inputs of the corresponding elements And to the inverse input of the group 11 1 , 11 2 , ..., 11 M , the outputs of which are the first M bits of the internal bus of the senior group BS, which has (M+1)- th bit is connected to the (M+1) th bit of the internal coincidence bus BEQ, and all (M+1) bits of the internal bus of the high group BS are connected to a group of information D-inputs of the priority register RPR 15 and connected to the corresponding inputs of element OR 13, output which is the internal flag of the maximum FH and is connected to the operation permission inputs of the CE register of the maximum group RH 14 and the priority register RPR 15, the outputs of which are bits of the internal priority bus BPR, in which the first M bits are connected to the first inputs of the same M elements OR from group 10 1 , 10 2 , …, 10 M , the outputs of which are connected to the inverse inputs of the same elements AND with the inverse input from the group 11 1 , 11 2 , …, 11 M.
Вторые входы первых (М-1) элементов ИЛИ группы 101, 102, …,10(M-1), начиная с первого до (M-1)-го элементов, соединены с выходами соответствующих последующих (М-1) элементов ИЛИ группы 102, 103, …, 10M, начиная со второго до М-го элементов, а М-й разряд внутренней шины приоритета BPR соединен со вторым входом М-го элемента 10M.The second inputs of the first (M-1) elements of the OR group 10 1 , 10 2 , ..., 10 (M-1) , starting from the first to the (M-1) th elements, are connected to the outputs of the corresponding subsequent (M-1) elements OR groups 10 2 , 10 3 , ..., 10 M , starting from the second to M-th elements, and the M-th bit of the internal BPR priority bus is connected to the second input of the M-th element 10 M.
Выходы счетчиков единичных групп 61, 62, …, 6M и триггера TR 9 соединены с соответствующими группами информационных D-входов выходного буфера групп ОВ 2, а также соединены со вторыми группами входов соответствующих (М+1) сумматоров 71, 72, …, 7(M+1), у которых первые группы входов соединены с выходами одноименных (М+1) регистров 81, 82, …, 8(M+1), выходы которых также являются соответствующими одноименными внешними шинами Q1, Q2, Q (M+1) количества единичных групп.The outputs of the counters of unit groups 6 1 , 6 2 , ..., 6 M and the trigger TR 9 are connected to the corresponding groups of information D-inputs of the output buffer of groups OB 2, and are also connected to the second groups of inputs of the corresponding (M+1) adders 7 1 , 7 2 , …, 7 (M+1) , in which the first groups of inputs are connected to the outputs of registers of the same name (M+1) 8 1 , 8 2 , …, 8 (M+1) , the outputs of which are also the corresponding external buses of the same name Q1 , Q2, Q (M+1) number of unit groups.
Выходной буфер групп ОВ 2 также подключен к внешней соответствующей шине ЕО управления обменом, а соответствующие выходы выходного буфера ОВ 2 являются группой внешних выходов групп QB и соответствующими внешними флагами «Буфер заполнен» FF и «Буфер пуст» FZThe output buffer of groups OB 2 is also connected to the external corresponding bus EO exchange control, and the corresponding outputs of the output buffer OB 2 are a group of external outputs of groups QB and the corresponding external flags “Buffer full” FF and “Buffer empty” FZ
Выходной буфер максимальных групп ОН 16 также подключен к внешней соответствующей шине ЕО управления обменом, а соответствующие выходы выходного буфера максимальных групп ОН 16 являются группой внешних выходов максимальных групп QH и соответствующими внешними флагами «Буфер заполнен» FF и «Буфер пуст» FZ.The output buffer of the maximum groups OH 16 is also connected to the external corresponding bus EO exchange control, and the corresponding outputs of the output buffer of the maximum groups OH 16 are a group of external outputs of the maximum groups QH and the corresponding external flags “Buffer full” FF and “Buffer empty” FZ.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Принцип работы предлагаемого устройства состоит в следующем.The operating principle of the proposed device is as follows.
Предлагаемое устройство позволяет детектировать группы, содержащие от 1 до М единичных бит (где М задается из диапазона 1≤М≤К) и содержащие W и более W единичных бит (где W задается из диапазона K/2≤W≤K), в К-разрядных блоках ВВ во входной N-разрядной бинарной последовательности. При этом для групп, содержащих ≥W единичных бит, может быть зарегистрирована только одна группа в каждом блоке ВВ.The proposed device makes it possible to detect groups containing from 1 to M unit bits (where M is set from the range 1≤M≤K) and containing W or more W unit bits (where W is set from the range K/2≤W≤K), in K -bit blocks of explosives in the input N-bit binary sequence. In this case, for groups containing ≥W one bits, only one group can be registered in each BB block.
Входное N разрядное двоичное число без знака разбивается на L=N/K блоков по К разрядов в каждом блоке. Разряды каждого блока ВВ1, ВВ2, BBL входных данных последовательно в каждом такте 1С поступают на внешний вход данных ID, а между блоками передается один разделительный нулевой бит. При этом на сдвиговом регистре данных RD входной последовательный К-разрядный код блока ВВ преобразуется в параллельный К-разрядный код, который передается на внутреннюю шину данных BD.The input N-bit unsigned binary number is divided into L=N/K blocks with K bits in each block. The bits of each block BB1, BB2, BBL of input data sequentially in each 1C cycle are supplied to the external data input ID, and one separating zero bit is transmitted between the blocks. In this case, in the data shift register RD, the input serial K-bit code of the BB block is converted into a parallel K-bit code, which is transmitted to the internal data bus BD.
На каждом такте осуществляется поиск (выявление, детектирование, анализ) на внутренней шине данных BD единичных групп заданной размерности на (М+1) компараторах СОМР из группы 41, 42, …, 4(M+1). При этом у первых М компараторов 41, 42, …, 4M на первые группы входов поступают коды, содержащие соответственно от 1 до М единичных бит, дополненные нулевыми битами перед младшим и после старшего единичных разрядов, а на вторые группы входов компараторов передаются соответственно 3, 4, (М+2) разрядов с внутренней шины данных BD, начиная с первого разряда. На первую группу входов (М+1)-го компаратора 4(M+1) поступает двоичный код, содержащий W единичных бит, а на вторую группу W разрядов с внутренней шины данных BD, начиная с первого разряда.At each clock cycle, a search (identification, detection, analysis) is carried out on the internal data bus BD for unit groups of a given dimension on (M+1) COMP comparators from the group 4 1 , 4 2 , ..., 4 (M+1) . In this case, for the first M comparators 4 1 , 4 2 , ..., 4 M, the first groups of inputs receive codes containing, respectively, from 1 to M single bits, supplemented by zero bits before the least significant and after the most significant single bits, and the second groups of comparator inputs receive codes respectively 3, 4, (M+2) bits from the internal BD data bus, starting from the first bit. The first group of inputs (M+1) of the comparator 4 (M+1) receives a binary code containing W unit bits, and the second group of W bits from the internal data bus BD, starting from the first bit.
На выходах группы компараторов 41, 42, 4(M+1) формируется унитарный код «1 из (М+1)», содержащий одно единичное значение при совпадении с соответствующей группой единичных бит, или код содержащий нулевые значения во всех разрядах при несовпадении, которые передаются на внутреннюю шину совпадения BEQ. Далее осуществляется счет соответствующей выявленной единичной группы на счетчиках 61, 62, …, 6M. При выявлении ≥W единичных бит (единичном значении в (М+1)-м разряде внутренней шине данных BD) в единичное состояние устанавливается триггер TR 9, по которому на следующих тактах, для текущего блока ВВ на элементе И 5 с инверсным входом, осуществляется запрет формирования единичного значения в (М+1)-м разряде внутренней шине совпадения BEQ с выхода (М+1)-го компаратора 4(M+1).At the outputs of the group of comparators 4 1 , 4 2 , 4 (M+1) , a unitary code “1 from (M+1)” is generated, containing one unit value if it matches the corresponding group of unit bits, or a code containing zero values in all bits when mismatches, which are transmitted to the internal BEQ match bus. Next, the corresponding identified unit group is counted on counters 6 1 , 6 2 , ..., 6 M. When ≥W single bits are detected (a single value in the (M+1)th bit of the internal data bus BD), trigger TR 9 is set to a single state, according to which, in the next clock cycles, for the current block BB on element AND 5 with an inverse input, prohibition of the formation of a single value in the (M+1)th bit of the internal BEQ coincidence bus from the output of the (M+1)th comparator 4 (M+1) .
Одновременно унитарный код «1 из (М+1)» с внутренней шины совпадения BEQ в приоритетном шифраторе 12 преобразуется в позиционный двоичный код, который передается на внутреннюю шину ВН количества единиц в группе и далее на вход регистра максимальной группы RH 14. Кроме того на основании единичных значений с регистра приоритета RPR 15, которые через внутреннюю шину приоритета BPR поступают на группу из М элементов ИЛИ 101, 102, …, 10M и далее по цепочке элементов ИЛИ единичное значение от старшего разряда передается последовательно в сторону младших разрядов, и единичные значения устанавливаются на соответствующих выходах элементов ИЛИ 101, 102, …, 10M, по которым запрещаются единичные значения соответствующих разрядов совпадающего или младшего приоритета унитарного код «1 из (М+1)» с внутренней шины совпадения BEQ. Поэтому далее на выходах элементов И с инверсным входом из группы Hi, 112, Им формируется унитарный код «1 из (М+1)», который передается на внутреннюю шину старшей группы BS, если текущая выявленная группа единичных бит содержит количество единиц превышающее предыдущее значение, и далее с шины BS передается на входы регистра приоритета RPR 15.At the same time, the unitary code “1 of (M+1)” from the internal coincidence bus BEQ in the priority encoder 12 is converted into a positional binary code, which is transmitted to the internal bus VN of the number of units in the group and then to the input of the maximum group register RH 14. In addition, based on single values from the priority register RPR 15, which, through the internal priority bus BPR, are sent to a group of M elements OR 10 1 , 10 2 , ..., 10 M and further along the chain of elements OR a single value from the most significant digit is transmitted sequentially towards the lower digits, and single values are set at the corresponding outputs of OR elements 10 1 , 10 2 , ..., 10 M , by which single values of the corresponding bits of the matching or low priority unitary code “1 of (M+1)” from the internal BEQ coincidence bus are prohibited. Therefore, further at the outputs of the AND elements with an inverse input from the group Hi, 112, they generate a unitary code “1 from (M+1)”, which is transmitted to the internal bus of the high-order group BS, if the current identified group of one bits contains a number of ones exceeding the previous value , and then transmitted from the BS bus to the inputs of the priority register RPR 15.
Одновременно унитарный код «1 из (М+1)» с внутренней шины старшей группы BS передается на входы элемента ИЛИ 13, на выходе которого формируется единичное значение, при наличии на одном из входов единичного значения, которое является внутренним флагом максимума FH. При единичном значении флага максимума FH=1 разрешается запись в регистр максимальной группы RH 14, с внутренней шины ВН количества единиц в группе, и запись в регистр приоритета RPR 15, с внутренней шины старшей группы BS.At the same time, the unitary code “1 of (M+1)” from the internal bus of the senior group BS is transmitted to the inputs of OR element 13, the output of which generates a single value, if there is a single value at one of the inputs, which is the internal maximum flag FH. With a single value of the maximum flag FH=1, writing to the maximum group register RH 14 is allowed, from the internal HV bus of the number of units in the group, and writing to the priority register RPR 15, from the internal bus of the high group BS.
Счетчик тактов СТС 1 осуществляет счет тактовых импульсов IC по модулю (К+1). При этом когда счетчик СТС установлен в первое состояние СТС=1, на выходе формируется единичное значение флага начала блока F1=1, по которому разрешается запись в выходной буфер групп ОВ 2 значений количества выявленных единичных групп со счетчиков 61, 62, …, 6M и триггера TR 9 и запись в выходной буфер максимальных групп ОН 16 с выхода регистра максимальной группы RH 14 значений для предыдущего входного блока ВВ.Clock counter CTC 1 counts IC clock pulses modulo (K+1). Moreover, when the STS counter is set to the first state STS = 1, a single value of the block start flag F1 = 1 is generated at the output, which allows writing to the output buffer of groups OB 2 the values of the number of identified single groups from counters 6 1 , 6 2 , ..., 6 M and trigger TR 9 and writing to the output buffer of the maximum groups OH 16 from the output of the register of the maximum group RH 14 values for the previous input block BB.
Считывание результатов на группу внешних выходов групп QB из выходного буфера ОВ 2 и на группу внешних выходов максимальных групп QH из выходного буфера ОН 16 выполняется под управлением по соответствующим внешним шинам управления ЕО. При реализации выходных буферов ОВ 2 и ОН 16 в виде двухпортовой памяти FIFO, обмен можно выполнять в процессе детектирования групп с учетом значений флагов «Буфер пуст» FZ и «Буфер заполнен» FF.Reading of the results to the group of external outputs of the QB groups from the output buffer OB 2 and to the group of external outputs of the maximum groups QH from the output buffer OH 16 is performed under control via the corresponding external control buses EO. When implementing the output buffers OB 2 and OH 16 in the form of a two-port FIFO memory, the exchange can be performed in the process of detecting groups, taking into account the values of the flags “Buffer empty” FZ and “Buffer full” FF.
Кроме того, значения со счетчиков единичных групп 61, 62, …, 6М и триггера TR 9 поступают на группы входов вторых слагаемых одноименных сумматоров из группы 71, 72, …, 7(M+1), на которых проводится суммирование со значениями соответствующих сумм (количества) с выходов регистров из группы 81, 82, …, 8(M+1), выявленных в предыдущих блоках входных данных. При этом на группе сумматоров 71, 72, …, 7(M+1) и группе регистров 81, 82, …, 8(M+1) реализованы накапливающие сумматоры. Кроме того, значения с выходов регистров 81, 82, …, 8(M+1) являются группой внешних шин количества единичных групп Q1, Q2, …, Q(M+1).In addition, the values from the counters of unit groups 6 1 , 6 2 , ..., 6 M and the trigger TR 9 are supplied to the groups of inputs of the second summands of the same adders from the group 7 1 , 7 2 , ..., 7 (M+1) , on which the summation with the values of the corresponding amounts (quantities) from the outputs of registers from the group 8 1 , 8 2 , ..., 8 (M+1) , identified in the previous blocks of input data. At the same time, accumulating adders are implemented on the group of adders 7 1 , 7 2 , …, 7 (M+1) and the group of registers 8 1 , 8 2 , …, 8 (M+1) . In addition, the values from the outputs of registers 8 1 , 8 2 , …, 8 (M+1) are a group of external buses of the number of unit groups Q1, Q2, …, Q(M+1).
Предлагаемое устройство работает следующим образом.The proposed device works as follows.
Предлагаемое устройство работает при задании единичного значения на внешнем входе ICE разрешения работы ICE=1. При подаче сигнала на вход IR синхронной установки по тактовому сигналу IC в нулевое состояние устанавливаются счетчик тактов СТС 1, сдвиговый регистр данных RD 3 и регистры из группы 81, 82, …, 8(M+1), и устанавливаются нулевые адреса в выходном буфере групп ОВ 2 и в выходном буфере максимальных групп ОН 16.The proposed device operates by setting a single value at the external input ICE and operating permission ICE=1. When a signal is applied to the input IR of the synchronous installation using the clock signal IC, the clock counter CTC 1, the data shift register RD 3 and registers from group 8 1 , 8 2 , ..., 8 (M+1) are set to zero, and the zero addresses in in the output buffer of groups OB 2 and in the output buffer of maximum groups OH 16.
На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства для детектирования групп, содержащих от 1 до М=3 единичных бит и W≥4 единичных бит, в последовательных блоках входных данных ВВ, содержащих по К=8 разрядов.In fig. Figure 1 shows a diagram of the proposed device for detecting groups containing from 1 to M=3 single bits and W≥4 single bits in successive blocks of input data BB containing K=8 bits each.
На фиг. 2 приведена временная диаграмма работы предлагаемого устройства для детектирования групп, содержащих от 1 до М=3 единичных бит и W≥4 единичных бит, в двух последовательных блоках входных данных BB(Z+1) и BB(Z+2) содержащих по К=8 разрядов. На внешний вход данных ID для блока входных данных BB(Z+1) подана последовательность «10101101», а для блока входных данных BB(Z+2) подана последовательность «11011111». Между блоками в такте 9 и после второго блока данных BB(Z+2) в такте 18 на вход данных ID поданы разделительные нулевые биты. Для детектирования единичных групп, содержащих до М=3 и W=4 разрядов, входной регистр данных RD 3 содержит пять разрядов.In fig. Figure 2 shows a timing diagram of the operation of the proposed device for detecting groups containing from 1 to M=3 single bits and W≥4 single bits, in two consecutive blocks of input data BB(Z+1) and BB(Z+2) containing each K= 8 digits. The external ID data input for the input data block BB(Z+1) is supplied with the sequence “10101101”, and for the input data block BB(Z+2) the sequence “11011111” is supplied. Between the blocks in clock 9 and after the second data block BB(Z+2) in clock 18, separating zero bits are applied to the ID data input. To detect single groups containing up to M=3 and W=4 bits, the input data register RD 3 contains five bits.
В такте 1 по тактовому сигналу IC в младший разряд регистра данных RD 3 записывается нулевое значение с входа последовательного ввода SI, а в других разрядах сдвигаются значения «хххх» от предыдущего блока данных BB(Z). При этом в регистре данных RD 3 устанавливается код «хххх0». Далее в группе компараторов 41, 42, …, 4(M+1) проводится выявление единичных групп с учетом восьмого разряда предыдущего входного блока BB(Z) и на внутренней шине совпадения BEQ формируется соответствующий унитарный код «1 из (М+1)», для которого в такте 2 осуществляется подсчет соответствующих единичных групп Z4, Z3, Z2, Z1 в счетчиках 61, 62, …, 6M и триггере TR 9, а также сформировано значение максимальной группы ZH в регистре RH 14. Одновременно в такте 1 на вход данных ID поступает единичное значение первого бита следующего блока данных BB(Z+1).In cycle 1, according to the clock signal IC, a zero value from the serial input input SI is written to the low-order bit of the data register RD 3, and in other bits the values “xxxx” are shifted from the previous data block BB(Z). In this case, the code “xxxx0” is set in the data register RD 3. Next, in the group of comparators 4 1 , 4 2 , …, 4 (M+1), unit groups are identified taking into account the eighth bit of the previous input block BB(Z) and the corresponding unitary code “1 of (M+1)” is generated on the internal BEQ coincidence bus )", for which in cycle 2 the corresponding unit groups Z4, Z3, Z2, Z1 are counted in counters 6 1 , 6 2 , ..., 6 M and trigger TR 9, and the value of the maximum group ZH is generated in register RH 14. At the same time in clock 1, the ID data input receives a one value of the first bit of the next data block BB(Z+1).
В такте 2 на вход данных ID поступает нулевое значение второго бита блока данных BB(Z+1) и одновременно единичный первый бит записывается в младший разряд регистра данных RD 3 и устанавливается код «ххх01», который далее сравнивается на компараторах 41, 42, …, 4(M+1) и для которого формируется нулевой код на внутренней шине совпадения BEQ=0000. Одновременно на счетчике тактов СТС 1 устанавливается номер первого бита, по которому формируется единичное значение флага начала блока F1=1, по которому в такте 3 осуществляется запись по адресам Z в выходной буфер групп ОВ 2 значений OB(Z)=Z4_Z3_Z2_Z1 - количество выявленных единичных групп со счетчиков 61, 62, …, 6М и триггера TR 9 и запись в выходной буфер максимальных групп ОН 16 значения OH(Z)=ZH с выхода регистра максимальной группы RH 14 - значений для предыдущего входного блока данных BB(Z). Также осуществляется подсчет общего количества выявленных единичных групп для первых Z блоков входных данных, начиная с первого ВВ1 до BB(Z) блока, в накапливающих сумматорах на группе сумматоров 71, 72, …, 7(M+1) и группе регистров 81, 82, …, 8(M+1) и запись вычисленных значений V4, V3, V2, V1 в регистры 81, 82, …, 8(M+1). Кроме того, в такте 3 по единичному значению флага начала блока F1=1 в нулевое состояние устанавливаются счетчики единичных групп из группы 61, 62, …, 6M, триггер TR 9, регистр максимальной группы RM 14 и регистр приоритета RPR 15.In clock 2, the zero value of the second bit of the data block BB(Z+1) is received at the ID data input and at the same time the first bit one is written to the low order of the data register RD 3 and the code “xxx01” is set, which is then compared on comparators 4 1 , 4 2 , ..., 4 (M+1) and for which a zero code is generated on the internal coincidence bus BEQ=0000. At the same time, on the clock counter CTC 1, the number of the first bit is set, by which a single value of the block start flag F1=1 is formed, according to which, in cycle 3, the values OB(Z)=Z4_Z3_Z2_Z1 are written to Z addresses in the output buffer of OB groups 2 - the number of identified single groups from counters 6 1 , 6 2 , ..., 6 M and trigger TR 9 and writing into the output buffer of maximum groups OH 16 the values OH(Z) = ZH from the output of the maximum group register RH 14 - values for the previous input data block BB(Z ). The total number of identified unit groups is also calculated for the first Z blocks of input data, starting from the first BB1 to BB(Z) block, in accumulating adders on the adder group 7 1 , 7 2 , ..., 7 (M+1) and register group 8 1 , 8 2 , …, 8 (M+1) and writing the calculated values V4, V3, V2, V1 into registers 8 1 , 8 2 , …, 8 (M+1) . In addition, in cycle 3, by the single value of the block start flag F1 = 1, the counters of unit groups from group 6 1 , 6 2 , ..., 6 M , trigger TR 9, maximum group register RM 14 and priority register RPR 15 are set to zero.
Одновременно в такте 3 на вход данных ID поступает единичное значение третьего бита блока данных BB(Z+1) и одновременно в регистре данных RD 3 устанавливается код «хх010», который сравнивается на компараторах 41, 42, …, 4(M+1), и для которого формируется единичное значение в младшем разряде и на внутренней шине совпадения устанавливается код BEQ=0001, так как выявлена группа, содержащая один единичный бит «010». Поэтому в такте 4 осуществляется счет в первом счетчике 61 единичных групп СТ1=1. Кроме того, на выходе приоритетного шифратора 12 формируется код номера первой единичной группы, который передается на внутреннюю шину ВН количества единиц в группе ВН=1, а также формируется код BS=0001 на внутренней шине старшей группы BS, так как в регистре приоритета RPR 15 установлен нулевой код «0000». При этом в такте 3 на выходе элемента ИЛИ 13 формируется единичное значение флага максимума FH=T, по которому в такте 4 осуществляется запись в регистр 14 максимальной группы RH=1 и запись в регистр приоритета RPR 15 и установка на шине приоритета кода BPR=0001, по которому на следующих тактах на группе элементов ИЛИ 101, 102, …, 10M и группе элементов И с инверсным входом 111, 112, …, 11M исключаются единичные значения с первого компаратора 4i с шины совпадения BEQ в первом разряде унитарного код «1 из (М+1)» на внутренней шине старшей группы BS.At the same time, in clock 3, the ID data input receives a single value of the third bit of the data block BB(Z+1) and at the same time the code “xx010” is set in the data register RD 3, which is compared on comparators 4 1 , 4 2 , ..., 4 (M+ 1) , and for which a single value is generated in the least significant bit and the code BEQ = 0001 is set on the internal coincidence bus, since a group containing one single bit “010” is detected. Therefore, in step 4, the first counter of 61 unit groups ST1=1 is counted. In addition, at the output of the priority encoder 12, a code for the number of the first unit group is generated, which is transmitted to the internal HV bus of the number of units in the HV group = 1, and also the code BS = 0001 is generated on the internal bus of the senior group BS, since in the priority register RPR 15 the zero code is set to “0000”. In this case, in cycle 3, at the output of element OR 13, a single value of the maximum flag FH=T is generated, according to which, in cycle 4, the maximum group RH=1 is written to register 14 and the priority register RPR 15 is written and the code BPR=0001 is set on the priority bus , according to which in the next clock cycles on the group of elements OR 10 1 , 10 2 , ..., 10 M and the group of elements AND with an inverse input 11 1 , 11 2 , ..., 11 M , single values from the first comparator 4i from the coincidence bus BEQ in the first are excluded bit of the unitary code “1 of (M+1)” on the internal bus of the senior group BS.
Также в такте 4 на вход данных ID поступает нулевое значение четвертого бита блока данных BB(Z+1) и одновременно в регистре данных RD 3 устанавливается код «х0101», который сравнивается на компараторах 41, 42, …, 4(M+1), и для которого формируется нулевой код на внутренней шине совпадения BEQ=0000, так как не выявлено новых единичных групп.Also in clock 4, the zero value of the fourth bit of the data block BB(Z+1) is received at the ID data input and at the same time the code “x0101” is set in the data register RD 3, which is compared on comparators 4 1 , 4 2 , ..., 4 (M+ 1) , and for which a zero code is generated on the internal coincidence bus BEQ=0000, since no new unit groups have been identified.
В такте 5 на вход данных ID поступает единичное значение пятого бита блока данных BB(Z+1) и одновременно в регистре данных RD 3 устанавливается код «01010», который сравнивается на компараторах 41, 42, …, 4(M+1), и для которого формируется единичное значение в младшем разряде и на внутренней шине совпадения устанавливается код BEQ=0001, так как выявлена группа содержащая один единичный бит «010», и далее в такте 6 осуществляется увеличение в первом счетчике 61 единичных групп СТ1=2. Кроме того, в такте 5 на выходе приоритетного шифратора 12 формируется код номера первой единичной группы, который передается на внутреннюю шину ВН количества единиц в группе ВН=1, а на шине старшей группы BS формируется нулевой код BS=0000, так как на шине приоритета установлен код BPR=0001. При этом на выходе элемента ИЛИ 13 формируется нулевое значение флага максимума FH=0, поэтому не проводится запись в регистр максимальной группы RH 14 и в регистр приоритета RPR 15.In cycle 5, the ID data input receives a single value of the fifth bit of the data block BB(Z+1) and at the same time the code “01010” is set in the data register RD 3, which is compared on comparators 4 1 , 4 2 , ..., 4 (M+1 ) , and for which a single value is formed in the low-order bit and the code BEQ = 0001 is set on the internal coincidence bus, since a group containing one single bit “010” is detected, and then in clock 6 the increase in the first counter 6 1 single groups ST1 = is carried out 2. In addition, in cycle 5, at the output of the priority encoder 12, a code for the number of the first unit group is generated, which is transmitted to the internal HV bus of the number of units in the HV group = 1, and on the bus of the senior group BS, a zero code BS = 0000 is generated, since on the priority bus The code is set to BPR=0001. In this case, at the output of OR element 13, a zero value of the maximum flag FH=0 is generated, therefore no entry is made into the maximum group register RH 14 and into the priority register RPR 15.
Далее на вход данных ID поступают в такте 6 единичное значение шестого бита и в такте 7 нулевое значение седьмого бита блока данных BB(Z+1), для которых в такте 8 в регистре данных RD 3 устанавливается код «10110». При этом формируется единичное значение на выходе второго компаратора 4 г и на внутренней шине совпадения устанавливается код BEQ=0010, так как выявлена группа «0110» содержащая два единичных бита. Поэтому в такте 9 осуществляется счет во втором счетчике 62 единичных групп СТ2=1. Кроме того, на выходе приоритетного шифратора 12 формируется код номера второй единичной группы, который передается на внутреннюю шину ВН количества единиц в группе ВН=2, а также формируется код BS=0010 на внутренней шине старшей группы BS, который превышает приоритет, установленный в регистре приоритета RPR 15 (на шине приоритета установлен код BPR «0001»). Одновременно в такте 8 на выходе элемента ИЛИ 13 формируется единичное значение флага максимума FH=1, по которому в такте 9 осуществляется запись в регистр 14 максимальной группы RH=2 и запись в регистр приоритета RPR 15 и установка на шине приоритета кода BPR=0010, по которому на следующих тактах на группе элементов ИЛИ 101, 102, …, 10M и группе элементов И с инверсным входом 111, 112, …, 11M исключаются единичные значения с первого 41 и второго 42 компараторов с шины совпадения BEQ в первом и втором разрядах унитарного код «1 из (М+1)» на внутренней шине старшей группы BS, так как на выходах элементов ИЛИ группы 101, 102, …, 10M устанавливается код «011».Next, the ID data input receives the single value of the sixth bit in clock 6 and the zero value of the seventh bit of the BB(Z+1) data block in clock 7, for which the code “10110” is set in clock 8 in the data register RD 3. In this case, a single value is formed at the output of the second comparator 4g and the code BEQ = 0010 is set on the internal coincidence bus, since the group “0110” containing two single bits is detected. Therefore, in step 9, 62 unit groups ST2=1 are counted in the second counter. In addition, at the output of the priority encoder 12, a code for the number of the second unit group is generated, which is transmitted to the internal HV bus of the number of units in the HV group = 2, and also a code BS = 0010 is generated on the internal bus of the senior group BS, which exceeds the priority set in the register priority RPR 15 (BPR code “0001” is set on the priority bus). At the same time, in clock 8, at the output of element OR 13, a single value of the maximum flag FH=1 is generated, according to which, in clock 9, the maximum group RH=2 is written to register 14 and the priority register RPR 15 is written and the code BPR=0010 is set on the priority bus, according to which, at the next clock cycles on the group of elements OR 10 1 , 10 2 , ..., 10 M and the group of elements AND with an inverse input 11 1 , 11 2 , ..., 11 M , single values from the first 4 1 and second 4 2 comparators from the bus are excluded coincidence BEQ in the first and second bits of the unitary code “1 of (M+1)” on the internal bus of the high group BS, since the code “011” is set at the outputs of the OR elements of group 10 1 , 10 2 , ..., 10 M.
На вход данных ID в такте 8 поступает единичное значение восьмого (К-го, старшего) бита блока данных BB(Z+1) и далее в такте 9 значение нулевого разделительного бита между блоками данных BB(Z+1) и BB(Z+2). Поэтому в такте 10 в регистре данных RD 3 устанавливается код «11010», для которого формируется единичное значение на выходе первого компаратора 41 и на внутренней шине совпадения устанавливается код BEQ=0001, так как выявлена группа «010» содержащая один единичный бит, и далее в такте 11 осуществляется увеличение в первом счетчике 61 единичных групп СТ1=3. При этом на выходе элемента ИЛИ 13 формируется нулевое значение флага максимума FH=0, так как выявленная группа содержит меньше единичных бит, чем зарегистрированы в регистре 14 максимальной группы RH=2. Поэтому не проводится запись в регистр максимальной группы RH 14 и в регистр приоритета RPR 15.The ID data input in clock cycle 8 receives the single value of the eighth (Kth, most significant) bit of the data block BB(Z+1) and then in clock cycle 9 the value of the zero separating bit between the data blocks BB(Z+1) and BB(Z+ 2). Therefore, in cycle 10 in the data register RD 3, the code “11010” is set, for which a single value is generated at the output of the first comparator 4 1 and the code BEQ = 0001 is set on the internal coincidence bus, since the group “010” containing one single bit is detected, and then in step 11 the increase in the first counter 6 1 of unit groups ST1=3 is carried out. In this case, at the output of OR element 13, a zero value of the maximum flag FH=0 is generated, since the identified group contains fewer one bits than are registered in register 14 of the maximum group RH=2. Therefore, no entries are made to the maximum group register RH 14 and the priority register RPR 15.
Одновременно в каждом такте проводится счет тактовых сигналов IC на счетчике тактов СТС 1, в котором задан период (модуль) счета равный девяти (для К+1=9). Поэтому в такте 10 в счетчике СТС 1 устанавливается начальное нулевое состояние СТС=0, а на следующем 11 такте при значении СТС=1 формируется единичное значение флага начала блока F1-1, по которому в такте 12 осуществляется запись по адресам (Z+1) в выходной буфер групп ОВ 2 значений OB(Z+1)=0_0_1_3 - количество выявленных единичных групп со счетчиков 61, 62, …, 6M и триггера TR 9 и запись в выходной буфер максимальных групп ОН 16 значения OH(Z+1)=2 с выхода регистра максимальной группы RH 14 - значений для текущего входного блока BB(Z+1). Также осуществляется подсчет общего количества выявленных единичных групп для всех блоков входных данных, начиная с первого ВВ1 до BB(Z+1) блока, в накапливающих сумматорах на группе сумматоров 71, 72, …, 7(M+1) и группе регистров 81, 82, …, 8(M+1) и запись вычисленных значений V4, V3, (V2+1), (V1+3) в регистры 81, 82, …, 8(M+1). Кроме того, в такте 12 по единичному значению флага начала блока F1=1 в нулевое состояние устанавливаются счетчики единичных групп из группы 61, 62, …, 6M, триггер TR 9, регистр максимальной группы RH 14 и регистр приоритета RPR 15.At the same time, in each cycle, the IC clock signals are counted on the clock counter STS 1, in which the counting period (module) is set to nine (for K+1=9). Therefore, in cycle 10, the initial zero state of CTC = 0 is set in the counter CTC 1, and at the next 11th cycle, with the value of CTC = 1, a single value of the block start flag F1-1 is formed, by which in cycle 12 recording is carried out at addresses (Z + 1) into the output buffer of groups OB 2 values OB(Z+1)=0_0_1_3 - the number of identified unit groups from counters 6 1 , 6 2 , ..., 6 M and trigger TR 9 and writing to the output buffer of maximum groups OH 16 values OH(Z+ 1)=2 from the output of the maximum group register RH 14 - values for the current input block BB(Z+1). The total number of identified unit groups is also calculated for all blocks of input data, starting from the first BB1 to BB(Z+1) block, in accumulating adders on the adder group 7 1 , 7 2 , ..., 7 (M+1) and the register group 8 1 , 8 2 , …, 8 (M+1) and writing the calculated values V4, V3, (V2+1), (V1+3) into registers 8 1 , 8 2 , …, 8 (M+1) . In addition, in cycle 12, by the single value of the block start flag F1 = 1, the unit group counters from group 6 1 , 6 2 , ..., 6 M , trigger TR 9, maximum group register RH 14 and priority register RPR 15 are set to zero.
Далее для следующей входной группы BB(Z+2) в тактах 10-17 на вход данных ID поступает следующая последовательность бит «11011111». При этом в соответствии с приведенным выше алгоритмом на такте 13 в регистре данных RD 3 устанавливается код «10110», в котором выявляется группа «0110», содержащая два единичных бита, а также формируется единичное значение флага максимума FH=1. Поэтому в такте 14 осуществляется счет во втором счетчике 62 единичных групп СТ2=1 и осуществляется запись в регистр 14 максимальной группы RH=2 и запись в регистр приоритета RPR 15 и установка на шине приоритета кода BPR=0010.Then, for the next input group BB(Z+2), in clock cycles 10-17, the following bit sequence “11011111” is received at the ID data input. In this case, in accordance with the above algorithm, at cycle 13, the code “10110” is set in the data register RD 3, in which the group “0110” is detected, containing two unit bits, and a single value of the maximum flag FH = 1 is generated. Therefore, in cycle 14, the second counter of 62 unit groups CT2=1 is counted and the maximum group RH=2 is written to register 14 and the priority register RPR 15 is written to and the code BPR=0010 is set on the priority bus.
В такте 17 в регистре данных RD 3 устанавливается код «01111», в котором выявляется группа «1111» содержащая четыре единичных бита (устанавливается единичное значение на выходе компаратора 44), а также формируется единичное значение флага максимума FH=1. Поэтому в такте 18 осуществляется счет в четвертом счетчике 64 единичных групп СТ4=Т и осуществляется запись в регистр 14 максимальной группы RH=4 и запись в регистр приоритета RPR 15 и установка на шине приоритета кода BPR=1000. Также в единичное состояние устанавливается триггер 9 TR=1.In clock 17, the code “01111” is set in the data register RD 3, in which the group “1111” containing four unit bits is detected (the output value of the comparator 4 4 is set to one), and the maximum flag FH = 1 is also generated. Therefore, in cycle 18, the fourth counter 6 4 unit groups СТ4=Т is counted and the maximum group RH=4 is written to register 14 and the priority register RPR 15 is written to and the code BPR=1000 is set on the priority bus. Also, trigger 9 TR=1 is set to the single state.
Одновременно в такте 18 в регистре данных RD 3 устанавливается код «11111», в котором также выявляется группа «1111» содержащая четыре единичных бита, так как устанавливается единичное значение на выходе компаратора 44. Однако это значение блокируется элементом И 5 с инверсным входом, так как триггер 9 установлен в единичное состояние TR=1, и поэтому на шине совпадения устанавливается нулевой код BEQ=0000.At the same time, in clock 18, the code “11111” is set in the data register RD 3, in which the group “1111” containing four one bits is also detected, since the output value of comparator 44 is set to one. However, this value is blocked by element AND 5 with an inverse input, so as flip-flop 9 is set to the single state TR=1, and therefore the zero code BEQ=0000 is set on the coincidence bus.
В такте 20 на выходе счетчика тактов CTG 1 формируется единичное значение флага начала блока F1=1, по которому в такте 21 осуществляется запись по адресам (Z+2) в выходной буфер групп ОВ 2 значений OB(Z+2)=1_0_1_0 - количество выявленных единичных групп со счетчиков 61, 62, …, 6M и триггера TR 9 и запись в выходной буфер максимальных групп ОН 16 значения OH(Z+2)=4 с выхода регистра максимальной группы RH 14 - значений для текущего входного блока BB(Z+2). Также осуществляется подсчет общего количества выявленных единичных групп для всех блоков входных данных, начиная с первого ВВ1 до BB(Z+2) блока, в накапливающих сумматорах на группе сумматоров 71, 72, …, 7(M+1) и группе регистров 81, 82, …, 8(M+1) и запись вычисленных значений (V4+1), V3, (V2+2), (V1+3) в регистры 81, 82, …, 8(M+1).In cycle 20, at the output of the clock counter CTG 1, a single value of the block start flag F1=1 is formed, according to which, in cycle 21, the values OB(Z+2)=1_0_1_0 are written to the addresses (Z+2) in the output buffer of groups OB 2 OB(Z+2)=1_0_1_0 - quantity identified single groups from counters 6 1 , 6 2 , ..., 6 M and trigger TR 9 and writing into the output buffer of maximum groups OH 16 values OH(Z+2) = 4 from the output of the maximum group register RH 14 - values for the current input block BB(Z+2). The total number of identified unit groups is also calculated for all blocks of input data, starting from the first BB1 to BB(Z+2) block, in accumulating adders on the adder group 7 1 , 7 2 , ..., 7 (M+1) and the register group 8 1 , 8 2 , …, 8 (M+1) and writing the calculated values (V4+1), V3, (V2+2), (V1+3) into registers 8 1 , 8 2 , …, 8 (M +1) .
Таким образом, по адресам (Z+1) и (Z+2) в выходной буфер групп ОВ 2 и в выходной буфер максимальных групп ОН 16 записаны соответствующие значения выявленных единичных групп и максимальных групп в каждом блоке BB(Z+1) и BB(Z+2). Кроме того, значения с выходов регистров 81, 82, …, 8(M+1) являются группой внешних выходов количества единичных групп Q1, Q2,..., Q(M+1), на которых установлены значения общего количества соответствующих единичных групп для всей N разрядной входной последовательности данных.Thus, at addresses (Z+1) and (Z+2) in the output buffer of groups OB 2 and in the output buffer of maximum groups OH 16 the corresponding values of the identified single groups and maximum groups in each block BB(Z+1) and BB are written (Z+2). In addition, the values from the outputs of registers 8 1 , 8 2 , ..., 8 (M+1) are a group of external outputs of the number of unit groups Q1, Q2,..., Q(M+1), on which the values of the total number of corresponding unit groups for the entire N-bit input data sequence.
Считывание результатов на группу внешних выходов групп QB из выходного буфера ОВ 2 и на группу внешних выходов максимальных групп QH из выходного буфера ОН 16 выполняется под управлением по соответствующим внешним шинам управления ЕО. При реализации выходных буферов ОВ 2 и ОН 16 в виде двухпортовой памяти FIFO, обмен можно выполнять в процессе детектирования групп с учетом значений флагов «Буфер пуст» FZ и «Буфер заполнен» FF.Reading of the results to the group of external outputs of the QB groups from the output buffer OB 2 and to the group of external outputs of the maximum groups QH from the output buffer OH 16 is performed under control via the corresponding external control buses EO. When implementing the output buffers OB 2 and OH 16 in the form of a two-port FIFO memory, the exchange can be performed in the process of detecting groups, taking into account the values of the flags “Buffer empty” FZ and “Buffer full” FF.
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 тест на самую длинную последовательность единиц в блоке, в котором определяется самый длинный ряд единиц внутри блока заданной длины, например, в блоках содержащих 8 бит или 128 бит. В восьмиразрядных блоках осуществляется выявление самой длинной последовательности из единиц, содержащих 1, 2, 3, ≥4 разрядные единичные группы.The proposed device can be used for hardware implementation of statistical tests developed by the Information Technology Laboratory 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 a test for the longest sequence of ones in a block, which determines the longest sequence of ones within a block of a given length, for example, in blocks containing 8 bits or 128 bits. In eight-bit blocks, the longest sequence of units containing 1, 2, 3, ≥4-bit unit groups is identified.
При обработке сигналов и результатов физических экспериментов предлагаемое устройство обеспечивает выявление событий заданной размерности, определение их количества и максимальных событий.When processing signals and results of physical experiments, the proposed device ensures the identification of events of a given dimension, determination of their number and maximum events.
Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемое устройство решает поставленную задачу, обладает регулярностью узлов и связей, и соответствует заявляемому техническому результату - расширение арсенала средств того же назначения в части возможности детектирования групп единичных бит, определение количества заданных групп и выявления максимальных групп в двоичных блоках, а также подсчет единичных групп во входной последовательности.The above information allows us to conclude that the proposed device solves the problem, has regularity of nodes and connections, and corresponds to the claimed technical result - expanding the arsenal of tools for the same purpose in terms of the ability to detect groups of unit bits, determine the number of specified groups and identify maximum groups in binary blocks , as well as counting unit groups in the input sequence.
Claims (15)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2815502C1 true RU2815502C1 (en) | 2024-03-18 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6904114B2 (en) * | 2003-04-25 | 2005-06-07 | J. Barry Shackleford | Ones counter employing two dimensional cellular array |
RU2488161C1 (en) * | 2011-11-14 | 2013-07-20 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Саратовский Государственный Университет Имени Н.Г. Чернышевского" | Device for swapping and shifting of data bits in microprocessors |
FR2997772A1 (en) * | 2012-11-06 | 2014-05-09 | Oberthur Technologies | Method for comparison of contents of two registers of electronic device, involves providing value of bit as information of comparison for allowing determination of hierarchy of contents of two registers compared to order relation |
RU2728957C1 (en) * | 2020-01-15 | 2020-08-03 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ" (НИЯУ МИФИ) | Device for detecting groups of bits in a binary sequence |
RU2780985C1 (en) * | 2021-12-01 | 2022-10-04 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ" (НИЯУ МИФИ) | Device for detecting groups of bits |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6904114B2 (en) * | 2003-04-25 | 2005-06-07 | J. Barry Shackleford | Ones counter employing two dimensional cellular array |
RU2488161C1 (en) * | 2011-11-14 | 2013-07-20 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Саратовский Государственный Университет Имени Н.Г. Чернышевского" | Device for swapping and shifting of data bits in microprocessors |
FR2997772A1 (en) * | 2012-11-06 | 2014-05-09 | Oberthur Technologies | Method for comparison of contents of two registers of electronic device, involves providing value of bit as information of comparison for allowing determination of hierarchy of contents of two registers compared to order relation |
RU2728957C1 (en) * | 2020-01-15 | 2020-08-03 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ" (НИЯУ МИФИ) | Device for detecting groups of bits in a binary sequence |
RU2780985C1 (en) * | 2021-12-01 | 2022-10-04 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ" (НИЯУ МИФИ) | Device for detecting groups of bits |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7653855B2 (en) | Random number test circuit, random number generation circuit, semiconductor integrated circuit, IC card and information terminal device | |
GB1516220A (en) | Apparatus for verifying a signature | |
CN109104190B (en) | Time-to-digital conversion circuit based on multiple sampling | |
RU2680762C1 (en) | Device of group structure for detection of groups of zero and one bits and determination of their quantity | |
US3961169A (en) | Biased-bit generator | |
RU2680759C1 (en) | Device of serial type for detection of groups of zero and unit bits and determination of number thereof | |
US3938087A (en) | High speed binary comparator | |
RU2815502C1 (en) | Device for detecting groups of single bits and maximum groups in blocks of binary sequence | |
RU2728957C1 (en) | Device for detecting groups of bits in a binary sequence | |
RU2809743C1 (en) | Device for detecting groups of single bits in blocks of binary sequence | |
RU2717631C1 (en) | Unit for single-bit range detection | |
RU2800039C1 (en) | Device for detecting groups of single bit and maximum group in data blocks | |
RU2703335C1 (en) | Pyramidal structure for detecting groups of zero and single bits and determining their number | |
RU2819111C1 (en) | Device for detecting given k-bit groups of single bits in data units | |
RU2798197C1 (en) | Parallel-serial structure device for detecting non-overlapping bit patterns | |
RU2828236C1 (en) | Device for counting identical groups of bits in blocks of binary sequence | |
RU2780985C1 (en) | Device for detecting groups of bits | |
RU2711054C1 (en) | Device of parallel-serial structure for detection of groups of zero and single bits and determination of their number | |
RU2809741C1 (en) | Group structure device for detecting variable bit patterns | |
US3794974A (en) | Digital flow processor | |
RU2759002C1 (en) | Device of parallel-sequential structure for detecting the boundaries of the range of single bits | |
US6480912B1 (en) | Method and apparatus for determining the number of empty memory locations in a FIFO memory device | |
RU2807299C1 (en) | Device for detecting overlapped and non-overlapped bit patterns in binary sequence | |
RU2828235C1 (en) | Device for detecting groups of single bits in data units within given boundaries | |
RU2824560C1 (en) | Device for detecting bit patterns and intervals between bit patterns |