RU2828235C1 - Device for detecting groups of single bits in data units within given boundaries - Google Patents
Device for detecting groups of single bits in data units within given boundaries Download PDFInfo
- Publication number
- RU2828235C1 RU2828235C1 RU2024105516A RU2024105516A RU2828235C1 RU 2828235 C1 RU2828235 C1 RU 2828235C1 RU 2024105516 A RU2024105516 A RU 2024105516A RU 2024105516 A RU2024105516 A RU 2024105516A RU 2828235 C1 RU2828235 C1 RU 2828235C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- groups
- bits
- elements
- inputs
- group
- Prior art date
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 71
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 15
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 10
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000003708 edge detection Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000000528 statistical test Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИAREA OF TECHNOLOGY
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 results of physical experiments.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИPRIOR ART
Известно устройство для детектирования групп бит (RU №2780985 С1, МПК G06F 7/74, G06F 7/02, заявлено 01.12.2021, опубликовано 04.10.2022, Бюл. №28), содержит 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 группу из (m-1) элементов И 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.A device for detecting groups of bits is known (RU No. 2780985 C1, IPC
Недостатком данного устройства является выявление на каждом такте групп бит соответствующих только заданному шаблону.The disadvantage of this device is that it identifies at each clock cycle groups of bits that correspond only to a given pattern.
Известно устройство для детектирования групп единичных бит и максимальной группы в блоках данных (RU №280039 С1, МПК G06F 7/74, заявлено 09.03.2023, опубликовано 17.07.2023, Бюл. №20), содержит внешнюю входную шину данных IBD, группу внешних выходов количества групп в блоке QB, группу внешних выходов максимальной группы QM и группу Q1, Q2, Q3, Q4 внешних выходов количества единичных групп во входной последовательности, первую группы из элементов И с инверсными входами, группу элементов И элемент ИЛИ 5, группу сумматоров группу регистров группу блоков счета единиц группу элементов ИЛИ приоритетный шифратор 10, первый ОВ и второй ОМ выходные буферы, а также введены внешние входы синхронной установки в нулевое состояние IR и тактовый IC, группа внутренних шин B1, В2, В3 и В4, внутренний флаг FB4, внешние шины управления обменом ЕО, внешние флаги «Буфер заполнен» FF и «Буфер пуст» FZ.A device for detecting groups of single bits and the maximum group in data blocks is known (RU No. 280039 C1, IPC
Недостатком данного устройства является выявление только 1, 2, 3, ≥4 разрядных групп в 8-ми разрядных блоках данных.The disadvantage of this device is that it detects only 1, 2, 3, ≥4 bit groups in 8-bit data blocks.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является, принятое за прототип, устройство для детектирования единичных групп бит в бинарной последовательности (RU №2763859 С1, МПК G06F7/74, Н03К 21/00, заявлено 29.04.2021, опубликовано 11.01.2022, Бюл. №2), содержит внешний вход данных DI, группу внешних выходов данных QB, группу внешних выходов количества групп QG, первый RS-триггер пуска-останова TSS 1, первый счетчик бит СТВ 2, регистр номера первого бита группы RGB 3, первый элемент И 4, первый элемент ИЛИ 5 с одним инверсным входом, второй триггер единичных бит TR1 6, второй элемент И 7 с одним инверсным входом, второй счетчик единиц CTU 8, блок равенства нижней границе 9, блок равенства верхней границе 10, третий триггер нижней границы TRL 11, четвертый триггер верхней границы TRM 12, третий 13 и четвертый 14 элементы И с двумя инверсными входами, второй элемент ИЛИ 15, выходной буфер ОВ 16 и третий счетчик количества групп CTG 17, а также введены внешние входы асинхронной установки в нулевое состояние CLR, пуска устройства START, остановки устройства STOP и тактовый С, внешние входные шины нижней границы GL и верхней границы GM диапазона единичных бит, внешняя шина управления обменом ЕО, внешние флаг «Буфер заполнен» FF и флаг «Буфер пуст» FZ. В данном устройстве осуществляется выявление групп единичных бит заданной размерности в пределах нижней GL и верхней GM границ диапазона.The closest device of the same purpose to the claimed invention in terms of a set of features is a device for detecting single groups of bits in a binary sequence (RU No. 2763859 C1, IPC G06F7/74, H03K 21/00, declared on 29.04.2021, published on 11.01.2022, Bulletin No. 2), adopted as a prototype, comprises an external data input DI, a group of external data outputs QB, a group of external outputs of the number of groups QG, the first RS start-
Недостатком данного устройства является низкое быстродействие, так как входные данные поступают последовательно по одному разряду (биту) на каждом такте.The disadvantage of this device is its low speed, since the input data is received sequentially, one digit (bit) at each clock cycle.
ЗАДАЧА ИЗОБРЕТЕНИЯOBJECTIVE OF THE INVENTION
Задачей изобретения является разработка аппаратных средств для исследования свойств генераторов псевдослучайных последовательностей двоичных чисел, а также для обработки результатов физических экспериментов.The objective of the invention is to develop hardware for studying the properties of generators of pseudo-random sequences of binary numbers, as well as for processing the results of physical experiments.
При анализе генераторов псевдослучайных последовательностей двоичных чисел устройство предназначено для выявления групп (рядов) подряд идущих единичных бит разрядности в заданных границах диапазона и подсчет количества таких групп.When analyzing generators of pseudo-random binary number sequences, the device is designed to identify groups (rows) of consecutive single bits of capacity within specified range boundaries and count the number of such groups.
При обработке результатов физических экспериментов устройство предназначено для выявления событий заданной размерности, определение их количества и размещение в блоках данных.When processing the results of physical experiments, the device is designed to identify events of a given dimension, determine their number and place them in data blocks.
Техническим результатом изобретения является расширение арсенала средств того же назначения, в части обеспечения возможности детектирования групп единичных бит в заданном диапазоне разрядности, определение количества выявленных групп и их размещение в блоках данных.The technical result of the invention is the expansion of the arsenal of means for the same purpose, in terms of ensuring the possibility of detecting groups of single bits in a given range of bit depth, determining the number of identified groups and their placement in data blocks.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯBRIEF DESCRIPTION OF THE ESSENCE OF THE INVENTION
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что устройство для детектирования в блоках данных групп единичных бит в заданных границах содержит внешнюю N разрядную входную шину данных ID блоков данных G, внешние М разрядные входные шины задания нижней IL и верхней IH границ, где M=]log2 N[ большее целое, группы внешних выходов количества групп заданного диапазона QLH и больше верхней границы QH, начальных разрядов групп заданного диапазона QULH и верхней границы QUH, первый 1 и второй 2 дешифраторы, первую и вторую группы из (N-1)-го элементов ИЛИ, третью группу из N элементов И с инверсным входом первый 11 и второй 12 блоки счета единиц, первый модуль детектирования нижней границы 5L и второй модуль детектирования верхней границы 5Н, каждый из которых содержит группу из N блоков детектирования N групп из (N+1-I) элементов ИЛИ с инверсным входом 1-ых блоков детектирования 6I, где первую группу из (N-1)-го элементов И с инверсными входами вторую группу из (N-1)-го элементов И с инверсным входом и элемент И 13,The specified technical result in the implementation of the invention is achieved in that the device for detecting in data blocks groups of single bits within specified limits contains an external N-bit input data bus ID of data blocks G, external M-bit input buses for setting the lower IL and upper IH limits, where M=]log2 N[ is a larger integer, groups of external outputs of the number of groups of the specified range QLH and is greater than the upper limit QH, initial digits of groups of the specified range QULH and the upper limit QUH, the first 1 and second 2 decoders, the first and the second groups of (N-1) OR elements, a third group of N AND elements with an inverted input first 11 and second 12 units counting units, first lower
а также введены внутренние шины нижней BUL и верхней BUH границ, начальных разрядов групп заданного диапазона BLH, нижней BL и верхней ВН границ,and also internal buses of the lower BUL and upper BUH boundaries, initial digits of groups of a given range BLH, lower BL and upper HH boundaries were introduced,
причем разряды внешних входных шин задания нижней IL и верхней IH границ соединены с адресными входами соответственно первого 1 и второго 2 дешифраторов, у которых выходы, с первого выхода до (N-1)-го выхода, соединены с первыми входами соответствующих одноименных (N-1)-го элементов ИЛИ соответственно первой и второй групп, выходы которых являются соответствующими одноименными разрядами, с первого разряда до (N-1)-го разряда, внутренних шин соответственно нижней BUL и верхней BUH границ, у которых N-ые разряды соединены с N-ми выходами соответственно первого 1 и второго 2 дешифраторов, а также выходы элементов в первой группах, начиная с выхода (N-1)-го элемента до второго элемента, соединены со вторыми входами соответствующих предыдущих элементов ИЛИ в первой и второй группах, начиная с (N-2)-го элемента до первого элемента, а вторые входы (N-1)-ых элементов групп соединены с N-ми выходами соответственно первого 1 и второго 2 дешифраторов,wherein the bits of the external input buses for setting the lower IL and upper IH boundaries are connected to the address inputs of the first 1 and second 2 decoders, respectively, whose outputs, from the first output to the (N-1)th output, are connected to the first inputs of the corresponding identical (N-1)th OR elements, respectively, of the first and the second groups, the outputs of which are the corresponding bits of the same name, from the first bit to the (N-1)-th bit, the internal buses of the lower BUL and upper BUH boundaries, respectively, whose N-th bits are connected to the N-th outputs of the first 1 and second 2 decoders, respectively, as well as the outputs of the elements in the first groups, starting from the output of the (N-1)th element to the second element, are connected to the second inputs of the corresponding previous OR elements in the first and the second groups, starting from the (N-2)-th element to the first element, and the second inputs of the (N-1)-th elements of the groups are connected to the N-th outputs of the first 1 and second 2 decoders, respectively,
причем разряды внешней входной шины данных ID соединены с первыми группами входов II первого модуля детектирования нижней границы 5L и второго модуля детектирования верхней границы 5Н, у которых вторые группы входов 12 соединены с разрядами внутренних шин соответственно нижней BUL и верхней BUH границ,wherein the bits of the external input data bus ID are connected to the first groups of inputs II of the first lower
кроме того в первом модуле детектирования нижней границы 5L и втором модуле детектирования верхней границы 5Н разряды первых групп входов II группами по (N+1-I) разрядов, каждая из которых начинается с 1-го разряда до N-го разряда соединены в соответствующих 1-ых блоках 6I детектирования группы со вторыми прямыми входами элементов ИЛИ с инверсным входом групп , у которых первые инверсные входы соединены с разрядами вторых групп входов 12 группами по (N+1-I) разрядов, каждая из которых начинается с 1-го разряда до (N+l-I)-го разряда, при этом выходы элементов ИЛИ с инверсным входом групп блоков детектирования 6I, начиная со второго блока 62 до N-го блока 6N, соединены с прямыми входами одноименных элементов И с инверсными входами первой группы инверсные входы которых соединены с разрядами вторых групп входов 12 группами по J разрядов, каждая из которых начинается с N-го разряда до второго разряда, где а выходы элементов ИЛИ с инверсным входом группы первого блока детектирования 61 соединены с входами элемента И 13,in addition, in the first module of detection of the
причем выходы элементов И с инверсными входами первой группы соединены с прямыми входами одноименных элементов И с инверсным входами второй группы у которых первые инверсные входы (N-2) элементов И, начиная с третьего элемента до N-го элемента соединены с прямыми входами соответствующих предыдущих (N-2) элементов И из второй группы начиная со второго элемента до (N-1)-го элемента а первый инверсный вход второго элемента соединен с выходом элемента И 13,and the outputs of the AND elements with the inverted inputs of the first group connected to the direct inputs of the same-name elements AND with the inverse inputs of the second group which have the first inverted inputs (N-2) of AND elements, starting from the third element to the Nth element connected to the direct inputs of the corresponding previous (N-2) AND elements from the second group starting from the second element up to (N-1)th element and the first inverse input of the second element connected to the output of element AND 13,
кроме того, выходы всех (N-1) элементов И с инверсным входом из второй группы являются соответствующими одноименными (N-1) разрядами, начиная со второго разряда до N-го разряда, групп выходов Q соответствующих модулей детектирования границ нижней 5L и верхней 5Н, а первый разряд выходов Q соединен с выходом соответствующего элемента И 13,in addition, the outputs of all (N-1) AND gates with inverted input from the second group are the corresponding identical (N-1) digits, starting from the second digit to the N-th digit, of the groups of outputs Q of the corresponding modules for detecting the boundaries of the lower 5L and upper 5H, and the first digit of the outputs Q is connected to the output of the
причем разряды групп выходов Q модулей детектирования нижней 5L и верхней 5Н границ являются одноименными разрядами внутренних шин начальных разрядов групп соответственно нижней BL и верхней ВН границ, причем все N разрядов шины нижней границы BL соединены с прямыми входами одноименных элементов И с инверсным входом третьей группы выходы которых являются разрядами внутренней шины начальных разрядов групп заданного диапазона BLH, которая соединена с одноименными разрядами внешних выходов начальных разрядов групп заданного диапазона QULH и подключена к входам первого блока счета единиц 11, выходы которого являются соответствующими разрядами группы внешних выходов количества групп заданного диапазона QLH,wherein the output group bits Q of the detection modules of the lower 5L and upper 5H boundaries are the same-name bits of the internal buses of the initial bits of the groups of the lower BL and upper BH boundaries, respectively, and all N bits of the bus of the lower boundary BL are connected to the direct inputs of the same-name AND elements with the inverse input of the third group the outputs of which are the bits of the internal bus of the initial bits of the groups of the given range BLH, which is connected to the same-name bits of the external outputs of the initial bits of the groups of the given range QULH and is connected to the inputs of the first
причем все N разрядов внутренней шины начальных разрядов групп верхней ВН границы соединены с инверсными входами одноименных элементов И с инверсным входом третьей группы а также являются одноименными разрядами внешних выходов начальных разрядов групп верхней границы QUH и подключены к входам второго блока счета единиц 12, выходы которого являются соответствующими разрядами группы внешних выходов количества групп больше верхней границы QH.where all N bits of the internal bus of the initial bits of the groups of the upper HV boundary are connected to the inverse inputs of the same-name elements AND with the inverse input of the third group and are also the same-named digits of the external outputs of the initial digits of the groups of the upper limit of QUH and are connected to the inputs of the second
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS
На фиг.1 представлена схема предлагаемого устройства. На фиг.2 приведена временная диаграмма работы устройства для N=8 разрядности входных блоков.Fig. 1 shows the diagram of the proposed device. Fig. 2 shows the timing diagram of the device operation for N=8 bit depth of input blocks.
На фиг.1 - 2 и в тексте приняты следующие обозначения:In Fig. 1 - 2 and in the text the following designations are used:
AND - элемент И,AND - the AND element,
ВН - внутренняя N разрядная шина начальных разрядов групп верхней границы,ВН - internal N-bit bus of initial bits of upper boundary groups,
BL - внутренняя N разрядная шина начальных разрядов групп нижней границы,BL - internal N-bit bus of initial bits of lower boundary groups,
BLH - внутренняя N разрядная шина начальных разрядов групп заданного диапазона,BLH - internal N-bit bus of initial bits of groups of a given range,
BUH - внутренняя N разрядная шина верхней границы,BUH - internal N-bit upper boundary bus,
BUL - внутренняя N разрядная шина нижней границы,BUL - internal N-bit lower boundary bus,
DC- дешифратор,DC decoder,
G (G1, G2, …, G10) - входные N разрядные блоки данных,G (G1, G2, …, G10) - input N-bit data blocks,
I1, I2 - первая и вторая группы входов модулей детектирования границ,I1, I2 - the first and second groups of inputs of the boundary detection modules,
ID - внешняя N разрядная входная шина блоков данных G,ID - external N-bit input bus of data blocks G,
IH - внешняя М разрядная входная шина задания верхней границы,IH - external M-bit input bus for setting the upper limit,
где M=]log2 N[ большее целое,where M=]log2 N[ is the larger integer,
IL - внешняя М разрядная входная шина задания нижней границы,IL - external M-bit input bus for setting the lower limit,
Н - верхняя граница диапазона,H - upper limit of the range,
L - нижняя граница диапазона,L - lower limit of the range,
N - разрядность входного блока данных,N - the bit depth of the input data block,
OR - элемент ИЛИ,OR - OR element,
Q - группа выходов модулей детектирования границ,Q - group of outputs of the boundary detection modules,
QH - группа внешних выходов количества групп больше верхней границы,QH - group of external outputs of the number of groups is greater than the upper limit,
QLH - группа внешних выходов количества групп заданного диапазона,QLH - group of external outputs of the number of groups of a given range,
QUH - группа внешних выходов начальных разрядов групп верхней границы,QUH - a group of external outputs of the initial digits of the upper boundary groups,
QULH - группа внешних выходов начальных разрядов групп заданного диапазона,QULH - a group of external outputs of the initial digits of groups of a given range,
1 - первый дешифратор нижней границы,1 - first lower boundary decoder,
2 - второй дешифратор верхней границы,2 - the second upper boundary decoder,
- первая группа из (N-1)-го элементов ИЛИ, - the first group of (N-1) OR elements,
- вторая группа из (N-1)-го элементов ИЛИ, - the second group of (N-1) OR elements,
5L - первый модуль детектирования нижней границы,5L - first module of detection of the lower limit,
5Н - второй модуль детектирования верхней границы,5H - the second upper limit detection module,
- группа из N блоков детектирования, - a group of N detection blocks,
- N групп из (N+1-I) элементов ИЛИ с инверсным входом 1-ых блоков детектирования 6I, где 1 = 1, …, N, - N groups of (N+1-I) OR elements with inverted input of the
- первая группа из (N-1)-го элементов И с инверсными входами, - the first group of (N-1) AND elements with inverted inputs,
- вторая группа из (N-1)-го элементов И с инверсным входом, - the second group of (N-1) AND elements with inverted input,
- третья группа из N элементов И с инверсным входом, - the third group of N AND elements with inverted input,
11 - первый блок счета единиц,11 - the first block of units counting,
12 - второй блок счета единиц,12 - the second block of units counting,
13 - элемент И.13 - element I.
Предлагаемое устройство содержит внешнюю N разрядную входную шину данных ID блоков данных G, внешние М разрядные входные шины задания нижней IL и верхней IH границ, где M=]log2 N[ большее целое, группы внешних выходов количества групп заданного диапазона QLH и больше верхней границы QH, начальных разрядов групп заданного диапазона QULH и верхней границы QUH, первый 1 и второй 2 дешифраторы, первую и вторую группы из (N-1)-го элементов ИЛИ, третью группу из N элементов И с инверсным входом первый 11 и второй 12 блоки счета единиц, первый модуль детектирования нижней границы 5L и второй модуль детектирования верхней границы 5Н, каждый из которых содержит группу из N блоков детектированияN групп из (N+1-I) элементов ИЛИ с инверсным входом 1-ых блоков детектирования 6I, где I = 1, …, N, первую группу из (N-1)-го элементов И с инверсными входами вторую группу из (N-1)-го элементов И с инверсным входом и элемент И 13.The proposed device comprises an external N-bit input data bus ID of data blocks G, external M-bit input buses for setting the lower IL and upper IH boundaries, where M=]log2 N[ is a larger integer, groups of external outputs of the number of groups of a given range QLH and greater than the upper boundary QH, initial digits of groups of a given range QULH and the upper boundary QUH, the first 1 and second 2 decoders, the first and the second groups of (N-1) OR elements, a third group of N AND elements with an inverted input first 11 and second 12 units counting units, first lower
Также введены внутренние шины нижней BUL и верхней BUH границ, начальных разрядов групп заданного диапазона BLH, нижней BL и верхней ВН границ.Also introduced are internal buses of the lower BUL and upper BUH boundaries, initial digits of groups of a given range BLH, lower BL and upper HH boundaries.
Разряды внешних входных шин задания нижней IL и верхней Ш границ соединены с адресными входами соответственно первого 1 и второго 2 дешифраторов, у которых выходы, с первого выхода до (N-1)-го выхода, соединены с первыми входами соответствующих одноименных (N-1)-го элементов ИЛИ соответственно первой и второй групп, выходы которых являются соответствующими одноименными разрядами, с первого разряда до (N-1)-го разряда, внутренних шин соответственно нижней BUL и верхней BUH границ, у которых N-ые разряды соединены с N-ми выходами соответственно первого 1 и второго 2 дешифраторов.The bits of the external input buses for setting the lower IL and upper SH boundaries are connected to the address inputs of the first 1 and second 2 decoders, respectively, whose outputs, from the first output to the (N-1)th output, are connected to the first inputs of the corresponding identical (N-1)th OR elements, respectively, of the first and the second groups, the outputs of which are the corresponding bits of the same name, from the first bit to the (N-1)th bit, of the internal buses of the lower BUL and upper BUH boundaries, respectively, in which the N-th bits are connected to the N-th outputs of the first 1 and second 2 decoders, respectively.
Выходы элементов в первой и второй группах, начиная с выхода (N-1)-го элемента до второго элемента, также соединены со вторыми входами соответствующих предыдущих элементов ИЛИ в первой группах, начиная с (N-2)-го элемента до первого элемента. Вторые входы (N-1)-ых элементов групп соединены с N-ми выходами соответственно первого 1 и второго 2 дешифраторов.Outputs of elements in the first and the second groups, starting from the output of the (N-1)th element to the second element, are also connected to the second inputs of the corresponding previous OR elements in the first groups, starting from the (N-2)-th element to the first element. The second inputs of the (N-1)-th elements of the groups are connected to the N-th outputs of the first 1 and second 2 decoders, respectively.
Разряды внешней входной шины данных ID соединены с первыми группами входов II первого модуля детектирования нижней границы 5L и второго модуля детектирования верхней границы 5Н, у которых вторые группы входов 12 соединены с разрядами внутренних шин соответственно нижней BUL и верхней BUH границ.The bits of the external input data bus ID are connected to the first groups of inputs II of the first lower
В первом модуле детектирования нижней границы 5L и втором модуле детектирования верхней границы 5Н разряды первых групп входов И группами по (N+1-I) разрядов, каждая из которых начинается с 1-го разряда до N-го разряда соединены в соответствующих 1-ых блоках 6i детектирования группы со вторыми прямыми входами элементов ИЛИ с инверсным входом групп у которых первые инверсные входы соединены с разрядами вторых групп входов 12 группами по (N+1-I) разрядов, каждая из которых начинается с 1-го разряда до (N+l-I)-го разряда, при этом выходы элементов ИЛИ с инверсным входом групп блоков детектирования начиная со второго блока до N-го блока соединены с прямыми входами одноименных элементов И с инверсными входами первой группы инверсные входы которых соединены с разрядами вторых групп входов 12 группами по J разрядов, каждая из которых начинается с N-го разряда до второго разряда, где (J = 1, …, (N-1)), а выходы элементов ИЛИ с инверсным входом группы первого блока детектирования 61 соединены с входами элемента И 13.In the first module of detection of the lower boundary 5L and the second module of detection of the upper boundary 5H, the digits of the first groups of inputs I are in groups of (N+1-I) digits, each of which starts from the 1st digit to the Nth digit connected in the corresponding 1st blocks 6i of the group detection with second direct inputs of OR elements with inverse input of groups in which the first inverse inputs are connected to the digits of the second groups of inputs by 12 groups of (N+1-I) digits, each of which starts from the 1st digit to the (N+lI)th digit, while the outputs of the OR elements with the inverse input of the groups detection blocks starting from the second block to N-th block connected to the direct inputs of the same-name elements AND with the inverse inputs of the first group the inverse inputs of which are connected to the digits of the second groups of inputs by 12 groups of J digits, each of which starts from the N-th digit to the second digit, where (J = 1, …, (N-1)), and the outputs of OR elements with the inverse input of the group the first detection block 6 1 are connected to the inputs of the AND element 13.
Выходы элементов И с инверсными входами первой группы соединены с прямыми входами одноименных элементов И с инверсным входами второй группы у которых первые инверсные входы (N-2) элементов И, начиная с третьего элемента до N-го элемента соединены с прямыми входами соответствующих предыдущих (N-2) элементов И из второй группы начиная со второго элемента до (N-1)-го элемента а первый инверсный вход второго элемента соединен с выходом элемента И 13.Outputs of AND gates with inverted inputs of the first group connected to the direct inputs of the same-name elements AND with the inverse inputs of the second group which have the first inverted inputs (N-2) of AND elements, starting from the third element to the Nth element connected to the direct inputs of the corresponding previous (N-2) AND elements from the second group starting from the second element up to (N-1)th element and the first inverse input of the second element connected to the output of element AND 13.
Выходы всех (N-1) элементов И с инверсным входом из второй группы являются соответствующими одноименными (N-1) разрядами, начиная со второго разряда до N-го разряда, групп выходов Q соответствующих модулей детектирования границ нижней 5L и верхней 5Н, а первый разряд выходов Q соединен с выходом соответствующего элемента И 13.Outputs of all (N-1) AND gates with inverted input from the second group are the corresponding identical (N-1) digits, starting from the second digit to the N-th digit, of the groups of outputs Q of the corresponding modules for detecting the boundaries of the lower 5L and upper 5H, and the first digit of the outputs Q is connected to the output of the corresponding AND
Разряды групп выходов Q модулей детектирования нижней 5L и верхней 5Н границ являются одноименными разрядами внутренних шин начальных разрядов групп соответственно нижней BL и верхней ВН границ. Причем все N разрядов шины нижней границы BL соединены с прямыми входами одноименных элементов И с инверсным входом третьей группы выходы которых являются разрядами внутренней шины начальных разрядов групп заданного диапазона BLH, которая соединена с одноименными разрядами внешних выходов начальных разрядов групп заданного диапазона QULH и подключена к входам первого блока счета единиц 11, выходы которого являются соответствующими разрядами группы внешних выходов количества групп заданного диапазона QLH.The output group bits Q of the detection modules of the lower 5L and upper 5H boundaries are the same-name bits of the internal buses of the initial bits of the groups of the lower BL and upper BH boundaries, respectively. Moreover, all N bits of the bus of the lower boundary BL are connected to the direct inputs of the same-name elements AND with the inverse input of the third group the outputs of which are the bits of the internal bus of the initial bits of the groups of the given range BLH, which is connected to the same-name bits of the external outputs of the initial bits of the groups of the given range QULH and is connected to the inputs of the first
Причем все N разрядов внутренней шины начальных разрядов групп верхней ВН границы соединены с инверсными входами одноименных элементов И с инверсным входом третьей группы а также являются одноименными разрядами внешних выходов начальных разрядов групп верхней границы QUH и подключены к входам второго блока счета единиц 12, выходы которого являются соответствующими разрядами группы внешних выходов количества групп больше верхней границы QH.Moreover, all N bits of the internal bus of the initial bits of the groups of the upper HV boundary are connected to the inverse inputs of the same-name elements AND with the inverse input of the third group and are also the same-named digits of the external outputs of the initial digits of the groups of the upper limit of QUH and are connected to the inputs of the second
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE ESSENCE OF THE INVENTION
Принцип работы предлагаемого устройства состоит в следующем.The operating principle of the proposed device is as follows.
Предлагаемое устройство позволяет детектировать в N разрядных блоках входных данных G единичные группы (ряды) содержащие количество единичных бит в заданном диапазоне от нижней границы L до верхней границы Н (группы содержат ≥L (L и более) и <Н (менее) единичных бит, где L<Н, H≤N). Кроме того определяется количество таких групп и их расположение в блоках данных, а также количество групп содержащих ≥ Н (Н и более) единичных бит.The proposed device allows detecting in N-bit blocks of input data G single groups (rows) containing a number of single bits in a given range from the lower boundary L to the upper boundary H (the groups contain ≥L (L or more) and <H (less) single bits, where L<H, H≤N). In addition, the number of such groups and their location in data blocks, as well as the number of groups containing ≥H (H or more) single bits, are determined.
Входные N разрядные блоки данных G последовательно в каждом такте поступают на внешнюю входную шину данных ID. Разрядность границ детектируемых единичных групп задается в двоичном коде - нижняя граница диапазона L на внешней входной шине задания IL, верхняя граница диапазона Н на внешней входной шине задания IH, (количество разрядов которых составляет M=]log2 N[большее целое), которые передаются на первый 1 и второй 2 дешифраторы DC. Далее в первой и второй группах элементов ИЛИ двоичные коды границ IL и IH преобразуются в соответствующие унитарные L и Н разрядные единичные ряды, начиная с первого разряда, которые передаются на соответствующие внутренние шины нижней границы BUL и верхней границы BUH, например, для L=3 формируется значение на шине BUL[8-1]=0000 0111 при разрядности блоков N=8.The input N-bit data blocks G are sequentially fed to the external input data bus ID in each clock cycle. The bit depth of the boundaries of the detected single groups is specified in binary code - the lower limit of the range L on the external input task bus IL, the upper limit of the range H on the external input task bus IH, (the number of bits of which is M =]log2 N [greater integer), which are transmitted to the first 1 and second 2 decoders DC. Then in the first and the second in groups of OR elements, binary codes of the IL and IH boundaries are converted into corresponding unitary L and H-bit single rows, starting from the first bit, which are transmitted to the corresponding internal buses of the lower boundary BUL and the upper boundary BUH, for example, for L=3, the value on the BUL[8-1]=0000 0111 bus is formed with the block bit depth N=8.
В первом 5L и втором 5Н модулях детектирования границ осуществляется выявление единичных групп (рядов) содержащих соответственно ≥L и ≥Н единичных бит и формирование на соответствующих внутренних шинах BL и ВН начальных разрядов выявленных единичных групп в текущем блоке G на шине входных данных ID.In the first 5L and second 5H boundary detection modules, the detection of single groups (rows) containing ≥L and ≥H single bits, respectively, is carried out and the formation of the initial bits of the detected single groups in the current block G on the input data bus ID on the corresponding internal buses BL and BH.
При этом в группах из N блоков детектирования соответственно в первом 5L и во втором 5Н модулях детектирования границ, на элементах ИЛИ с инверсным входом соответствующих одноименных групп осуществляется маскирование старших разрядов с шины входных данных ID, соответствующих нулевым разрядам с внутренних шин задания разрядности нижней границы BUL и верхней границы BUH. При этом на выходах соответствующих маскируемых элементов ИЛИ с инверсным входом формируются единичные значения, а на выходы не маскируемых элементов ИЛИ с инверсным входом передаются соответствующие значения разрядов с шины входных данных ID для заданных разрядностей детектируемых групп нижней границы BUL и верхней границы BUH. При этом в соответствующих блоках детектирования проводится выделение (N+1-I) разрядных групп, где In this case, in groups of N detection blocks respectively in the first 5L and in the second 5H border detection modules, on OR elements with an inverse input of the corresponding groups of the same name masking of the senior bits from the input data bus ID corresponding to the zero bits from the internal buses for specifying the bit depth of the lower boundary BUL and the upper boundary BUH is carried out. In this case, single values are formed at the outputs of the corresponding masked OR elements with an inverse input, and the corresponding values of the bits from the input data bus ID for the specified bit depths of the detected groups of the lower boundary BUL and the upper boundary BUH are transmitted to the outputs of the non-masked OR elements with an inverse input. In this case, in the corresponding detection blocks (N+1-I) discharge groups are allocated, where
Далее на элементах И 13 и в первых группах из (N-1)-го элементов И с инверсными входами соответственно первого 5L и во второго 5Н модулей детектирования границ, проводится проверка на наличие единичных групп содержащих соответственно ≥L и ≥Н единичных бит и при выявлении таких единичных групп на соответствующих выходах элемента И 13 и в первых группах из (N-1)-го элементов И с инверсными входами формируются единичные значения.Next, on the AND
При наличии во входных блоках G на шине ID единичных групп содержащих бит больше заданных границ, соответственно ≥L и ≥Н, будет выявлено несколько искомых соседних единичных групп (единичные значения будут установлены на выходах соседних элементов И 13 и группы ). Маскирование соседних единичных групп, относящихся к одной группе во входном блоке ID, осуществляется во второй группе элементов И с инверсным входом. При этом сохраняется единичное значение на выходах элементов соответствующих начальным (младшим) разрядам выявленных единичных групп.If there are single groups containing a bit greater than the specified limits in the input blocks G on the ID bus, respectively ≥L and ≥H, several desired adjacent single groups will be detected (single values will be set at the outputs of adjacent AND 13 elements and group ). Masking of adjacent single groups belonging to the same group in the input ID block is performed in the second group AND elements with an inverted input. In this case, the unit value is retained at the outputs of the elements corresponding to the initial (lower) digits of the identified unit groups.
Значения с выходов элемента И 13 и второй группы элементов И с инверсным входом являются выходами Q модулей детектирования нижней 5L и верхней 5Н границ и соединены с соответствующими разрядами внутренних N разрядных шин начальных разрядов групп соответственно нижней границы BL и верхней границы ВН.Values from the outputs of element I 13 and the second group elements AND with an inverse input are the outputs of the Q modules for detecting the lower 5L and upper 5H boundaries and are connected to the corresponding bits of the internal N bit buses of the initial bits of the groups of the lower boundary BL and upper boundary BH, respectively.
Далее в третьей группе из N элементов И с инверсным входом осуществляется маскирование выявленных групп содержащих ≥Н единичных бит.Значения с выходов третьей группы элементов являются соответствующими разрядами внутренней N разрядной шины BLH начальных разрядов групп заданного диапазона, которые далее поступают на группу входов первого блока счета единиц 11, в котором осуществляется счет количества выявленных единичных групп, соответствующих заданному диапазону границ ≥L и <Н, в текущем блоке входных данных ID.Next in the third group of N AND gates with inverted input masking of the identified groups containing ≥N single bits is carried out. The values from the outputs of the third group of elements are the corresponding bits of the internal N-bit bus BLH of the initial bits of the groups of the given range, which are then fed to the group of inputs of the first
Далее значения с выхода первого блока счета единиц 11 передается на группу внешних выходов количества групп заданного диапазона QLH, а значения разрядов с внутренней шины BLH начальных разрядов групп заданного диапазона являются соответствующими разрядами группы внешних выходов начальных разрядов групп заданного диапазона QULH.Next, the values from the output of the first
Кроме того значения разрядов с внутренней шины начальных разрядов групп верхней границы ВН являются соответствующими разрядами группы внешних выходов начальных разрядов групп верхней границы QUH, а также поступают на группу входов второго блока счета единиц 12, в котором осуществляется счет количества выявленных единичных групп превышающих верхнюю границу диапазона>Н, и значение с выхода второго блока счета единиц 12 передается на группу внешних выходов количества групп больше верхней границы QH.In addition, the values of the bits from the internal bus of the initial bits of the groups of the upper limit of the VN are the corresponding bits of the group of external outputs of the initial bits of the groups of the upper limit of the QUH, and are also sent to the group of inputs of the second
Предлагаемое устройство работает следующим образом.The proposed device operates as follows.
На фиг.2 приведена временная диаграмма выявления единичных групп во входных N=8 разрядных десяти блоках данных при задании разрядности нижней границы IL=1, 2 и 4 и верхней границы IH=4 и 5.Fig. 2 shows the timing diagram for identifying single groups in the input N=8-bit ten data blocks. when setting the bit depth of the lower boundary IL=1, 2 and 4 and the upper boundary IH=4 and 5.
В тактах 1-3 осуществляется детектирование групп, содержащих два и более единичных бит IL=2 и менее четырех бит 1Н=4 в трех входных блоках данных G1, G2, G3. Для заданных границ диапазона на выходах первойи второй группах элементов ИЛИ двоичные коды границ IL=2 и 1Н=4 преобразуются в соответствующие унитарные L и Н разрядные единичные ряды, начиная с первого разряда, которые передаются на соответствующие внутренние шины нижней границы BUL=0000 0011 и верхней границы BUH=0000 1111.In cycles 1-3, detection of groups containing two or more single bits IL=2 and less than four bits 1H=4 in three input data blocks G1, G2, G3 is performed. For the specified range limits at the outputs of the first and the second in the groups of OR elements, the binary codes of the boundaries IL=2 and 1H=4 are transformed into the corresponding unitary L and H-bit single rows, starting from the first bit, which are transmitted to the corresponding internal buses of the lower boundary BUL=0000 0011 and the upper boundary BUH=0000 1111.
В такте 1 на внешней N=8-ми разрядной входной шине данных задается код Ш[8-1]=1101 1011 первого блока G1, содержащий три двухразрядные единичные группы. На элементах ИЛИ с инверсным входомблоков детектирования в первом 5L модуле детектировани нижней границы проводится маскирование шести старших разрядов, а во втором 5Н модуле детектирования верхней границы проводится маскирование четырех старших разрядов. Далее на элементах И 13 и в первых группах из (N-1)-го элементов И с инверсными входами соответственно первого 5L и во второго 5Н модулей детектирования границ, проводится проверка на наличие единичных групп содержащих соответственно ≥L=2 и ≥Н=4 единичных бит и на выходах формируются единичные значения 5L (8[8-1], 13)=0100 1001, соответствующее начальным разрядам трех выявленных двухразрядных единичных групп, и 5Н (8[8-1], 13)=00000000, так как отсутствуют группы, содержащие четыре и более единичных бит.Данные значения без маскирования через соответствующие вторые группы элементов И с инверсным входом передаются на группы выходов Q, соответственно первого 5L и во второго 5Н модулей детектирования границ, и далее на внутренние шины начальных разрядов групп нижней границы BL=0100 1001 и верхней границы ВН=0000 0000. Далее через элементы И с инверсным входом третьей группы значение с внутренней шины начальных разрядов групп нижней границы BL без маскирования передается на внутреннюю шину BLH=0100 1001 начальных разрядов групп заданного диапазона, которое далее передается на группу внешних выходов начальных разрядов групп заданного диапазона QULH=0100 1001, так как не выявлено групп содержащих четыре и более единичных бит.При этом в первом блоке счета единиц 11 осуществляется счет трех выявленных двухразрядных единичных групп, соответствующих заданному диапазону границ ≥L=2 и <Н=4 в первом блоке G1 входных данных для ID[8-1]=1101 1011, и формирование двоичного кода, передаваемого на группу внешних выходов количества единичных групп заданного диапазона QLH=3. Одновременно на выходе второго блока счета единиц 12 формируется нулевое значение QH=0 - отсутствие выявленных групп больше верхней границы QH.In
В такте 2 на внешней 8-ми разрядной входной шине данных задается код ID[8-1]=1101 1101 второго блока G2, содержащий двухразрядную, трехразрядную и одноразрядную единичные группы. Далее, при маскировании шести старших разрядов в первом 5L модуле и четырех старших разрядов во втором 5Н модуле, на выходах элементов И 13 и в первых группах элементов И с инверсными входами устанавливаются значения 5L (8[8-1], 13)=0100 1100 и 5Н (8[8-1], 13)=0000 0000. При этом единичные значения, установленные на выходах соседних третьего и четвертого элементов 5L (8[4-3])=11, соответствуют одной группе (ряду) из трех единичных бит во входном блоке ID. Поэтому во второй группе элементов И с инверсным входом первого 5L модуля детектирования нижней границы маскируется единичное значение с выхода четвертого элемента 8[4]=1 и на внутренней шине начальных разрядов групп нижней границы устанавливается код BL=0100 0100, соответствующий двум единичным группам содержащим два и более единичных бит IL=2 (BUL=0000 ООП). Далее через элементы И с инверсным входом третьейзначение с внутренней шины начальных разрядов групп нижней границы BL без маскирования передается на внутреннюю шину BLH=0100 0100 начальных разрядов групп заданного диапазона, которое далее передается на группу внешних выходов начальных разрядов групп заданного диапазона QULH=0100 0100, так как не выявлено групп содержащих четыре и более единичных бит.При этом на выходе первого блока счета единиц 11 формируется код количества единичных групп заданного диапазона QLH=2 для второго блока G2 входных данных для ID[8-1]=1101 1101 и одновременно на выходе второго блока счета единиц 12 формируется нулевое значение QH=0 - отсутствие выявленных групп больше верхней границы QH.In
В такте 3 на внешней 8-ми разрядной входной шине данных задается код ID[8-1]=1110 1111 третьего блока G3, содержащий трехразрядную и четырехразрядную единичные группы. Для данного кода ID на выходах элемента И 13 и в первой группе элементов И с инверсными входамипервого 5L модуля детектирования нижней границы устанавливаются значения 5L (8[8-1], 13)=0110 0111, соответствующие начальным разрядам выявленных единичных групп содержащим ≥L=2 бит.При этом единичные значения, установленные на выходах соседних элементов, соответствуют одной группе (ряду) из трех и второй группе (ряду) из четырех единичных бит во входном блоке ID. Поэтому они маскируются во второй группе элементов И с инверсным входом и на внутренней шине начальных разрядов групп нижней границы устанавливается код BL=0010 0001. На выходах элемента И 13 и в первой группе элементов И с инверсными входамивторого 5Н модуля детектирования верхней границы устанавливаются значения 5Н (8[8-1], 13)=0000 0001, соответствующее первому разряду выявленной четырехразрядной единичной группе ≥Н=4 бит, которое без маскирования передается на внутреннюю шину начальных разрядов групп верхней границы ВН=0000 0001. Далее на элементах И с инверсным входом третьей группы осуществляется маскирование первого разряда и на внутренней шине начальных разрядов групп заданного диапазона устанавливается код BLH=0010 0000, соответствующий одной группе из заданного диапазона ≥L=2 и <Н=4, для которого на выходе первого блока счета единиц 11 формируется код количества единичных групп заданного диапазона QLH=1 для третьего блока G3 входных данных для ID[8-1]=1110 1111 и одновременно на выходе второго блока счета 12 единиц формируется значение QH=1, соответствующее одной группе содержащей одну четырехразрядную групп ≥Н=4.In
В тактах 4-6 осуществляется детектирование групп, содержащих два и более единичных бит IL=2 и менее пяти бит Ш=5 в трех входных блоках данных G4, G5, G6. Для заданных границ диапазона на выходах первойи второй In cycles 4-6, detection of groups containing two or more single bits IL=2 and less than five bits Ш=5 in three input data blocks G4, G5, G6 is performed. For the specified range limits at the outputs of the first and the second
группах элементов ИЛИ двоичные коды границ IL=2 и IH=5 преобразуются в соответствующие унитарные L и Н разрядные единичные ряды, начиная с первого разряда, которые передаются на соответствующие внутренние шины нижней границы BUL=0000 0011 и верхней границы BUH=0001 1111.in the OR element groups, the binary codes of the boundaries IL=2 and IH=5 are converted into the corresponding unitary L and H-bit single rows, starting from the first bit, which are transmitted to the corresponding internal buses of the lower boundary BUL=0000 0011 and the upper boundary BUH=0001 1111.
В такте 4 на внешней 8-ми разрядной входной шине данных задается код ID[8-1]=0101 1101 четвертого блока G4, содержащий две одноразрядные и одну трехразрядную единичные группы. Для данного кода ID на выходах элемента И 13 и в первой группе элементов И с инверсными входамипервого 5L модуля детектирования нижней границы устанавливаются значения 5L (8[8-1], 13)=0000 1100, соответствующий одной трехразрядной единичной группе. Поэтому маскируется четвертый разряд и на внутренней шине начальных разрядов групп нижней границы устанавливается код BL=0000 0100. Одновременно на внутренней шине начальных разрядов групп верхней границы устанавливается код ВН=0000 0000. Поэтому через элементы И с инверсным входом третьей группызначение с внутренней шины начальных разрядов групп нижней границы BL без маскирования передается на внутреннюю шину начальных разрядов групп заданного диапазона BLH=0000 0100, которое далее передается на группу внешних выходов начальных разрядов групп заданного диапазона QULH=0000 0100, а на выходе первого блока счета единиц 11 формируется код количества единичных групп заданного диапазона QLH=1 для четвертого блока G4.In
В такте 5 на внешней 8-ми разрядной входной шине данных задается код ID[8-1]=1111 0111 пятого блока G5, содержащий трехразрядную и четырехразрядную единичные группы. Для данного кода ID на выходах элемента И 13 и в первой группе элементов И с инверсными входамипервого 5L модуля детектирования нижней границы устанавливаются значения 5L (8[8-1], 13)=0111 ООП, соответствующий четырехразрядной и трехразрядной единичным группам, для которых единичные значения установлены в соседних разрядах. Поэтому во второй группеэлементов И с инверсным входом первого 5L модуля детектирования нижней границы маскируется единичное значение в старших разрядах для выявленных групп и на внутренней шине начальных разрядов групп нижней границы устанавливается код BL=0001 0001. Одновременно на внутренней шине начальных разрядов групп верхней границы устанавливается код ВН=0000 0000. Поэтому через элементы И с инверсным входом третьей группызначение с внутренней шины начальных разрядов групп нижней границы BL без маскирования передается на внутреннюю шину начальных разрядов групп заданного диапазона BLH=0001 0001, которое далее передается на группу внешних выходов начальных разрядов групп заданного диапазона QULH=0001 0001, а на выходе первого блока счета единиц 11 формируется код количества единичных групп заданного диапазона QLH=2 для пятого блока G5.In
В такте 6 на внешней 8-ми разрядной входной шине данных задается код ID[8-1]=1111 1011 шестого блока G6, содержащий двухразрядную и пятиразрядную единичные группы. Для данного кода ID выходах элементов И 13 и первых групп элементов И с инверсными входамиустанавливаются значения 5L (8[8-1], 13)=0111 1001 и 5Н (8[8-1], 13)=0000 1000. Далее в первом 5L модуле детектирования нижней границы маскируется единичное значение в трех старших разрядах для выявленной шестиразрядной группы и на внутренней шине начальных разрядов групп нижней границы устанавливается код BL=0000 1001. Далее на элементах И с инверсным входом третьей группыосуществляется маскирование четвертого разряда и на внутренней шине начальных разрядов групп заданного диапазона устанавливается код BLH=0000 0001, соответствующий одной группе из заданного диапазона ≥L=2 и <Н=5, для которого на выходе первого блока счета единиц 11 формируется код количества единичных групп заданного диапазона QLH=T для входного блока G6 входных данных для ID[8-1]=1111 1011 и одновременно на выходе второго блока счета 12 единиц формируется значение QH=1, соответствующее одной группе содержащей больше верхней границы ≥Н=5.In
В тактах 7-8 осуществляется детектирование групп, содержащих четыре и более единичных бит IL=4 и менее пяти бит Ш=5 в двух входных блоках данных G7, G8. Для заданных границ диапазона устанавливаются коды на внутренних шинах нижней границы BUL=0000 1111 и верхней границы BUH=0001 1111.In cycles 7-8, detection of groups containing four or more single bits IL=4 and less than five bits Ш=5 in two input data blocks G7, G8 is performed. For the specified range limits, codes are set on the internal buses of the lower limit BUL=0000 1111 and the upper limit BUH=0001 1111.
В такте 7 на внешней 8-ми разрядной входной шине данных задается код ID[8-1]=1111 1011 седьмого блока G7, содержащий шестиразрядную и двухразрядную единичные группы. Для данного кода ID выходах элементов И 13 и первых групп элементов И с инверсными входамиустанавливаются значения 5L (8[8-1], 13)=0001 1000 и 5Н (8[8-1], 13)=0001 0000. Далее в первом 5L модуле детектирования нижней границы маскируется единичное значение в двух старших разрядах для выявленной шестиразрядной группы и на внутренней шине начальных разрядов групп нижней границы устанавливается код BL=0000 1000. Далее на элементах И с инверсным входом третьей группыосуществляется маскирование четвертого разряда и на внутренней шине начальных разрядов групп заданного диапазона устанавливается нулевой код BLH=0000 0000, соответствующий отсутствию групп из заданного диапазона ≥L=4 и<Н=5, поэтому на выходе первого блока счета единиц 11 формируется нулевой код количества единичных групп заданного диапазона QLH=0 для входного блока G6 входных данных для ID[8-1]=1111 1011 и одновременно на выходе второго блока счета 12 единиц формируется значение QH=1, соответствующее одной группе содержащей больше верхней границы ≥Н=5.In
В такте 8 на внешней 8-ми разрядной входной шине данных задается код ID[8-1]=1011 1100 восьмого блока G8, содержащий одноразрядную и четырехразрядную единичные группы. Для данного кода ID устанавливаются значения 5L (8[8-1], 13)=0000 0100 и 5Н (8[8-1], 13)=0000 0000, которые без маскирования передаются на внутренние шины нижней границы BL=0000 0100 и верхней границы ВН=0000 0000. Далее значение нижней границы BL без маскирования передается на внутреннюю шину BLH=0000 0100 начальных разрядов групп заданного диапазона, и на выходах блоков счета единиц устанавливаются коды количества групп QLH=1 и QH=0. Таким образом, при задании значения нижней границы L бит, а значение верхней границы на единицу больше H=(L+1) выявляются единичные группы с разрядностью равной нижней границе L.In
В тактах 9-10 осуществляется детектирование групп, содержащих один и более единичных бит IL=1 и менее пяти бит IH=5 в двух входных блоках данных G9, G10. Для заданных границ диапазона устанавливаются коды на внутренних шинах нижней границы BUL=0000 0001 и верхней границы BUH=0001 1111.In cycles 9-10, detection of groups containing one or more single bits IL=1 and less than five bits IH=5 in two input data blocks G9, G10 is performed. For the specified range limits, codes are set on the internal buses of the lower limit BUL=0000 0001 and the upper limit BUH=0001 1111.
В такте 9 на внешней 8-ми разрядной входной шине данных задается код ID[8-1]=1001 0111 девятого блока G9, содержащий две одноразрядные и одну трехразрядную единичные группы. Для данного кода ID устанавливаются значения 5L (8[8-1], 13)=1001 0111 и 5Н (8[8-1], 13)=0000 0000. Далее в первом 5L модуле детектирования нижней границы маскируется единичное значение в двух старших разрядах для выявленной трехразрядной группы и на внутренней шине начальных разрядов групп нижней границы устанавливается код BL=1001 0001. Далее значение нижней границы BL без маскирования передается на внутреннюю шину BLH=1001 0001 начальных разрядов групп заданного диапазона, и на выходах блоков счета единиц устанавливаются коды количества групп QLH=3 и QH=0 для входного блока G9.In
В такте 10 на внешней 8-ми разрядной входной шине данных задается код ID[8-1]=1111 1101 десятого блока G10, содержащий одноразрядную и шестиразрядную единичные группы. Для данного кода ID устанавливаются значения 5L (8[8-1], 13)=1111 1101 и 5Н (8[8-1], 13)=0000 0100. Далее в первом 5L модуле детектирования нижней границы маскируется единичное значение в пяти старших разрядах для выявленной шестиразрядной группы и на внутренней шине начальных разрядов групп нижней границы устанавливается код BL=0000 0101. Далее на элементах И с инверсным входом третьей группы осуществляется маскирование второго разряда и на внутренней шине начальных разрядов групп заданного диапазона устанавливается код ВШ=0000 0001, соответствующий одной группе из заданного диапазона ≥L=T и <Н=5, для которого на выходе первого блока счета единиц 11 формируется код количества единичных групп заданного диапазона QLH=1 для входного блока G10 входных данных для ID[8-1]=1111 1101 и одновременно на выходе второго блока счета 12 единиц формируется значение QH=1, соответствующее одной группе содержащей больше верхней границы ≥Н=5.In
Таким образом, для N разрядных входных блоков данных G осуществляется выявление единичных групп (рядов) содержащих количество единичных бит в заданных границах диапазона от L до Н (группы содержат ≥L (L и более) и менее Н единичных бит, где 1≤L<Н, H≤N). проводится счет таких групп и их расположение во входных блокахThus, for N-bit input data blocks G, the identification of single groups (rows) containing a number of single bits within the specified range boundaries from L to H is carried out (the groups contain ≥L (L or more) and less than H single bits, where 1≤L<H, H≤N). A count of such groups and their arrangement in the input blocks is carried out
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 осуществляет подсчет количества единичных групп заданной размерности в N разрядных входных блоках.The proposed device can be used for hardware implementation of statistical tests developed by the National Institute of Standards and Technology (NIST, USA) Information Technology Laboratory, the purpose of which is to determine the randomness measure of binary sequences generated by random number generators. In particular, the proposed device calculates the number of single groups of a given dimension in N-bit input blocks.
При обработке результатов физических экспериментов предлагаемое устройство обеспечивает выявление событий заданной размерности, определение их количества и размещение во входных блоках.When processing the results of physical experiments, the proposed device ensures the detection of events of a given dimension, determination of their number and placement in input blocks.
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 обеспечения возможности детектирования групп единичных бит в заданном диапазоне разрядности, определение количества выявленных групп и их размещение в блоках данных.The above information allows us to conclude that the proposed device solves the task, has regularity of nodes and connections, and corresponds to the declared technical result - expansion of the arsenal of means for the same purpose in terms of ensuring the possibility of detecting groups of single bits in a given range of bit depth, determining the number of identified groups and their placement in data blocks.
Claims (9)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2828235C1 true RU2828235C1 (en) | 2024-10-08 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6938061B1 (en) * | 2000-08-04 | 2005-08-30 | Arithmatica Limited | Parallel counter and a multiplication logic circuit |
US7584233B2 (en) * | 2005-06-28 | 2009-09-01 | Qualcomm Incorporated | System and method of counting leading zeros and counting leading ones in a digital signal processor |
WO2016036602A1 (en) * | 2014-09-03 | 2016-03-10 | Micron Technology, Inc. | Multiplication operations in memory |
RU2763859C1 (en) * | 2021-04-29 | 2022-01-11 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ" (НИЯУ МИФИ) | Device for detecting unit groups of bits in a binary sequence |
RU2800039C1 (en) * | 2023-03-09 | 2023-07-17 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ" (НИЯУ МИФИ) | Device for detecting groups of single bit and maximum group in data blocks |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6938061B1 (en) * | 2000-08-04 | 2005-08-30 | Arithmatica Limited | Parallel counter and a multiplication logic circuit |
US7584233B2 (en) * | 2005-06-28 | 2009-09-01 | Qualcomm Incorporated | System and method of counting leading zeros and counting leading ones in a digital signal processor |
WO2016036602A1 (en) * | 2014-09-03 | 2016-03-10 | Micron Technology, Inc. | Multiplication operations in memory |
RU2763859C1 (en) * | 2021-04-29 | 2022-01-11 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ" (НИЯУ МИФИ) | Device for detecting unit groups of bits in a binary sequence |
RU2800039C1 (en) * | 2023-03-09 | 2023-07-17 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ" (НИЯУ МИФИ) | Device for detecting groups of single bit and maximum group in data blocks |
RU2809743C1 (en) * | 2023-08-07 | 2023-12-15 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский ядерный университет МИФИ" (НИЯУ МИФИ) | Device for detecting groups of single bits in blocks of binary sequence |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2828235C1 (en) | Device for detecting groups of single bits in data units within given boundaries | |
RU2819111C1 (en) | Device for detecting given k-bit groups of single bits in data units | |
RU2800039C1 (en) | Device for detecting groups of single bit and maximum group in data blocks | |
RU2824560C1 (en) | Device for detecting bit patterns and intervals between bit patterns | |
RU2828236C1 (en) | Device for counting identical groups of bits in blocks of binary sequence | |
RU2809741C1 (en) | Group structure device for detecting variable bit patterns | |
RU2815502C1 (en) | Device for detecting groups of single bits and maximum groups in blocks of binary sequence | |
RU2809743C1 (en) | Device for detecting groups of single bits in blocks of binary sequence | |
RU2798197C1 (en) | Parallel-serial structure device for detecting non-overlapping bit patterns | |
RU2780985C1 (en) | Device for detecting groups of bits | |
RU2807299C1 (en) | Device for detecting overlapped and non-overlapped bit patterns in binary sequence | |
Asner et al. | A cluster-finding trigger processor | |
RU2787294C1 (en) | Device for detecting overlapping bit patterns in a binary sequence | |
SU1615702A1 (en) | Device for numbering permutations | |
RU2759002C1 (en) | Device of parallel-sequential structure for detecting the boundaries of the range of single bits | |
SU1397933A1 (en) | Device for permutation searching | |
SU1030797A1 (en) | Device for sorting mn-digit numbers | |
SU1198538A2 (en) | Device for generating histogram of random numbers | |
SU1092494A2 (en) | Device for sorting numbers | |
SU1168927A1 (en) | Device for sorting numbers | |
SU407376A1 (en) | ADAPTIVE SWITCH OF THE SYSTEM OF TEL EISMEREN II | |
SU1485230A1 (en) | Number sorter | |
SU1698896A1 (en) | Device to define a median | |
SU1075264A2 (en) | Device for servicing queries | |
SU1608644A1 (en) | Device for processing series code of golden proportion |