Устройство для упорядоченной выборки значений параметра

 

„„SU „104 470

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК экю G 06 F 7/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И- АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2. Авторское

N 525083, кл. G

3. Авторское и 739527, кл. G (прототип). свидетельство СССР

06 F 7/06. 1976. свидетельство СССР

06 F 7/02, 1980

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3438168/18-24 (22) 14.05.82 (46) 15.10.83. Бюл. N 38 (72) N,Ä.ÑKó6èëèí и Jl.Ì.Êoëoìèéöåâà (71) Таганрогский радиотехнический институт им. В.Д.Калмыкова (53) 681.325(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

ii 534762, кл. G 06 F 7/06, 1976. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПОРЯДОЧЕННОЙ ВЫБОРКИ ЗНАЧЕНИЙ flAPANETPA, содержащее узел управления устройством, узлы анализа, каждый из которых содержит группы элементов И, триггеры памяти, многовходовые элементы ИЛИ, группу элементов ИЛИ, триггер управления, элемент И; причем единичные входы триггеров памяти поразряд- но соединены с выходами соответствующих элементов И первой группы, первые входы которых поразрядно сое- динены с информационными входами, устройства, а вторые входы - с инверсным выходом триггера управления, прямые выходы триггеров памяти соединены с соответствующими входами первого многовходового элемента ИЛИ, выход которого соединен с соответ-: ствующим управляющим входом узла управления, единичный вход триггера управления соединен с выходом вто.рого многовходового элемента ИЛИ, а нулевой - с выходом элемента И и нулевыми входами триггеров памяти, входы второго многовходового элемента ИЛИ соединены с соответствующими выходами элементов И первой группы, первый вход 1-го эле« мента ИЛИ группы соединен с выходом (i-l)-го элемента И второй группы (i 2...,,n,ãäå и - число разрядов сортируемых чисел) и с соответствующим инФормационным входом i-ro разряда узла управления устройства, первый вход первого элемента ИЛИ группы соелинен с прямым выходом первого триггера памяти и с соответствующим информационным входом первого разряда узла управления устройства, второй вход i-го элемента ИЛИ группы соединен с выходом (i-1)-го элемента И третьей группы, второй вход первого элемента ИЛИ группы соединен с первым управляющим выходом узла управления, первый вход j-го элемента И второй группы соединен с выходом j -ro элемента ИЛИ группы и первым входом

j-го элемента И третьей группы, где j=l,...,n-l, .второй вход j-ro элемента И второй группы соединен с прямым выходом (j+l)-го триггера памяти, второй вход i-го элемента И третьей группы соединен с

i-м управляющим выходом узла управления устройства, выход и-го элемента ИЛИ группы соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с тактовым выходом узла управления устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, чтб, с целью упрощения и расширения функциональных воэможностей путем обеспечения возможности автоматической сортировки чисел, узел управления

10484 устройства содержит группы элементов И, ИЛИ, НЕ, кольцевой регистр сдвига, многовходовые элементы И, ИЛИ, генератор, дифференцирующие цепочки, триггер, причем управляющие входы узла управления устройства соединены с входом многовходового элемента И, выход которого через ïåðвую дифференцирующую цепочку соединен с единичным входом триггера, прямой выход триггера соединен с управляющим входом генератора, выход которого соединен с входом сдвига к"n:öåâîãî регистра сдвига, первый выход которого через вторую дифференцирующую цепочку соединен с нуле- .

ым входом триггера, а остальные вы70 ходы — с входами многовходового элемента ИЛИ, выход .которого соединен с первыми входами элементов И группы и тактовым выходом узла управле ния устройства, второй выход I-го элемента И группы соединен с входом

1i-го элемента НЕ группы и с выходом

i-го элемента ИЛИ группы, выходы элементов НЕ группы соединены с соответствующими управляющими выходами узла управления устройства, входы элементов ИЛИ группы соединены с соответствующими информационными входами узла управления, выходы элементов И группы являются информационными выходами устройства.

Изобретение относится к дискретной автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для контроля параметров технических обьектов, упорядочения обслуживания объектов, в ЭВИ и устройствах дискретной .автоматики при решении задач квазиоптимального регулирования, в частности для обслуживания нефтедобывающих скважин и интерпретации сейсмограмм.

Известно устройство для поиска экстремальных значений параметров, содержащее коммутатор опроса разрядов, состоящий из двоичного счетчика и дешифратора, управляющий генератор, триггер запуска, разрядные элементы И, разрядные элементы ИЛИ, регистры записи значений контролируемых параметров, разрядные блоки логики, двухвходовые элементы И, входы которых подключены к выходам коммутатора и разрядных блоков логики, блоки регистрации экстремального значения параметра и его адреса, позволяющее за цикл. работы коммутатора определить параметр, имеющий экстремальное значение и его адрес )1) .

К недостаткам известного устройства относятся ограниченность функциональных возможностей, заключающаяся в отсутствии учета результатов анализа информации о параметрах, значения которых отличаются от экстремал ьного-„, значител ьные аппаратурные затраты и низкое быстродействие, обусловленное необходимостью поразрядного тактирования этапов сравнения

5 значений:. параметров, а также отсутствие возможности определить величину искомого, отличного ат экстремального, значения параметра.

Известно устройство для поиска

10 экстремальных значений параметра,.содержащее и узлов анализа,,информационные входы каждого из которых соединены с входными шинами устройства, а выходы 1=х, где i=1,2,...,n, à и

>5 число разрядов устройства, разрядов узлов анализа подключены к входам

i"го элемента ИЛИ группы, выход каждого i-го элемента ИЛИ группы соединен с первым входом i-ro элемента И

20 группы и через i-й элемент НЕ группыс входом управления 1-го разряда каждого (j=1,2,...,n) узла анализа, элементы И, триггер, выходы которого соединены с входами элементов И груп25 пы ° Кроме того, это устройство содержит триггеры регистров регистрации значений параметров и двухвходовые элементы ИЛИ. Это устройство обеспечивает поиск экстремального значе О ния параметров и его адрес по одному тактовому импульсу, оно значительно проще, по аппаратурному обеспечению(2).

Недостатком известного устройства является его функциональная ограни1048470 . 4

50 данных.

3 ченность, заключающаяся в невозмож" ности выборки заданного из упорядо-. ченного ряда значений параметра °

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для упорядоченной выборки значений параметра, содержащее и узлов анализа, информационные входы каждого из которых соединены с входными шинами устройства, а выходы i-x разрядов узлов анализа, где i=1, m, соединены с входами i-го элемента ИЛИ группы, выход каждого i-го элемента .

ИЛИ группы соединен с первым входом

i-го элемента И руппы и через i-й элемент НЕ группы с входом управления

i-ro разряда каждого из узлов анали= за, выходы элементов И группы соеди".. нены с входами элемента ИЛИ и с входами соответствующих разрядов первого регистра, элемент И триггеры, генератор тактовых сигналов, дифференцирующие цепи, элементы задержки, переключатель, причем выходные шины управ-. ления узлов анализа соединены с входами элемента И, выход которого через первую дифференцирующую цепь соединен с входом установки в единичное состояние триггера, прямой выход которого соединен с входом генерато- . ра тактовых сигналов, выход которого соединен с входом второго регист.-. ра, выходы которого соединены с входными шинами переключателя, выходная шина которого соединена с входом установки в нулевое состояние триг- гера, с вторыми входами элементов И группы и через вторую дифференцирующую цепь и первый элемент задержки с управляющими входами второго регистра, выход генератора тактовых .импульсов через второй элемент задержки соединен-с третьими входами элементов И группы, выход элемента

ИЛИ соединен с установочными входа" ми всех узлов анализа, выход втОрого элемента задержки соединен с вторыми установочными входами всех узлов анализа, а каждый из узлов анализа содержит m-разрядный регистр, груп" пу элементов И и ИЛИ, триггеры, weменты И, ИЛИ и НЕ, причем информа-. ционные входы узла анализа соединены с первыми входами элементов И первой группы, а выход i-го элемента

И первой группы соединен с 1-м вхо" дом первого элемента ИЛИ и входом

i-го разряда регистра, где 1=1,...,m, выход j-ro разряда регистра, j=2,..., .

m, соединен с j-м входом второго эле" мента ИЛИ и.первым входом j-го элемента И второй группы, второй вход которого соединен с входом (>-l)-го элемента ИЛИ группы, выход j-го элемента И второй группы соединен с первым входом j-ro элемента И третьей группы и с первым входом j-ro элемента ИЛИ группы, выход (j-1)-го элемента ИЛИ группы соединен с первым входом j ãî элемента И четвертой группы, второй вход которого соединен с входом управления i-го разряда, выход 3-го элемента И четвертой группы соединен с входом j --го элемента

ИЛИ группы, выход первого разряда регистра соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, с первым входом первого элемента И и третьей группы и с первым входом первого элемента,ИЛИ группы, второй вход которого соединен с входом управлес ния первого разряда, выход первого элемента ИЛИ соединен с входом ус-. тановки в нулевое состояние первого триггера, выход которого соединен с вторыми входами элементов И первой группы, выход m-го элемента ИЛИ группы соединен с первым входом элемента И и с первым входом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с первым установочным входом узла анализа, а выход - с входом ": установки в единичное состояние первого триггера и с входом установки в нулевое состояние регистра, первый установочный вход узла анализа соединен с входом установки в единичное состояние второго триггера и через элемент НŠ— с вторым входом элемента

И, выход которого соединен с входом установки в нулевое состояние второго триггера, третий вход элемента И соединен с вторым установочным вхо" дом узла анализа, прямой выход второго триггера соединен с вторыми входами элементов И второй и третьей групп и с третьим входом элементов

И четвертой группы, выход второго элемента ИЛИ соединен с выходной шиной управления узла анализа (3l.

Известное устройство характеризуется сложностью, связанной с наличием дополнительных элементов И и недостаточными функциональными воэможностями, связанными с невозможностью автоматической сортировки

0 б риггера памяти, второй вход i"го лемента И третьей группы соединен

1-м управляющим выходом узла управления устройства, выход п-го элеента ИЛИ группы соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен c тактовым выходом узла управления устройства, ysen управления устройства содержит группы элементов И, ИЛИ, НЕ, кольцевой регистр сдвига, многовходовые элементы И,.ИЛИ, генератор, дифференцирующие цепочки, триггер, причем управляющие входы узла управления уст" ройства соединены.с входом многовходового элемента И, выход которого через первую дифференцирующую цепочку соединен с единичным входом триггера, прямой выход триггера соединен с управляющим входом генератора, выход которого соединен с входом сдвига, кольцевого регистра сдвига, первый выход которого через вторую дифференцирующую цепочку соединен с нулевым входом триггера, а ос" тальные выходы - с входами многовходового элемента ИЛИ, выход которого соединен с первыми входами элементов И группы и тактовым выходом узла управления устройства, второй выход i-го элемента И группы соединен с входом i-ro элемента HE группы и с выходом i-го элемента ИЛИ группы, выходы элементов НЕ группы соединены с соответствующими управляющими выходами узла управления устройства, входы элементов ИЛИ группы соединены с соответствующими информационными входами узла управления, выходы элементов И группы являются информационными выходами устройства.

104847

На чертеже представлена блок-схе" . ма устройства.

Устройство для упорядоченной выборки значений параметра содержит узлы 11,..., 111 анализа, узел 2 управления. Каждый узел анализа содержит триггеры 3 памяти, первую группу элементов И 4, многовходовые элементы ИЛИ 5 и 6, триггер 7 управления, вторую и третью группы элементов

И 8 и 9, rpynpy элементов ИЛИ 10, элемент И -11.

Узел 2 управления содержит группы элементов ИЛИ 12, НЕ 13, И 14, многовходовый элемент И 15, первую

Дифференцирующую цепочку 16, триггер

17, генератор 18, кольцевой регистр

Цель изобретения - расширение . т функциональных возможностей путем э обеспечения возможности автоматичес- с кой сортировки чисел и .упрощение устройства. м

Поставленная цель достигается тем, что устройство для упорядоченной выборки значений параметра, содержащее. узел управления устройством, узлы анализа, каждый из ко- 1О торых содержит группы элементов И,,триггеры памяти, многовходовые элементы ИЛИ, группу элементов ИЛИ, -.-èrråð управления, элемент И, причем единичные входы триггеров па-, 15 мяти поразрядно соединены с выхода.",и „-оответствующих элементов И первой группы, первые входы которых поразрядно соединены с информационными входами устройства, а вторые 20 входы - c инверсным выходом триггера управления, прямые выходы триггерое памяти соединены с соответствующими входами первого многовходового элемента ИЛИ, выход которого соединен с соответствующим управляющим входом узла управления, единичный вход, триггера управления соединен с выходом второго многовходового элемента ИЛИ, а нулевой - с выходом элемента И и нулевыми входами триггеров памяти, входы второго многовходового элемента ИЛИ соединены с соответствующими выходами элементов И первой группы, первый вход З5

i-ro элемента ИЛИ группы соединен с выходом (i-1)-го элемента И второй группы (i 2,...,п, где n - число разрядов сортируемых чисел) и с соответствующим информационным входом 40

1-ro разряда узла управления устройства, первый вход первого элемента

ИЛИ группы соединен с прямым выходом первого триггера памяти и с соответ-. ствующим информационным входом перво- 45 го разряда узла управления устрой" ства, второй вход i-го элемента ИЛИ группы соединен с выходом (i-1)-го элемента И третьей группы, второй вход первого элемента ИЛИ группы сое- 50 динен с первым управляющим выходом узла управления, первый вход j -го элемента,И второй группы соединен с выходом j-ro элемента ИЛИ группы и первым входом j-го элемента И тре55 тьей группы, где j--l,...,п-1, второй вход j-го элемента И второй группы соединен с прямым выходом ()+1) -го потенциал. На выходах элементов

ИЛИ 10 узлов анализа, в старших разрядах которых записана единица, устанавливаются высокие потенциалы. Эти потенциалы прикладываются к вторым входам элементов И 8 и 9 разряда, на единицу младшего данному, и если в младшем разряде записана единица, то и на выходе элемента ИЛИ 10 младшего разряда устанавливается высокий потенциал. В случае, когда в данном 11--разряде во всех узлах анализа - нули, высокий потенциал на выход элемента ИЛИ 10 поступает, че" рез элемент И 9 за счет высокого потенциала с выхода элемента HE 13.

Каждый тактовый импульс с выхода генератора 18 через регистр 19 и элемент ИЛИ 21 опрашивает элементы

И 14, и если на первых входах последних — высокий потенциал, то на их выходах появляются синхронно с импульсами с выхода элемента ИЛИ 21 импульсы, однозначно соответствующие по комбинации на выходах всех элементов И 14 экстремальному значе" нию параметра из числа и записанных в узлах анализа текущих значений параметра, а через элементы И 11 узлов анализа, в памяти которых записаны

;экстремальные значения, триггеры 3

I ется в единичное состояние. К приходу второго импульса на выход элемента ИЛИ 21 остается неопрошенным не более чем и-1 узел анализа, причем второй импульс выводит экстремальное значение параметра из числа оставшихся и так до и-го импульса. Таким образом, (n+1)-й импульс переводит единицу в младший разряд регистра 19, что стимулирует триггер

17 к переходу в нулевое состояние и остановку генератора 18. Триггеры 3 ройство - в исходном и готово повторить операцию. Число и адрес пара50 младших разрядов (не показано) .

В .результате работы устройства ряд .значений параметра а -э а -р а -р .--.. а преобразуется в ряд Ь„- Ь -+ Ь- ...

Ь4 и, где Ь ь Ь Ь1...)Ь„а и, а число значений Ь1 оказывается меньше числа значений а, при равенстве двух или более текущих значений.

7 1048470 8

19 сдвига, вторую дифференцирующую цепочку 20, многовходовый элемент

ИЛИ 21.

Устройство работает следующим образом. 5

6 исходном состоянии триггеры 3 памяти текущих значений параметров обнулены, триггеры 7 - в единичном, состоянии, а триггер 17 - в нулевом, элементы И 4 узла анализа 1 10 открыты, элементы И 4 узлов l -1я ана-. лиза закрыты, в младшем разряде регистра 19 записана единица цепи установки в исходное состояние устройства(не показаны). Исходная информа" ция в параллельном двоичном коде по" следовательно во времени через входные клеммы поступает на первые вхо" ды элементов И 4 всех узлов анализа,. На вторых входах всех элемен",:g{j тов И 4 - высокие потенциалы, однако поскольку на третьих входах они низ« .кие, первое сообщение записывается в узел ll анализа. Высоким потенциалом с выходов триггеров 3 и элемен" 25 та ИЛИ 5 узла 1 1 по третьим входам открываются элементы И 4 узла 12, а элементы И 4 узла 1< закрываются, так как высоким потенциалом с Выхода элементов И 4 узла 1 через элемент

ИЛИ 6 триггер 7 переводится в нуле вое состояние и так до узла ln ° Та- (обнуляются и триггер 7 устанавливаким образом, каждое сообщение записывается только в один узел анализа.

С последним и -ым сообщением на выхо- дах элементов ИЛИ 5 всех узлов анали35 за устанавливаются высокие потенциалы, элемент И 15 открывается и импульс с его выхода через дифференцирующую цепочку 16 поступает на единиц40 ный вход триггера 17, последний переводится в единичное состояние, генератор 18 запускается, его импульсы поступают на шину сдвига регистра 19, Каждым импульсом с выхода генерато- всех разрядов всех узлов анализа об45 ра 18 в регистре 19 единица сдвига- нулены, триггеры 7 -e-единичное сосется на один разряд, импульсы с выхо тояние, триггер 17 - в нулевом, устдов старших разрядов регистра 19 через элемент ИЛИ 21 поступают на вторые входы элементов И 14 и 11. При метра данного ранга могут быть выналичии в триггере 3 ) -го разряда ведены с выходов элементов ИЛИ 10 хотя "ы одного узла анализа единицы, по крайней мере на одном из входов" . элемента ИЛИ 12 этого разряда присутствует высокий потенциал, тогда на входах элементов И 14 и НЕ 13 одноименного разряда также присутствует высокий потенциал, а на выходе элемента НЕ 13 этого же разряда - низкий

ВНИИПИ Заказ 7933/54 Тираж 706 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 о г

Таким образом, изобретение расширяет функциональные воэможности устройства, обеспечивает вывод ран1048470 10 жированного ряда значений, причем закон упорядочения определяется только абсолютными значениями параметра.