Устройство для выбора экстремального числа

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫБОРА ЭКСТРЕМАЛЬНОГО ЧИСЛА, содержащее общий элемент И-НЕ и п каналов анализа , каждый из которых включает элементы И, НЕ, И-НЕ, триггер,группу элементов И, причем вход i-ro сравниваемого числа устройства, где i 1,2,...,п, Г|- количество сравниваемых чисел, соединен с первым входом первого элемента И i-го . канала анализа, выход которого подключен к первому входу первого элемента И-НЕ и через элемент НЕ к первому входу второго элемента И-НЕ, прямой выход триггера подключен к вторым входам первых элементов И и И-НЕ, выходы первых элементов И-НЕ всех каналов анализа соединены с входами общего элемента И-НЕ,выход которого соединен с вторыми входами вторых элементов И-НЕ всех каналов анализа, третьи входы которых соединены с входом тактовых сигналов устройства, вход начальной установки устройства подключен к входам установки в О триггеров всех каналов анализа, первые входы установки в 1 которых соединены с входом начала тдикла устройства, выходы элементов И группы i-го канала анализа являются выходами максимгшьного числа устройства, отличающееся тем, что, с целью расщирения области применения за счет одновременного выбора минимального и максимального чисел, в устройство введен второй общий элемент И-НЕ, а в каждый канал анализа введен регистр . числа, второй и третий элементы HEj второй, третий и .четвертый элемен-ты И, третий и четвертый элементы И-НЕ, второй триггер, вторая группа элементов И, причем в i-м канале анализа выход второго элемента И-НЕ соединен с первым входом второго элемента И, прямой выход которого (Л подключен к второму входу второго элемента И и управляющим входам элементов И группы, информационные вхоS . ды которых соединены с выходами соответствующих разрядов регистра числа , вход которого соединен с входом -го сравниваемого числа, подклю ченного также через второй элемент НЕ к первому входу третьего эле00 4 мента И, выход которого подключен к первому входу третьего элемента И-НЕ и через третий элемент НЕ к первому входу четвертого элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым входом четвертого элемента И, выход которого подключен к первому входу установки в 1 второго триггера , прямой выход которого соединен с вторыми входами третьего и четвертого элементов И-НЕ и четвертого элемента И и управляющими выходами элементов И второй группы, информационные входы которых подключены к выходам соответствующих разрядов регист

СО1ОЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 G 06 F 7/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

)3..

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТИРЫТИЙ (21) 3704151/24-24 (22) 22.02.83 (46) 15.08.85. Бюл. У 30 (72) А.П. Виноградов и Н.И. Пушной (53) 681.325.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 478303, кл. G 06 F 7/04, 1975 °

Авторское свидетельство СССР

Ф 746503, кл. G 06 F 7/04, 1978. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫБОРА

ЭКСТРЕМАЛЬНОГО ЧИСЛА, содержащее общий элемент И-НЕ и и каналов анализа, каждый из которых включает элементы И, НЕ, И-НЕ, триггер, группу элементов И, причем вход i-ro сравниваемого числа устройства, где

1,2,..., и, ь- количество сравниваемых чисел, соединен с первым входом первого элемента И i --го . канала анализа, выход которого подключен к первому входу первого элемента И-НЕ и через элемент НЕ к первому входу второго элемента И-НЕ, прямой выход триггера подключен к вторым входам первых элементов И и И-НЕ, выходы первых элементов И-НЕ всех каналов анализа соединены с входами общего элемента И-НЕ,выход которого соединен с вторыми входами вторых элементов И-НЕ всех каналов анализа, третьи входы которых соединены с входом тактовых сигналов устройства, вход начальной установки устройства подключен к входам установки в "0" триггеров всех каналов анализа, первые входы установки в

"11 которых соединены с входом начала цикла устройства, выходы элементов И группы 1-ro канала аналиЯ0 1173407 A за являются выходами максимального числа устройства, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширения области применения за счет одновременного выбора минимального и максимального чисел, в устройство введен второй общий элемент И-НЕ, а в каждый канал анализа введен регистр числа, второй и третий элементы НЕ второй, третий и четвертый элемен-. ты И, третий и четвертый элементы И-НЕ, второй триггер, вторая груп" па элементов И, причем в 1-м канале анализа выход второго элемента И-НЕ о соединен с первым входом второго элемента И, прямой выход которого подключен к второму входу второго элемента И и управляющим входам элементов И группы, информационные входы которых соединены с выходами соответствующих разрядов регистра числа, вход которого соединен с входом

)-ro сравниваемого числа, подключенного также через второй элемент НЕ к первому входу третьего эле. мента И, выход которого подключен к первому входу третьего элемента И-НЕ и через третий элемент НЕ к первому входу четвертого элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым входом четвертого элемента И, выход которого подключен к первому входу установки в "1" второго триггера, прямой выход которого соединен с вторыми входами третьего и четвертого элеме,тов НЕ и четвертого элемента И и управляющими выходами элементов И второй группы, информационные входы которых подключены к выходам соответствующих разрядов регистра числа, а выходы являются выходами минимального числа устройства, выходы третьих элементов И-НЕ всех каналов анализа соединены с входами второго общего элемента И-НЕ, выход которого соединен с вторыми входами четвертых элементов И-HE всех каналов анализа, третьи входы которых

1173407 соединены с входом тактовых сигналов устройства, вход начальной установки устройства подключен к выходам установки в "0" вторых триггеров всех каналов анализа, вторые входы установки в "1" которых соединены с входом начала цикла уст ройства.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для реализации технических средств ЦВМ и устройств распознавания образов.

Целью предлагаемого изобретения является одновременное выделение максимального и минимального числа с наименьшим временем анализа.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит регистр числа 1, элемент НЕ 2, элемент И 3, элемент НЕ 4, элементы И-НЕ 5 и 6, элемент И 7, триггер 8, элемент И 9, элементы И-НЕ 10 и 11, каналы 12 анализа, входы 13 сравниваемых чисел, вход 14 тактовых сигналов, вход 15 начала цикла, вход 16 начальной установки.

Устройство работает следующим . образом.

Выделение максимального и минимального чисел из совокупности поступающих чисел осуществляется одновременно. Поэтому вначале рассмотрим работу устройства при выделении максимального числа, а далее — при выделении минимального числа.

Дпя выделения максимального числа используются элементы каналов 12 анализа, связанные с элементом И-НЕ

10. В начале цикла анализа импульсом, поступающим по входу установки триггеров 8 в единичное состояние, все триггеры 8 устанавливаются в единичное состояние. Числа, представленные последовательным двоичным кодом, поступают на N входов устройства. Анализ начинается со старших разрядов поступивших чисел. С началом анализа все разря- .

5 !

О

2 ды поступающих чисел, начиная со старших, последовательно записываются в регистры 1 чисел и запоминаются до конца анализа. Например, пусть на вход первого канала 12 анализа поступает число 1010101, на вход второго канала 12 — число

1001101. При этом старшие разряды поступивших чисел "1" и "1" поступают на первые входы элементов И 3, непосредственно связанных с информационными входами. На выходах этих элементов И 3 получаем ".1", так как на вторые входы указанных элементов И 3 поступает разрешающий потенциал с единичных выходов триггеров 8. На выходах элементов НЕ„4 и И-НЕ 5 первого и второго каналов анализа получаем. "0 "1. При этом на выходе элемента И-НЕ 10 будет "1", так как на все входы этого элемента поступают "0" с выходов элементов И-НЕ 5 первого и второго кана- лов 12 анализа. Сигнал "1" с выхода элемента И-HE 10 подается на третьи входы элементов И-НЕ 6 первого и второго каналов 12 анализа.

На вторые входы элементов И-НЕ 6 поступают "1" с входа тактовых сигналов. Так как на первые входы элементов И-НЕ 6 первого и второго каналов 12 анализа с выходов элементов НЕ 4 рассматриваемых каналов анализа поступают "0", то на выходах элементов И-НЕ 6 будут "1". Эти сигналы поступают на первые входы элементов И 7, на вторые входы

E поступает разрешающий сигнал с единичных выходов триггеров 8. Таким образом, на выходах элементов И 7 первого и второго каналов 12 анализа будут "1", которыми триггеры 8 рассматриваемых каналов анализа удерживаются в единичном состоянии. При поступлении на информационные входы каналов 12 двух "0" в следующих разрядах чисел триггеры

8 остаются в единичном состоянии, так как на выходах элементов И 3, непосредственно связанных с информационными входами будет "0", на выходах элементов НЕ 4 — "1", а на выходах элементов И-НЕ 5 — "1".

Таким образом, на входы элемента И-НЕ 10 с выходов элементов И-НE

5 всех каналов 12 анализа поступают "1", а на выходе элемента И-НЕ

10 будет "0", который поступает на третьи входы элементов И-НЕ 6 обоих каналов 12. Одновременно на первые и вторые входы элементов И-НЕ

6 поступают "1" с выходов элементов НЕ 4 и с шины тактовых импульсов. В результате на выходах элемен" тов И-НЕ 6 будут "1", которые через соответствующие элементы И 7 удерживают триггеры 8 в единичном состоянии. Таким образом, пока в одноименных разрядах, начиная со старшего поступающих чисел, содержатся одинаковые цифры, триггеры 8 всех каналов 12 анализа остаются в единичном,состоянии.

С приходом следующих разрядов чисел, если на входе первого канала

12 анализа присутствует "1",а на входе второго канала 12 анализа"0", как и ранее, на выходе элемента И-НЕ 5 первого канала анализа 12 будет "0". В то время на выходе элемента И-НЕ 5 второго канала 12 анализа будет "1". На выходе элемента И 3, непосредственно связанного с информационным входом второго канала анализа 12, будет "0", на выходах элементов НЕ 4 — "1", И-НЕ

5 этого канала — "1". На выходе элемента -HE 10 будет "1", так как на входах этого элемента будет

"1" с выхода элемента И-НЕ 5 второго канада, и "0" с выхода элемента И-НЕ 5 первого канала. Сигнал "1" с выхода элемента -HE 10 поступает на третий вход элементов И-НЕ 6 обоих каналов 12 анализа. Так как на втором и первом входах элемента -HE 6 второго канала присутствуют "1" с выхода элемента НЕ 4 и шины тактовых импульсов, то на выходе элемента -HE

1173407 4

6 второго канала будет "0", который поступает на вход элемента И 7.

Так как на второй вход этого элемента подается "1 с единичного выхода триггера 8, то на выходе элемента И 7 будет "0", которым триггер 8 второго канала анализа

12 переводится в нулевое состояние.

Триггер 8 второго канала анализа сохраняет нулевое состояние до конца анализа, так как на выходе элемента И 7 в любом сочетании сигналов с выхода элемента И-НЕ 6 второго канала присутствует "0", которым триггер 8 и удерживается в нулевом состоянии. На выходе элемента И-НЕ

6 первого канала будет "1", так как на третий вход этого элемента поступает "1" с шины тактовых импульсов

15 мента И-НЕ 6 первого канала через открытый по второму входу разрешающим потенциалом с единичного выхода триггера 8 элемент И 7 проходит на единичный вход триггера 8 и удерживает его в единичном состоянии.

Элемент И 3 второго канала анализа закрывается, так как нет разрешающего сигнала с единичного выхода триггера 8, т.е. число, начиная с первого "О" в данном разряде, исключается из дальнейшего рассмотрения. Элемент И-НЕ 5 этого канала в любом сочетании поступающих разря30

35 дов формирует на выходе "1". Единица в третьем разряде первого числа проходит на вход элемента НЕ 4 первого канала, с выхода которого "0" поступает на первый вход элемен.та И-НЕ 6 этого канала. На второй вход элемента И-НЕ 6 с шины такто40

-, вых импульсов поступает "1" а на

; третий вход этого элемента поступает "1" с выхода элемента И-HE 10 так как на входах элемента И-НЕ

10 присутствуют сигналы "0" с выхо45 да элемента И-НЕ 5 первого канала и "1" с выхода элемента И-НЕ 5 второго канала. Таким образом, на выходе элемента И-НЕ 6 первого канала будет "1", который через открытый по второму входу разрешаю50 щим потенциалом с единичного выхода триггера 8 элемент И 7 проходит на единичный вход триггера 8 первого канала и удерживает его в единичном состоянии. При поступле55

20 и "0" с выхода элемента НЕ 4 первого канала. Сигнал "1" с выхода эле1173407

20 нии "0" в четвертом разряде первого числа триггер 8 этого канала также удерживается в единичном состоянии, так как на выходе элемента И 3 первого канала будет "0", а на выходе элемента НЕ 4 — "1",.который поступает на первый вход элемента И-НЕ 6 первого канала. На второй вход элемента И-HE 6 первого канала поступает "1" по шине тактовых импульсов. На третий вход этого элемента поступает "0" с выхода элемента И-HE 10, на входы которого поступает "1" с выхода эле- 15 мента И-НЕ 5 второго канала и "1" с выхода элемента И-НЕ 5 первого канала. Таким образом, при прохождении.всех последующих разрядов большего числа триггер 8 этого канала сохраняет единичное состояние. С единичного выхода триггера 8 первого канала разрешающий потенциал подается на первый вход элемента И 9, второй вход которого подключен к выходу регистра 1. При подаче импульса "Конец сравнения" (не показан) число, записанное в регистре 1 данного канала, переписывается через элемент И 9 на выход 30 устройства.

При выделении минимального числа работают элементы каждого канала анализа 12, связанные с элементом И-НЕ 11. Поступающие для анализа разряды чисел поступают на элементы И 3 каналов анализа 12, связанные с информационными входами через элемент НЕ 2, на котором образуется обратный код поступающих чи- 40 сел. Например, при поступлении на информационный вход первого канала анализа 12 числа 1010101, а на. информационный вход второго канала анализа,12 числа 100110I на выходе элемента НЕ 2 первого канала анализа

12 формируется число OI01010 а на выходе элемента HE 2 второго канала анализа 12 формируется число 0110010.

Далее анализ чисел осуществляется аналогично анализу поступивших чисел при выделении максимального числа. При прохождении первых двух разрядов поступивших чисел, начиная со старшего, состояние триггеров 8, первые единичные входы которых подключены через элемент И 7 к выходу элементов И-НЕ 6, третьи входы которых подключены к выходу элемента И-HE 11, остаются в единичном состоянии. При поступлении третьих разрядов чисел на входы первого и второго каналов анализа 12, на выходе элемента НЕ 2 первого канала анализа 12 будет "0", а на выходе элемента НЕ 2 второго канала анализа 12 будет "1". Триггер 8 первого канала анализа 12, единичный вход которого через элементы И 7 и И-НЕ 6 связан с элементом И-НЕ 11, переводится в нулевое состояние и удерживает это состояние до конца анализа, а триггер 8 второго канала анализа

12, единичный вход которого связан с элементом И-HE 11, остается в единичном состоянии до конца анализа и число, поступившее на вход второго канала анализа, в конце анализа с регистра 1 этого канала переписывается на выход устройства через И 9 этого канала, как минимальное число.

Таким образом, каждый канал анализа 12 способен выделить и максимальное и минимальное число, а все устройство обеспечивает одновременное выделение максимального и минимального чисел из совокупности поступивших на вход устройства чисел.

1173407

Составитель Е. Иванова

Редактор Т. Митейко Техред O.Неце Корректор О. Тигор

Заказ 5054/48 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная.,4