Ранговый сортировщик

Изобретение относится к технологиям сетевой связи. Технический результат заключается в повышении быстродействия устройства. Ранговый сортировщик содержит: восемь логических ячеек, первый, второй входы i-й (i∈{4,9}) и первый, второй входы j-й (j∈{6,11}) логических ячеек соединены соответственно с первыми выходами (i-[i/3]-2)-й, (i-2)-й логических ячеек и вторыми выходами (j+[j/11]-4)-й, (j-[j/2])-й логических ячеек, первый, второй входы q-й {q∈{5,10}) и первый, второй входы g-й (g∈{7,8,12,13}) логических ячеек подключены соответственно к второму выходу (q+[q/10]-4)-й, первому выходу (q-2)-й логических ячеек и второму выходу (g-3)-й, первому выходу (g-2)-й логических ячеек, а первый, второй входы k-й и первый, второй выходы m-й логических ячеек соединены соответственно с (2×k-1)-м, (2×k)-м входами и (2×m-22)-м, (2×m-21)-м выходами рангового сортировщика, первый и шестой выходы которого подключены соответственно к первому выходу девятой и второму выходу одиннадцатой логических ячеек, при этом [] есть оператор выделения целой части. 1 ил.

 

Изобретение относится к автоматике и аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для построения функциональных узлов аналоговых вычислительных машин, средств автоматического регулирования и управления, аналоговых процессоров и др.

Известны ранговые сортировщики (см., например, патент РФ 2260845, кл. G06G 7/25, 2005 г.), которые преобразуют параллельный набор пяти аналоговых сигналов в параллельный набор этих сигналов, отсортированных по их ранговым признакам.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных ранговых сортировщиков, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не выполняется сортировка шести аналоговых сигналов.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятый за прототип ранговый сортировщик (патент РФ 2262740, кл. G06G 7/25, 2005 г.), который содержит логические ячейки и может быть использован для преобразования параллельного набора шести аналоговых сигналов в параллельный набор этих сигналов, отсортированных по их ранговым признакам.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относится низкое быстродействие, обусловленное тем, что минимальное время упомянутого преобразования превышает 6×Δtя, где Δtя есть длительность задержки, вносимой логической ячейкой.

Техническим результатом изобретения является повышение быстродействия за счет уменьшения времени преобразования параллельного набора шести аналоговых сигналов в параллельный набор этих сигналов, отсортированных по их ранговым признакам.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в ранговом сортировщике, содержащем пять логических ячеек, каждая из которых содержит элемент MIN, подсоединенный первым, вторым входами и выходом соответственно к ее первому, второму входам и первому выходу, и элемент МАХ, первый, второй входы и выход которого соединены соответственно с ее первым, вторым входами и вторым выходом, особенность заключается в том, что в него дополнительно введены восемь аналогичных упомянутым логических ячеек, первый, второй входы i-й (i∈{4,9}) и первый, второй входы j-й (j∈{6,11}) логических ячеек соединены соответственно с первыми выходами (i-[i/3]-2)-й, (i-2)-й логических ячеек и вторыми выходами (j+[j/11]-4)-й, (j-[j/2])-й логических ячеек, первый, второй входы q-й (q∈{5,10}) и первый, второй входы g-й (g∈{7,8,12,13}) логических ячеек подключены соответственно к второму выходу (q+[q/10]-4)-й, первому выходу (q-2)-й логических ячеек и второму выходу (g-3)-й, первому выходу (g-2)-й логических ячеек, а первый, второй входы k-й и первый, второй выходы m-й логических ячеек соединены соответственно с (2×k-1)-м, (2×k)-м входами и (2×m-22)-м, (2×m-21)-м выходами рангового сортировщика, первый и шестой выходы которого подключены соответственно к первому выходу девятой и второму выходу одиннадцатой логических ячеек, при этом [] есть оператор выделения целой части.

На чертеже представлена схема предлагаемого рангового сортировщика.

Ранговый сортировщик содержит логические ячейки 11, …, 113. Каждая логическая ячейка содержит элемент MIN 2, подсоединенный первым, вторым входами и выходом соответственно к ее первому, второму входам и первому выходу, и элемент МАХ 3, подсоединенный первым, вторым входами и выходом соответственно к ее первому, второму входам и второму выходу. Первый, второй входы ячейки 1i (i∈{4,9}) и первый, второй входы ячейки 1j (j∈{6,11}) соединены соответственно с первыми выходами ячеек 1i-[i/3]-2, 1i-2 и вторыми выходами ячеек 1j+[j/11]-4, 1j-[j/2], первый, второй входы ячейки 1q (q∈{5,10}) и первый, второй входы ячейки 1g (g∈{7,8,12,13}) подключены соответственно к второму выходу ячейки 1q+[q/10]-4, первому выходу ячейки 1q-2 и второму выходу ячейки 1g-3, первому выходу ячейки lg-2, а первый, второй входы ячейки 1k и первый, второй выходы ячейки 1m соединены соответственно с (2×k-1)-м, (2×k)-м входами и (2×m-22)-м, (2×m-21)-м выходами рангового сортировщика, первый и шестой выходы которого подключены соответственно к первому выходу ячейки 19 и второму выходу ячейки 111, при этом [] есть оператор выделения целой части.

Работа предлагаемого рангового сортировщика осуществляется следующим образом. На его первый, …, шестой входы подается параллельный набор аналоговых сигналов (напряжений) xl,…,x6 соответственно. Элементы 2 и 3 воспроизводят базовые операции бесконечнозначной логики (БЛ) БЛ-конъюнкцию (min) и БЛ-дизъюнкцию (шах), применительно к сигналам, действующим на их входах. Тогда на первом, …, шестом выходах предлагаемого сортировщика получим

,

,

,

,

,

,

где символами и обозначены операции max и min. Следовательно, сигнал на r-м выходе предлагаемого сортировщика определяется выражением

где xsr,…,xs6 ∈ {x1,…,x6} (1≤sr<…<s6≤6); есть количество неповторяющихся БЛ-конъюнкций xsr…xs6, определяемое как число сочетаний из 6 по 7-r. Выражение (1) совпадает с видом n-арной поисковой функции (функция (6.7) на стр. 117 в книге Левин В.И. Бесконечнозначная логика в задачах кибернетики. М.: Радио и связь, 1982 г.), которая при n=6 реализует алгоритм выделения из множества {x1,…,x6} элемента x(r) заданного ранга r∈{1,…,6} (x(1)≤…≤x(6);). Таким образом, на первом, …, шестом выходах предлагаемого сортировщика имеем z1= x(1),…,z6=x(6), где x(1),…,x(6) - параллельный набор аналоговых сигналов x1,…,x6, отсортированных по их ранговым признакам.

Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемый ранговый сортировщик обладает более высоким по сравнению с прототипом быстродействием, так как преобразует параллельный набор шести аналоговых сигналов в параллельный набор этих сигналов, отсортированных по их ранговым признакам, за время, не превышающее 5×Δtя, где Δtя есть длительность задержки, вносимой логической ячейкой.

Ранговый сортировщик, содержащий пять логических ячеек, каждая из которых содержит элемент MIN, подсоединенный первым, вторым входами и выходом соответственно к ее первому, второму входам и первому выходу, и элемент МАХ, первый, второй входы и выход которого соединены соответственно с ее первым, вторым входами и вторым выходом, отличающийся тем, что в него дополнительно введены восемь аналогичных упомянутым логических ячеек, первый, второй входы i-й (i∈{4,9}) и первый, второй входы j-й (j∈{6,11}) логических ячеек соединены соответственно с первыми выходами (i-[i/3]-2)-й, (i-2)-й логических ячеек и вторыми выходами (j+[j/11]-4)-й, (j-[j/2])-й логических ячеек, первый, второй входы q-й {q∈{5,10}) и первый, второй входы g-й (g∈{7,8,12,13}) логических ячеек подключены соответственно к второму выходу (q+[q/10]-4)-й, первому выходу (q-2)-й логических ячеек и второму выходу (g-3)-й, первому выходу (g-2)-й логических ячеек, а первый, второй входы k-й и первый, второй выходы m-й логических ячеек соединены соответственно с (2×k-1)-м, (2×k)-м входами и (2×m-22)-м, (2×m-21)-м выходами рангового сортировщика, первый и шестой выходы которого подключены соответственно к первому выходу девятой и второму выходу одиннадцатой логических ячеек, при этом [] есть оператор выделения целой части.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к адресному идентификатору. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей адресного идентификатора за счет обеспечения выполнения адресной идентификации минимального, супраминимального, субмаксимального или максимального из четырех входных аналоговых сигналов при сохранении быстродействия прототипа.

Изобретение предназначено для воспроизведения бесповторных функций бесконечнозначной логики и может быть использовано в системах аналоговой вычислительной техники как средство предварительной обработки информации.

Изобретение относится к автоматике и аналоговой вычислительной технике и может быть использовано в системах аналоговой вычислительной техники как средство предварительной обработки информации.

Изобретение относится к автоматике и аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для построения функциональных узлов аналоговых вычислительных машин, средств автоматического регулирования и управления, аналоговых процессоров.

Изобретение предназначено для воспроизведения функций непрерывной логики и может быть использовано в системах вычислительной техники как средство логической обработки континуальных данных.

Изобретение относится к автоматике и аналоговой вычислительной технике и может быть использовано в системах аналоговой вычислительной техники как средство предварительной обработки информации.

Изобретение относится к автоматике и аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для построения функциональных узлов аналоговых вычислительных машин, средств автоматического регулирования и управления и др.

Изобретение относится к автоматике и аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для построения функциональных узлов аналоговых вычислительных машин, средств автоматического регулирования и управления, аналоговых процессоров и др.

Изобретение относится к автоматике и многозначной вычислительной технике и может быть использовано для построения функциональных узлов многозначных вычислительных машин, средств автоматического регулирования и управления, многозначных процессоров.

Изобретение относится к автоматике и аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для построения функциональных узлов аналоговых вычислительных машин, средств автоматического регулирования и управления, аналоговых процессоров и др.

Изобретение относится к технологиям сетевой связи. Технический результат заключается в повышении быстродействия устройства. Ранговый сортировщик содержит: восемь логических ячеек, первый, второй входы i-й и первый, второй входы j-й логических ячеек соединены соответственно с первыми выходами -й, -й логических ячеек и вторыми выходами -й, -й логических ячеек, первый, второй входы q-й {q∈{5,10}) и первый, второй входы g-й логических ячеек подключены соответственно к второму выходу -й, первому выходу -й логических ячеек и второму выходу -й, первому выходу -й логических ячеек, а первый, второй входы k-й и первый, второй выходы m-й логических ячеек соединены соответственно с -м, -м входами и -м, -м выходами рангового сортировщика, первый и шестой выходы которого подключены соответственно к первому выходу девятой и второму выходу одиннадцатой логических ячеек, при этом [] есть оператор выделения целой части. 1 ил.

Наверх