Устройство для вычисления функций упорядоченного выбора

 

Союз Советских

Социалистических

Реслублин

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (11) 44,4190

{61);Зависимое от авт. свид-ва

1 "Т- ф (22) Заявлено 28.12.72 (21) 1868428/18-24 (51) М. Кл. Q 06 4 15/34 с присоединением заявки №

32 } Приоритет— (43) Опубликовано 25„О9.74,Бюллетень № 35 (45) Дата опубликования описания 18.О6.75

Государственны и комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681.325.5

{088.8) (72) Авторы изобретения

В. И. Спиридонов (71) Заявитель

{54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ФУНКЦИИ УПОРЯДОЧЕННОГО

ВЫБОРА

Изобретение относится к автоматике и вычислительной тех:нике .и может найти применение в операцио:нных устройствах систем автоматического управления и контроля. . Известно устройство для вычисления од,ной из функций упорядоченного выбора— функции медианы, содержащее мажоритарный элемент со схемами ИЛИ" на входе, триггеры, инверторы, схемы "И" и схемы сравнения. Известное устройство позволяет щ .,выбрать среднее по величине число из не четного количества двоичных чисел, пред :ставленных последовательным кодом. Однако известное устройство характеризуется низким быстродействием, обусловленным g последовательным характером обработки разрядов исходных чисел.

11ель изобретения - повышение быстродействия вычисления любого К-ro числа из

:произвольного набора двоичных чисел., ол

Для этого, предлагаемое устройство содержит элементы задержки, разрядные схемы выбора и регистры, выходы одноименных разрядов которых связаны с первыми (информационными входами соответствующих ра схем сравнения и с соответствующими входами разрядной схемы выбора, выход каж-, дой из которых соединен с соответствующими вторыми информационными входами соответствующих схем сравнения, при этом выход равнозначности схемы сравнения

I каждого предыдущего разряда через элеМент задержки связан с управляющим вхо дом схемы сравнения последуюшегб разряда, а нулевые и единичные выходы этих схем через соответствующие схемы "ИЛИ соединены соответственно с шинами установки соответствующего регистра в нулевое и единичное состояния, причем, управляюшие входы схем сравнения старших разрядов подклточены к соответствующим управляющим входам устройства.

На чертеже представлена функциональная .схема устройства, Предлагаемое устройство содержит числовые регчстры 1, выходы одноименных

„разрядов которых соединены з первыми информационными входами схем сравнения 2 и с входами разрядных схем выбора 3; ,схемы ".ИЛИ" 4 установки чи<Мовых реги444190 ду выходом равнозначности схемы сравнЕния предыдущего разряда и управляющим входом схемы сравнения последующего разряда.

Выходы разрядных схем выбора 3 соединены с вторыми информационными входами одноименных схем сравнения 2, Устройство работает следующим образом. Числа, подлежащие обработке, заносятся в числовые регистры 1. Значения одноименных разрядов всех д числовых регистров поступают на входы соответствующей разрядной схемы выбора 3. Если число единиц, поступивших на входы схе-, мы выбора, превышает ее порог Q то на ее выходе формируется единичное значение. В противном случае сигнал на выходе разрядной схемы выбора принимает нулевое значение. йля работы устройства по всем управляюшим шинам 6 необходимо одновременно подать управляющие сигналы. По этим сигналам срабатывают схемы сравнения 2 старших разрядов. Появляется сигнал на одном из трех выходов каждой из схем сравнения 2; на выходе Q, если на выходе старшего разряда числового регистра 1 имеется нулевое значение, а на выходе схемы выбора 3 — единичное значение, на единичном выходе b — в противоположной ситуации, на выходе равнозначности — при равенстве значений.

Сигнал на нулевом выходе схемы сравнения 2 через схему ИЛИ 4 устанавливает все разряды одноименного числового регистра 1 в нулевое состояние. С единичного выхода схемы сравнения 2 сигнал через схему "ИЛИ" 5 устанавливает все разряды соответствующего числового регистра в единичное состояние.

Изменение состояния числовых регистров, значения старших разрядов которых отличаются от значений сигналов на выходе схемы выбора 3 этого разряда, при водит к изменению значений сигналов, подаваемых на входы разрядных схем выбора 3. В результате этого могут измениться значения сигналов на выходах схем выбора 3 последующих разрядов.

К=п-8+1

Если из fl, двоичных чисел требуется выбрать К-ое число по величине, то поро>

40 разрядных схем выбора в соответствии с (1) следует выбрать равным (2) 45 отрав в нулевое состояние и схемы ИЛИ"

5 установки числсв:ых регистров в единичнОе состояние, входы которых связаны соответственно с нулевыми и единичными выходами схем сравнения; управляющие шины

6, соединенные с управляющими входами схем сравнения старших разрядов, и элементы задержки 7, которые включеньг меж.4

У тех числовых регистров, значения старшихразряд.эв которых оказались равными значению сиГнала на выходе разряд ной схемы выбора 3, возникнут сигналы на выходе равнозначности схем сравнения

I /

2. Они задерживаются элементами задерж,ки 7 на время, необходимое для изменения состояния разрядов устройства по результатам сравнения старших разрядов и

10 приводят к срабатыванию схем сравнения 2 последующего второго разряда, Во втором разряде будет производиться сравнение значений разрядов, рассматриваед мых числовых регистров с откорректированным значением сигнала на выходе схемы выбора второго разряда. Работа запустившихся схем сравнения второго разряда аналзгична рассмотренной для старшего разgO ряда. Только у тех числовых регистров, у которых значение второго разряда совпадает с установившимся значением сигнала на выходе разрядной схемы выбора, произойдет запуск схем сравнения последующего треть25 его разряда.

Описанные действия будут производиться

rq раз по числу разрядов обрабатываемых чисел. В результате этого на выходах раз-З0 рядных схем выбора установится двоичное число, соответствующее К-му по величине числу из vl, обрабатываемых чисел, где

П р и м е и. Йаны четыре числа:

А=1 001, Б 43 1 1О, В=1 01 0, Г=01 01, Из указанного набора чисел требуется выбрать второе число по величине.

В соответствии с уравнением (2), по,.рог разрядных схем выбора 3 должен быть взят равным 9 =3 (схема выбора 3 из

4-х"), Только при наличии не менее трех .:единиц на его входах на выходе появится единичный сигнал. Пример поясняется таб*лицей.

4441ЯО

Регистр числа, А!

1111

0110

1111

1111

1113.

1001

0110

0110

0110

0110

1111

1010

llll

1111

1111

0000

0090

0101

0101

0101

0110

Выходы разрядных схем выбора

0110

0111

0111

0000

Из таблицы видно, что в результате работы устройства на выходе разрядных схем выбора устанавливается число 0110, которое является вторым по величине среди рассматриваемых чисел.

Таким образом, устройство позволяет повысить скорость вычисления функции упорядоченного выбора из произвольного набора двоичных чисел, Предмет изобретения

Устройство для вычисления функции упорядоченного выбора, содержащее схемы сравнения и схемы "ИЛИ", о т л и ч а юш е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия вычисления людного К-ro числа из произвольного набора двоичных чисел, устройство содержит элементы за2р держки, разрядные схемы выбора и регистры, выходы одноименных разрядов которых связаны с первыми информационными входами соответствующих схем сравнения и с соответствуюшими входами разрядной схе25 мы выбора, выход каждой из которых соединен с соответствующими вторыми информационными входами соответствующих схем сравнения, при этом выход равнозначности схемы сравнения каждо о преЗО .дыдушего разряда через элемент задержки связан с управляюшим входом схемы сравнения последуюшего разряда, а нулевые и единичные выходы этих схем через соответствуюшие схемы "ИЛИ" соединены соЗб ответственно с шинами установки соответствуюшего регистра в нулевое и единичное состояния, причем, управляюшие входы схем сравнении старших разрядов подклк, чены к соответствующим управляющим вхо40 дам устройства.

444190

И.Сенина

Составитель

Техред } уанцрва корректор редактор Е.Гончар

За к аз рвФО

Предприятие «Патент», Москва, Г-59, Бережковская наб., 24

Изд. И ЦДф Тнраи 624

Подписное

11НИ1ПН.! Государственного комитета Совета Министров СССР но делам изобретений и открытий

Москва, 113035, Раушская иаб., 4