Устройство для определения экстремальных чисел
Щуф„т„ ™ая, .-Ъе„„.
%ноя Вт,,в,"" -и., я O ц1р
ОПИСА
ИЗОБРЕТЕНИЯ
<» 746504
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 170478 (21) 2604511/18-24 (5f) Ah. КЛ.
О 06 F 7/04 с присоединением заявки Ио (23) Приоритет
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий
Опубликовано 07,07,80.Бюллетень М 25
Дата опубликования описания p7078p (53) УДК 681. З25. .5 (088.8) (72) Авторы изобретения
Г. A. Лактионов и Н. И. Ласточкина (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ ЧИСЕЛ
Изрбретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовайо в различных вычислительных устройствах, в частности в устройствах для обработки цифровых
C данных.
Известно устройство для определения экстремальных чисел, содержащее блок запуска, регистры с подключенны-10 ми к ним различными дешифраторами, на выходе которых фиксируется иско- мое число и адрес этого искомого числа (1).
Недостатком этого устройства является то, что,обладая высоким быстродействием,это устройство при достаточно большом множестве сравниваемых чисел сложно,так как количество регистров в этих устройствах равно множеству сравниваемых чисел, среди которых отыскивается экстремальное значение.
Наиболее близким техническим решением к предложенному является уст- 25 ройство для определения экстремальных чисел, содержащее регистры, элементы И, ИЛИ, триггер,.элементы за,держки, счетчик, схему сравнения, формирователь одиночных импульсов, причем первая входная шина устройства соединена с первыми входами первого и второго элементов И, выходы которых подключены ко.входам первого и второго регистров соответственйо, выходы которых соединены со входами первого элемента ИЛИ, выходы первого, второго и третьего регистров подключены к информационным входам схемы сравнения, вход управления которой соединен с выходом второго элемента
ИЛИ, первый вход которого подключен ко второй входной шине устройства, а второй вход второго элемента ИЛИ соединен с выходом формирователя одиночных импульсов, вход которого подключен к выходу дешифратора, информационные входы которого соединены с выходом счетчика, а вход управле« ния подключен к третьей входной шине устройства, выходы счетчика под-, ключены к)информационным входам чет вертого реГистра. В этом устройстве код нового числа поступает через схемы совпадений на регистры приема чи" сел,а так овый импульс сопровойденйя числа поступает на схему сравнения, где производится сравнение заданного числа с числами, находящимися в р 746504 гистрах приема чйсел. То число, которбе оТсТоНТ дальше от заданного чис- Ла, СбраСЫВаЕтСя, И таКтОВЫй ИМПуЛЬс через линию задержки переписывает в освобожденный регистр код нового числа с выходов схем совпадения. В результате на одном из регистров приема чисел все время находится то число из множества чисел, поступивших на вход уст. ойства, значение которого ближе всего к заданному числу (2) .
Недостатком этого устройства явля ется недостаточные функциональные возможности, так как оно не позволяет определять номер числа, имеющего экстремальное значение. Между тем, во многих вычислительных устройствах, особенно при работе с оперативными запоминающими устройствами необходимо зафиксировать адрес числа, имеющего экстремальное значение.
Целью изобретения является расшире- 20 ние функциональных возможностей за счет определения адреса экстремаль ного числа.
Поставленная цель достигается тем, что в, устройстве первый выход схемы 25 сравнения соединен с первым входом третьего элемента И, управляющим вхо" дом первого регистра и через первый элемент задержки - co вторым входом первого элемента И, с первым входом О третьего элемента ЙЛИ и со входом установки в нулевое состояние тригге ра, "второй выход схемы сравнения подключен к первому входу четвертого элемента И, к управляющему входу второго регистра и через второй элемент задержки ко второму входу второго элемента И, ко второму входу третье "го элемента ИЛИ и ко входу установки
Й единичное состояние триггера, прямой и инверсный выходы которого сое- 40 динены со вторыми входами третьего и четвертого элементов И соответственно, выходы которых подключены ко входам четвертого элемента ИЛИ,, выход которого соединен с управляющим входом четвертого регистра, выход третьего элемента ИЛИ подключен ко вхо ду счетчика.
Функциональная схема устройства представлена на чертеже
Устройство содержит регистры приема 1,2 и 3, схему 4 сравнения, элементы 5 и б И, элементы 7 и 8 задержки, элемент 9 ИЛИ, счетчик 10, дешифратор 11, формирователь одиночного импульса 12, регистр 13, триггер 14, элементы 15 и l6 И, элеМенты 17, 18 и 19 ИЛИ, входные шины 20, 21, 22, выходные шины 23 и 24 .
"Устройство работает следующим о6разом. 40
Перед началом работы регистры 1 и 2, триггер 14 и счетчик 10 нахо."дятСя в нулевом состоянии. На дешифратор 11 со входа устройства: подается код числа, равного множеству срав- $$ ниваеьых чисел. В регистр,3 записано число, ближайшее значение к которому следует выбрать из множества чисел, поступающих на элементы 5 и б И.
Если в регистре 3 записан нулевой код, то из множества чисел определяется минимальное число, если же в регистре
3 записан код числа 2м.- 1 (m - число разрядов регистра), то из множества чисел определяется максимальное
Число. При Поступлении тактОвого импульса по входной шине 21 через элемент 19 ИЛИ на схему 4 сравнения производится сравнение чисел, находящихся в регистрах 1 и 2, с числом, записанным в регистре 3. Если число, записанное в регистре 3, ближе к числу, записанному в регистре 1, чем к числу, находящемуся в регистре 2, то сигнал с выхода схем 4 сравнения сбрасывает в нулевое состояние регистр 2 и, пройКя элемент задержки 8, перезаписывает в регистр 2 новое число через элемент б И. Если число, записанное в регистре 3, ближе к числу в регистре 2 или в регистрах l и. 2 записано одно и то же число, то сигнал с выхода схемы 4 сравнения сбрасывает в нулевое состояние.регистр 1 и, пройдя элемент 7 задержки, перезаписывает в регистр 1 код сь входа устройства через элемент 5 И.
При определении максимального чис ла из множества чисел и адреса этого числа устройство работает следующим образом.
В регистре 3 записан код 11...1, регистры l и 2,,триггер 14 и счетчик
l0 находятся в нулевом состоянии, на дешифратор 11 подан код числа и (и число сравниваемых чисел). На входы элементов 5 и 6 И подается код первого числа из множества чисел и, а на схему сравнения 4 через элемент 19
ИЛИ подается первый .тактовый импульс.
Так как в регистрах 1 и 2 записан одинаковый нулевой код, то схема 4 сравнения выдает сигнал сброса на регистр
1, этот сигнал поступает также на злемент 15 И, второй вход которого подключен к единичному выходу триггера
14. Так как триггер 14 находится в нулевом состоянии, сигнал не проходит через элемент 15 И и элемент 17
ИЛИ. Затем этот сигнал проходит через элемент 7 задержки и переписывает код со входа устройства через элемент И 5 в регистр 1 . С выхода элемента 7 задержки этот сигнал подается также на вход установки в нулевое состояние. триггера 14 и через элемент 18 ИЛИ поступает на вход счетчика 10. Затем на входы элементов 5 и 6
И подается код второго числа, а на вход схемы 4 сравнения через элемент
l9 ИЛИ второй тактовый импульс. Так как в регистре 2 запйсан по-прежнему нулевой код, а в регистре 1 код первого числа, то с выхода схемы 4 срав:: 46504 нения поступает сигнал сброса на регистр 2, этот сигнал поступает также на элемент 16 И, подключенный к инверсному выходу триггера 14, находящегося в нулевом состоянии. Сигнал проходит через элемент 16 И и, пройдя затем элемент 17 ИЛИ, поступает на управляющий вход регистра 13, в этот регистр перезаписывается код со счетчика 10, т.е. в данном случае число 1 . Затем сигнал, пройдя элемент 8 задержки, установит триггер
14 в единичное состояние и запишется в счетчик 10. Кроме того, этот сигнал запишет в регистр 2 код второго числа через элемент 6 И.
Третий-тактовый сигнал сравнивает первое число, записанное в регистре
1, и второе число, записанное в регистре 2 с числом, находящимся в регистре 3, т,е. определяет, какое число больше, первое или второе. Боль- 20 шее число остается в регистре приема чисел, а на место меньшего числа,запишется в один из регистров приема чисел третье число. При этом, если второе число, записанное в регистре 25
2,.оказалось больше первого, то на. управляющий вход регистра 13 через элемент 15 И и черезов элемент 17 ИЛИ прс ходит сигнал, а в регистр 13 со счетчика 10 перезаписывается содержи- 30 мое регистра 2. Если же первЬе число, записанное в регистре 1, больше второго числа, то импульс не проходит через элемент 16 И на вход регистра 13, поэтому его состояние не изменится, у т.е. в регистре 13 остается по-прежне-. Му записано первое число. В счетчике
10 после прохождения третьего тактового сигнала будет записано третье число. По четвертому тактовому сигна- 40 лу сравнивается третье число с наибольшим из первых двух чисел и т.д
Последний же тактовый сигнал перезапишет в один из регистров 1 или 2 последнее число из множества сравниваемых чисел и. После прохождения и тактовых сигналов в одном из регистров приема чисел будет находиться последнее число, а в другом регистре будет записано максимальное число из (n — 1) чисел, при этом в регистре 13 записан код номера этого максимального числа из предыдущих (n — 1) чисел. В счетчике 10 будет зафиксировано число и после прохождения и тактовых сигналов.
Когда в счетчике 10 фиксируется число и, которое совпадает с числом и подаваемым на вход дешифратора
11 со входа устройства, то дешифратор 11 выдает сигнал на формирова- 60 тель одиночных импульсов 12, который выдает дополнительный сигнал на вход элемента 19 ИЛИ и этот дополнительный сигнал проходит на схему 4 сравнения. При Этом на входы элемен тов 5 и 6 И уже не подается никакого числа. Поэтому после прохождения этого сигнала в одном из регистров 1 или 2 будет зафиксирован код этого максимального числа, а другой регистр будет сброшен в нулевое состояние.
Таким образом, после прохождения и тактовых сигналов и дополнительного импульса, где ri — число сравниваемых чисел, на выходе элемента 9 ИЛИ будет находиться код максимального числа, а на выходе регистра 13 — адрес этого максимального числа. Если в регистре 3 .записать нулевой код, то таким же образом производится поиск минимального числа и определяется адрес этого искомого числа из и сравниваемых чисел.
Изобретение можно использовать в различных вычислительных системах при работе с оперативными запоминающими устройствами, где необходимо запомнить адрес числа, имеющего экстремальное значение.
Формула изобретения
Устройство для определения экстреМальных чисел, содержащее регистры,. элементы И, ИЛИ, триггер, элементы задержки, счетчик, схему сравнения, формирователь одиночных импульсов, причем первая входная шина устройства соединена с первыми входами первого и второго элементов И, выходы которых подключены ко входам первого и второго регистров соответственно, выходы которых соединены со входами первого элемента ИЛИ, выходы первого, второго и третьего регистров подключены к информационным входам схемы сравнения, вход управления которой соединен с выходом второго элемента
ИЛИ, первый вход которого подключен ко второй входной шине устройства, а второй вход второго элемента ИЛИ соединен с выходом Формирователя. одиночных импульсов, вход которого подключен к выходу дешифратора, информационные вхоДы которого соединены с выходом счетчика, а вход управления подключен .к третьей входной шине устройства, выходы счетчика подключены к информационным входам четвертого регистра, о т л и ч а ю щ е е с я
,тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей устройства за счет определения адреса экстремального числа, в нем первый, выход схемы сравнения соединен с первым входом третьего элемента И, управляющим входом первого регистра и через первый элемент задержки - со вторым входом первого элемента И, с первым входом третьего элемента ИЛИ и со входом установки в нулевое состояние триггера, второй выход схемы сравнения. 4
41 . ;УС
746504
Составитель В.Велкин
Техред M. Петко Йо >@ектор Г . Реиизтник,Редактор И.Ковальчук
Заказ 4103/17 Тираж 751 Иойписное
ЦЙИИПИ Росударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, ВЬсква, Ж-35, Раущская наб., д. 4/5
Филиал ЙПП Патент, r. ужгород, ул. Йроейтная, 4 подключен к первому входу четвертого элемента И, к управляющему входу второго регистра и через второй элемент задержки — ко второму входу второго элемента И, ко второму входу третьего элемента ИЛИ и ко входу установки в единичное состояние триггера, прямой и инверсный выходы которого соединены со вторыми входами четвертого и третьего элементов И соответственно, выходы которых подключены ко входам четвертого элемента ЦЛИ, выход которого соединен с управляющим входом четвертого регистра, выход третьего элемента ИЛИ подключен ко входу счетчика.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
Р 525083 кл. G 06 F 7/06,12.05.76.
2. Авторское свидетельство СССР
Р 246924, кл. С 06 Р 7/04 15.06,69 (прототип).
