Устройство для выделения экстремального из -разрядных двоичных чисел

 

О П-И-С-А -Н-.И Е

Союз Советских

Социалистических

Республик

< .752326

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву

3 (5l)M. Кл.

Cg 06 V 7/02 (22) Заявлено 3 1.07.78 (21) 2652617/18 24 с присоединением заявки .%—

Гвеудврстввикьй комитет (23) Приоритет

ll6 делам кэвбретений к открытий

Опубликовано З0.07.80. Бюллетень М 28 (53) УДК 681. 142..07 (088.8) Дата опубликования описания 01 08.80 (72) Автор изобретения

В. Н. Горшков (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ ЭКСТРЕМАЛЬНОГО

ИЗ rl m -РАЗРЯДНЫХ ДВОИЧНЫХ ЧИСЕЛ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при реализации технических средств для выделения экстремального числа из совокупности чисел.

Известно устройство для сравнения чи5 сел, содержащее регистры сдвига, инверторы, вентили сброса и логические элементы И, ИЛИ $1)

Недостатком этого устройства является тo малое быстродействие, так как в устройстве выполняется последовательное сравнение чисел.

Наиболее близким техническим решением к предложенному является устрой15 ство для выделения экстремального из т1 тП -разрядных двоичных чисел, содержащее rn и -входовых элементов ИЛИ, и

N-paapsm m регистров, по rn трехвходовых элементов И и одному ттт -входовому элементу ИЛИ на каждое из двоичных чисел, причем прямые выходы регистров поразрядно соединены со входами П -входовых элеме п ов ИЛИ, инверсные выходы каждого регистра соединены с первым входом соответствующих элементов И, второй и третий входы которых поразрядно соединены с шинами управляющих сигналов и с выходами и -входовых элементов ИЛИ соответственно, выходы которых подключены к соответствующему выходу устройства, а выходы элементов И каждего регистра соединены со входами ттт -входовых элементов ИЛИ, выходы которых подключены к соответствующему выходу устройства (2J

Недостатками такого устройства является низкое быстродействие, так как выделение экстремального числа в устройстве производится за ттт тактов.

Цель изобретения — повышение быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для выделения экстремального из и тт -разрядных двоичных чисел, содержащее П тт1 -разрядных регистров на триггерах, выходы триггера каждоГо . (-ro разряда j -го регистра, где

3 7523

1-=1,2,...rn, j =1,2,... и соединены с информационными входами (! х ) -го узла анализа, первый выход каждого (f xj )-го узла анализа соединен с

j ым входом j -ro элемента ИЛИ первой группы, второй выход каждо5 го (j xj )-го узла анализа подключен к

I -ому входу -го элемента ИЛИ второй группы, введено П дополнительных триггеров группы элементов И-НЕ, группа элементов ИЛИ, причем выход каждого < -го элемента ИЛИ первой группы соединен с первым входом -го элемента И-HF группы, с i -ым информационным выходом устройства и с первым уп)5 равляющим входом -ых узлов анализа, выход каждого -ro элемента ИЛИ вто-. рой группы подключен ко второму входу

-ro элемента И-НЕ! группы, третий выход каждого (! х j )-ro узла анализа

20 соединен с j -ым входом -ro элемен. та ИЛИ третьей группы, выход каждого

-го элемента ИЛИ третьей группы подключен ко входу установки в нулевое состояние 1 -го дополнительного триггера, 25 прямой выход каждого -ro дополнитель ного триггера соединен с ) -ым выходом управления устройства и со вторым

I управляющим входом -ых узлов анализа, выход каждого i -ro элемента И- IE

30 группы подключен к первому входу -го элемента И группы, вьжод каждого из которых соединен с третьим управляющимвходом (!+1)-ых узлов анализа и со вторым входом (!+1)-го элемента И груп35 пы, вход управления устройства подключен ко входу первого элемента И группы и к третьим управляющим входам узлов анализа первых разрядов всех регистров и тем, что в нем узлы анализа состоят

40 из трех элементов И, причем первые âõoды первого и второго элементов И соединены с первым управляющим входом узла, а их вторые входы — с информационными входами узла, выход первого элемента И

45 подключен к первому выходу узла, выход второго элемента И соединен с первым входом третьего элемента И и со вторым выходом узла, второй и третий входы третьего элемента И подклкнен ко второму и третьему управляющим входам узла, а вы50 хоА третьего зле лента И соединен с третьим выходом узла.

Блок-схема устройства представлена на чертеже.

Устройство содержит и регистров, выполненных на триггерах 1„, 1!2, ...1,щ, lit 1ФФ " 12% " 1!!1 lnz - lьаr1 пх! и псризрядных узлов анализа 2(!, 2!2,...2!„

26 ф

22!, 22,...2 „,,...2 !!, 2пя,...20,!,, каждый из которых состоит из элементов 3 5 И, группу из т элементов ИЛИ 6!, 62,...6!!!, группу из rl элементов 74, 7y, ...7 ИЛИ и дополнительных триггеров 8», 82> ...

8п, группу из щ элементов 9!,...9Z, ИНЕ 9!, группу u N эл

10 ...,10 ИЛИ, группр из !!! элементов

11», 11<, ...11 тп И, вход 12 управления, информационные выходы 13!, 132,...13, выходы 14!, 14,...14 управления. Код экстремального числа формируется на выходах 13, а код номеров регистров, содержащих экстремальное число на выходах 14.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии в триггеры 1 регистров записаны двоичные числа, а триггеры 84, 8 ...8П находятся в нулевом состоянии„Совокупность сравниваемых чисел задается путем установки соответствующих триггеров 8 в единичное состояние. При подаче на вход 12 управления единичного уровня производится поразрядный анализ сравниваемых чисел.

Если в первом разряде чисел имеется и 0" и "1", то через элементы 3 и 4 И узлов анализа 1 на группу элементов

10 и 6 ИЛИ поступают единичные сигналы. На выходе элемента 9 -И-НЕ будет сформирован нулевой сигнал, которым закрывается элемент 11» И. Через элементы 5 И узлов анализа и 7 ИЛИ, относящиеся к тем регистрам, в первом разряде которых записан 0", единичный сигпал поступает на входы установки в нулевое состояние соответствующих триггеров

8 .. Элементы 4 и 3 И соответствующих узлов анализа закрываются,и единичный сигнал будет только на выходе элемента

10! ИЛИ. На выходе элемента 9; И-НЕ формируется единичный сигнал, по которому открывается элемент 11 И. Йалее производится анализ следующего разряда оставшихся сравниваемых чисел.

Если же в первом разряде сравнивае- мых чисел содержатся только нулевые колы или только единичные, то на выходе элемента 9 И-HE будет единичный сигнал, который открывает элемент 11 И, СЖдовательно, в этом случае сразу производится анализ второго или последующих разрядов. После того, как все разряды сравниваемых чисел будут проанализированы, на выходе элемента 11„И формируется единичный уровень. При этом на выходах 13(, 13<,... 13!и содержится

7 52326 код экстремального числа, а на выходах

14<, 14,... 14д- код номеров регистров, содержащих экстремальное число.

Устройство по сравнению с известным обладаеч более высоким быстродействием, 5 так как выделение экстремального числа в предлагаемом устройстве производится эа один такт работы, в то время как в известном — за уП тактов. Кроме того, при одинаковом значении (-го разряда остав-r0 шихся сравниваемых чисел в устройстве производится сразу анализ (<+1)-го и т.д. разрядов чисел. Устройство позволяет выделить экстремальное число из любого множества записанных чисел, причем регистры, в которые записаны числа, не псьпавшие в число сравниваемых как экстремальных, не гасятся. Это позволяет использовать содержимое регистров в следующем такте работы без предварительной 20 перезаписи чисел.

Фо рмула изобретения

1. Устройство для выделения экстремального изп т -разрядных двоичных чисел, содержащее rt m -разрядных регистров на триггерах, выходы триггера каждого

<-ro разряда -ro регистра, где =1,2 З0 ...rA, =1,2,... rl соединены с информационными входами (3 х) )-го с узла ана лиза, первый выход каждого (r х))-го узла анализа соединен c j -ым входом

-го элемента ИЛИ первой" группы, вто-55 рой выход каждого((xj )-го узла анализа подключен к j -ому входу r -го элемента ИЛИ второй группы, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что, с целью повьпиения быстродействия в него введено допол- 40 нительных триггеров группы элементов

И-НЕ, И, группа элементов ИЛИ, причем выход каждого r -го элемента ИЛИ пер вой группы соединен первым входом

I -го элемента И-НЕ группы, с -ым информационным выходом устройства и с первым управляющим входом -ых узлов анализа, выход каждого r -ro элемента

ИЛИ второй группы подключен ко второму входу . -ro элемента -HE группы, третий выход каждого (i xj)-го анализа соединен с -ым входом -ro элемента ИЛИ третьей группы, выход каждого

-го элемента ИЛИ третьей группы подключен ко входу установки в нулевое состояние ) -го дополнительного триггера, прямой выход каждого у -,го дополнительного триггера соединен с ) -ым выходом управления устройства и со вторым управляющим входом у -ьк узлов анализа, выход каждого а -го элемента И-НЕ группы подключен к первому входу r -го элемента И группы, выход кама.ого иэ которых соединен с третьим управляющим входом (+1)-ых узлов анализа и со вторым входом (1+1)-го элемента И группы, вход управлейия устройств а подключен ко второму входу первого элемента И группы и к третьим управляющим входам узлов анализа первых разрядов всех регистров.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что, в нем узлы анализа состоит из трех элементов И, причем первые входы первого и второго элемента И соединены с первым управляющим входом узла, а их вторые входы — с информационными входами узла, выход пера вого элемента И подключен к первому выходу узла, выход второго элемента И соединен с первым входом третьего элемента И и со вторым выходом узла, второй и третий входы третьего элемента И подключены ко второму и третьему управляющим входам узла, а выход третьего элемента И соединен с третьим выходом узла

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 2288553 4477, кл. G-06 Р 7/00, 12.05.68.

2, Авторское свидетельство СССР

N 514291, кл. G 06 F. 7/02, 27. 12.7З (прототип).

752326

Составитель В. Белкин

f åäùñòoð И. Ковальчук Tezpen М. Куз ма Корректор Ю. Макаренко

Заказ 4746/7 Тираж 751 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113С35, Москва, Ж-35, Раушская наб„д. 4/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, -1