Устройство для упорядоченной выборки значений параметра Советский патент 1983 года по МПК G06F7/06 

устройства содержит группы элементов И, ИЛИ, НЕ, кольцевой регистр сдвига, многовходовые элементы И, ИЛИ, генератор, дифференцирующие цепочки, триггер,причем.управляющие входы узла управления устройств соединены с входом многовходового элемента И, выход которого через пе вую дифференцирующую цепочку соединен с единичным входом триггера, прямой выход триггера соединен с уп равляющим входом генератора, выход которого соединен с входом сдвига сслщевого регистра сдвига, первый рмход которого через вторую дифференцирующую цепочку соединен с нуле ым входом триггера, а остальные вы jQ ходы - с входами многовходового элемента ИЛИ, выход .которого соединен с первыми входами элементов И группы и тактовым выходом узла управления устройства, второй выход i-ro элемента И группы соединен с входом I-го элемента НЕ группы и с выходом . i-ro элемента ИЛИ группы, выходы элементов НЕ группы соединены с соответствующими управляющими выходами узла упр 1вления устройства, входы элементов ИЛИ группы соединены с соответствующими информационными входами узла управления, выходы элементов И группы являются информационными выходами устройства.

Изобретение относится к дискретной автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для контроля параметров технических объектов, упорядочения обслуживания объектов, в ЭВМ и устройствах дискретной .автоматики при решении задач квазиоптимального регулирования, в частности для обслуживания нефтедобывающих скважин и интерпретации сейсмограмм.

Известно устройство для поиска экстремальных значений параметров, содержащее коммутатор опроса разрядо9, состоящий из двоичного счетчика и дешифратора, управляющий генератор, триггер запуска, разрядные элементы И, разрядные элементы ИЛИ, регистры записи значений контролируемых параметров, разрядные блоки логики, двухвходовые элементы И, входы которых подключены к выходам коммутатора и разрядных блоков логики, блоки регистрации экстремального значения параметра и его адреса, позволяющее за цикл работы коммутатора определить параметр, имеющий экстремальное значение и его адрес lj.

К недостаткам известного устройства относятся ограниченность (Функциональных возможностей, заключающаяся в.отсутствии учета результатов анализа иН()Ормации о параметрах, значения которых отличаются от экст2

ремального-,.,значительные аппаратурные затраты и низкое быстродействие, обусловленное необходимостью поразрядного тактирования этапов сравнения значений, параметров, а также отсутствие возможности определить величину искомого, отличного от экстремального, значения параметра.

Известно устройство для поиска

экстремальных значений параметра,.содержащее п узлов анализа, информационные входы каждого из которых соединены с входными шинами устройства, а выходы , где ,2,...,п, а п число разрядов устройства, разрядов узлов анализа подключены к входам i-ro элемента ИЛИ группы, выход каждого i-ro элемента ИЛИ группы соединен с первым входом I-го элемента И

группы и через i-и элемент НЕ группыс входом управления j-го разряда каждого (,2,.i.,п) узла анализа, элементы И, триггер, выходы которого соединены с входами элементов И группы. Кроме того, это устройство содержит триггеры регистров регистрации значений параметров и двухвходовые элементы ИЛИ. Это устройство обеспечивает поиск экстремального зн.ачения параметров и его адрес по одному тактовому импульсу, оно значительно проще.по аппаратурному обеспечению 2.

Недостатком известного устройстЪа вляется его функциональная ограниценность, заключающаяся в невозмож-ности выборки заданного из упорядо-. ЧИННОГО ряда значений параметра. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для упорядоченной выборки значений параметра, содержащее п узлов анализа, инфор-- . мационные входы кaждQгo из которых соединены с входными шинами устройства, а выходы i-x разрядов узлов анализа, где ,....т, соединены с входами t-ro элемента ИЛИ группы, выход каждого Г-го элемента ИЛИ группы соединен с первым входом i-го элемента И группы и через i-й элемент НЕ группы с входом управлени i-ro разряда каждого из узлов анаяй- за, выходы элементов И группы соединены с входами элемента ИЛИ и с входами соответствующих разрядов первог регистра, элемент И триггеры, генера тор тактовых сигналов, дифференцирующие цепи, элементы задержки,переклю чатель, причем выходные шины управ- / лейия узлов анализа соединены с входами элемента И, выход которого через первую дифференцирующую цепь сое динен с входом установки в единичное состояние триггера, прямой выход которого соединен с входом генератора тактовых сигналов, выход которого соединен с входом второго регист рз, выходы которого соединены с вход ными шинами переключателя, выходная шина которого соединена с входом установки в нулевое состояние триг гера, с вторыми входами элементов И группы и через вторую дифференцирующую цепь и первый элемент задержкис управляющими входами второго регистра , выход генератора тактовых им пульсов через второй элемент задёрж ки соединен - с третьими входами элементов И группы, выход элемента ИЛИ соединен с установочными входами всех узлов анализа, выход второго элемента задержки соединен с вторыми установочными входами всех узло анализа, а каждый из узлов анализа содержит т-разрядный регистр, группу элементов И и ИЛИ, триггеры, элементы И, ИЛИ и НЕ, причем информационные входы узла анализа соединены с первыми входами элементов И первой группы, а выход i-ro элемента И первой группы соединен с I-M входом первого элемента ИЛИ и входом i-ro разряда регистра, где ,...,т выход j-ro разряда регистра, ,... m, соединен с j-м входом второго элемента ИЛИ и первым входом j-ro эле.мента И второй группы, второй вход которого соединен с входом (j-l)-ro элемента ИЛИ группы, выход j-ro элемента И второй группы соединен с первым входом J-ro элемента И третьей группы и с первым входом j-ro элемента ИЛИ группы, выход (j-Т)-го элемента ИЛИ группы соединен с первым входом j-ro элемента И четвертой группы, второй вход которого соединен с входом управления i-ro разряда, выход j-ro элемента И четвертой группы соединен с входом j-ro элемента ИЛИ группы, выход первого разряда регистра соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, с первым входом первого элемента И и трет.ьей группы и с первым входом первого элемента,ИЛИ группы, второй вход которого соединен с входом управления первого разряда, выход первого элемента ИЛИ соединен с входом установки в нулевое состояние первого триггера, выход которого соединен с вторыми входами элементов И первой группы, выход т-го элемента ИЛИ группы соединен с первым входом элемента И и с первым входом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с первым установочным входом узла анализа, а выход - с входом установки в единичное состояние первого триггера и с входом установки в нулевое состояние регистра, первый установочный вход узла анализа соединен с входом установки в единичное состояние второго триггера и через элемент НЕ - с вторым входом элемента И, выход которого соединен с входом установки в нулевое состояние второго триггера, третий вход элемента И соединен с вторым установочным входом, узла анализа, прямой выход второго триггера соединен с вторыми входами /элементов И второй и третьей групп и с третьим входом элементов И четвертой .группы, выход второго элемента ИЛИ соединен с выходной шиной управления узла анализа з1. Известное устройство характеризуется сложностью, связанной с нали- . чием дополнительных элементов И и недостаточными функциональными воз- можностями, связанными с невозможностью автоматической сортировки данньи. .5 Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения возможности автоматичес кой сортировки чисел и упрощение устройства. Поставленная цель достигается тем, что устройство для упорядоченной выборки значений Параметра, содержащее узел управления устройством, узлы анализа, каждый из которых содержит группы элементов И, триггеры памяти, много8ходовые элементы ИЛИ, груп.пУ элементов ИЛИ, триггер управления, элемент И, примем единичные входы триггеров па мяти поразрядно соединены с выхода ,.-( соответствующих элементов И первой группы, первые входы которых пооазрядно соединены с информационными входами устройства, а вторые входы - с инверсным выходом триггера управления, прямые выходы триггеров памяти соединены с соответствующими входами первого многовходового элемента ИЛИ, выход которого соединен с соответствующим управ ляющим входом узла управления, единичный вход,триггера управления сое динен с выходом второго многовходов го элемента ИЛИ, а нулевой - с еыходом элемента И и нулевыми входами триггеров памяти, входы второго мно гоаходового элемента ИЛИ соединены с соответствующими выходами элементов И первой группы, первый вход 1-го элемента ИЛИ группы соединен с выходом (i-0-го элемента И второ группы (,...,п, где п - число ра рядов сортируемых чисел) и с соответствующим информационным входом i-го разряда узла управления устрой ства, первый вход первого элемента ИЛИ группы соединен с прямым выходом первого триггера памяти и с соответ ствующим информационным входом перво Го.разряда узла управления устройства, второй вход 1-го элемента ИЛИ группы соединен с выходом (i-l)-ro элемента И третьей группы, второй вход первого элемента ИЛИ группы со

динен с первым управляющим выходом узла управления, первый вход j-ro элемента .И второй группы соединен с выходом j-ro элемента ИЛИ группы и первым входом j-ro элемента И третьей группы, где ,.,.,n-1, второй вход j-ro элемента И второй группы соединен с прямым выходом {j+t)ro

вторую и третью группы элементов И 8 и 9, групру элементов ИЛИ 10, элемент И -И.

Узел 2 управления содержит группы элементов ИЛИ 12, НЕ 13, И И, многовходовый элемент И 15, первую Дифференцирующую цепочку 16, триггер 17, генератор 18, кольцевой регистр 0 триггера памяти, второй вход 1-го элемента И третьей группы соединен с i-M управляющим выходом узла управления Устройства, выход п-го элемента ИЛИ группы соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с тактовым выходом узifia управления устройства, узел управления устройства содержит группы элементов И, ИЛИ, НЕ, кольцевой регистр сдвига, многовходовые элементы И,.ИЛИ, генератор, дифференцирующие цепочки, триггер, причем управляющие узла управления устройства соединены с входом многовходового элемента И, выход которого через первую дифференцирующую цепочку соединен с единичным входом триггера, прямой выход триггера соединен с управляющим входом генератора, выход которого соединен с входом сдвига, кольцевого регистра сдвига, первый выход которого через вторую дифференцирующую цепочку соединен с нулевым входом триггера, а остальные выходы - с входами многовходового элемента ИЛИ, выход которого соединен с первыми входами элементов И группы и тактовым выходом узла управления устройства, второй выход i-ro элемента И группы соединен с входом i-ro элемента НЕ группы и с выходом i-ro элемента ИЛИ группы, выходы элементов НЕ группы соединеШ с соответствующими управляющими выходами узла управления устройства, входы элементов ИЛИ группы соединены с соответствующими информационными входами узла управления, выходы элементов И группы являются информационными выходами устройства. На чертеже представлена лок-схема Устройства. Устройство для упррядоченной выборки значений параметра содержит узлы Ц ,... ,1|} анализа, узел 2 управления. Каждый узел анализа содержит триггеры 3 памяти, первую группу элементов И k, многовходовые элемен ЛИ 5 и 6, триггер 7 управления, 19 сдвига, вторую дифференцирующую цепочку 20, многовходовый элемент ИЛИ 21. Устройство работает следующим образом. 8 исходном состоянии триггеры 3 памяти текущих значений параметров обнулены, триггеры 7 в единичном состоянии, а триггер 1 в нулевом, элементы И узла анализа U открыты, элементы И А узлов Ij-ln ан лиза закрыты, в младшем разряде регистра 19 записана единица цehи установки в исходное состояние устройства(не показаны). Исходная информация в параллельном двоичном коде последовательно во времени через входные клеммы поступает на первые входы элементов И Ц всех узлов анализа. На вторых входах всех элементов И 4 - высокие потенциалы, однако поскольку на третьих входах они низкие j первое сообщение записывается в узел 1 анализа. Высоким потенциалом с выходов триггеров 3 и элемента ИЛИ 5 узла 1 по третьИ.м входам открываются элементы И узла 1, а элементы И k узла 1 закрываются, так как высоким потенциалом с ёыхода элементов И 4 узла Ц через элемент ИЛИ 6 триггер 7 переводится в нулевое состояние и так до узла In-.Таким образом, каждое сообщение записывается только в один узел анализа. С последним И-ым сообщением на выходах элементов ИЛИ 5 всех узлов анализа устанавливаются высокие потенциалы, элемент И 15 открывается и импульс с его выхода через дифференцирующую цепочку 16 поступает на едини ный вход триггера Т7, последний переводится в единичное состояние, генератор 18 запускается, его импульсы поступают на шину сдвига регистра 19 Каждым импульсом с выхода генератора 18 в регистре 19 единица сдвигается на один разряд, импульсы дов старших разрядов регистра 19 feрез элемент ИЛИ 21 поступают на вторые входы элементов И 14 и 11. При наличии в триггере 3 i-го разряда хотя ы одного узла анализа единицы по крайней мере на одном из входов элемента ИЛИ 12 этого разряда присут ствует высокий потенциал, тогда на входах элементов И 14 и НЕ 13 одноименного разряда также присутстеует высокий потенциал, а на выходе эле мента НЕ 13 этого же разряда - низкий 1 708 потенциал. На выходах элементов ИЛИ 10 узлов анализа, в старших разрядах которых записана единица, устанавливаются высокие потенциалы. Эти потенциалы прикладываются к вторым входам элементов И 8 и 9 разряда, на единицу младшего данному, и если в младшем разряде записана единица, то и на выходе элемента ИЛИ 10 младшего разряда устанавливается высокий потенциал. В случае, когда в данном и-разряде во всех узлах анализа - нули, высокий потенциал на выход элемента ИЛИ 10 поступает через элемент И 9 за смет высокого потенциала с выхода элемента НЕ 13. Каждый тактовый импульс с выхода генератора 18 через регистр 19 и элемент ИЛИ 21 опрашивает элементы И 14, и если на Первых входах последних - высокий потенциал, то на их выходах появляются синхронно с импульсами с выхода элемента ИЛИ 21 импульсы, однозначно соответствующие по комбинации на выходах всех элементов И 14 экстремальному знамению параметра из числа Л записанных в узлах анализа текущих значений параметра, а через элементы И 11 узлов анализа, в памяти которых записаны Экстремальные значения, триггеры 3 обнуляются и триггер 7 устанавливается в единичное состояние. К приходу второго импульса на выход элемента ИЛИ 21 остается неопрошенным не более чем п-1 узел анализа, причем второй импульс выводит экстремальное зйачение параметра из числа оставшихся и так до п-го импульса. Таким образом, {п+1)-й импульс переводит единицу в младший разряд регистра 19, что стимулирует триггер 17 к переходу в нулевое состояние и остановку генератора 18. Триггеры 3 всех разрядов всех узлов анализа обнулены, триггеры 7 -в-единичное состояние, триггер 17 - в нулевом, устройство - в исходном и готово повторить операцию. Число и адрес параметра данного ранга могут быть выведены с выходов элементов ИЛИ 10 младших разрядов (не показано). В .результате работы устройства ряд значений параметра а.,- . аух преобразуется в ряд Ц- Ь2- Ь-Г5. .; , где Ь, . , , bf, п , а число значений bj оказывается меньше числа значений а, при равенстве двух или более текущих значений.

о

Таким образом, изобретение расширяет функциональные возможности устройства, обеспечивает вывод ран10 +8 70

10

. жированного ряда значений, причем закон упорядочения определяется только аЬсолютными значениями параметра.