Устройство для выделения экстремального из @ , @ -разрядных двоичных чисел Советский патент 1986 года по МПК G06F7/02 

1 1

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

Целью изобретения является упрощение устройства,

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит узлы анализа 1, которые включают элемент И 2, элемент ШМ 3, элемент И 4-, П -вхо- довые элементы ИЛИ 5, (1 х )-й узел анализа включает элемент ИЛИ 6, (гпX J )-й узел анализа включает элемент И 7, информационные выходы разрядов экстремального числа, : лементы НЕ 9, входы 10 разрядов нализируемого числа.

Устройство работает следующим бразом.

Анализируемые числа подаются, на информационные группы входов устройства, о, , а, ...,а,..., п,, ..., п, причем старшие разряы чисел подаются на входы а, , Ь, , .-.., И, и одновременно на соответствующие входы элемента ИЛИ 5,.

Группа элементов ИЛИ 6 j, ..., 6 f, и элемент ИЛИ 5, с элементом НЕ на выходе анализирзпот старшие разряды чисел следующим образом.

Если старшие разряды всех чисел равны единице, то на выходе 8 устройства сформируется нулевой сигнал, соответствующий инверсному значению старшего разряда экстремального (максимального) числа. Поскольку при этом вьщелить номер j числа по старшим разрядам невозможно, то единичные сигналы сформируются на всех входах элементов ИЛИ 6 и разрешает анализ следующих разрядов всех чисел в узлах 1 2 j.

Если старшие разряды всех чисел равны нулю, то на выходе 8 сформируется единичньй сигнал. Поскольку вьщелить номер j по старшим разрядам в этом случае невозможно, то на выходах элементов ИЛИ 6 аналогично сформируются единицы.

Если старшие разряды анализируемых чисел различны (содержат нули и единицы), то на выходе 8j сформируется нулевой сигнал (инверсное значение старшего разряда экстремума) .

18379

На выходе элемента 6;, на входы которого бьш подан нулевой разряд, сформируется нуль, который в узле 1 2; исключит анализ следующего разря- 5 да этого числа, так как число, содержащее в старшем разряде нуль, не претендует на максимумы. На выходах элементов 6, содержащих на входах единичные разряды, сформиру- 10 ются единицы, разрешающие дальнейший анализ следующих разрядов.

В каждом ( 1 х )-м узле анализа производится сравнение i -х разрядов чисел, поданных на. -ю группу 15 входов со значением, поступающим с выхода i -X элементов ИЛИ 5{ -НЕ 9. При этом учитываются сигналы, поступающие на вход элементов И 2, выработанные в результате ана- 20 лиза предыдущих (старших) разрядов.

Каждьй (i X j )-й узел анализа работает в соответствии со следующей таблицей истинности.

Групповая работа узлов анализа 1-, ..о, элементом 5j аналогична вьш1еописанной работе элементов 6, ,.., 6 с элементами 5 -9 .

Сигналы, сформированные на выходах узлов анализа Km- 1), ..., 1 (f 1) , управляют- прохождением младших разрядов чисел .на элемент 5. При этом на выходе 8 устройства нулевой сигнал сформируется, если на входах хотя бы одного элемента 7 окажутся единичными разряд числа и управляющий сигнал.

В результате работы устройства на выходах 8, ..., 8,, формируется значение экстремального (максималь- ного) числа в инверсном коде.

Рассмотрим работу устройства на примере выделения максимального числа из 3, 5-разрядных двоичных чисел: 1) 01010, 2) 01101, 3) 00110. При поступлении старших разрядов (Oj 0; 0) анализируемых чисел на первые входы устройства на выходе .элемента 5f формируется значение 1, которое поступает на выходы элемен- тов ИЛИ 6,, б, 6 и вторые входы элементов И 2 соответств5гющих узлов анализа Ц,, Ч ЧэНа первые входы элементов И 2 этих узлов анализа поступают вторые разряды чисел: 1, 1, 0. С учетом логики работы блока анализа на выходах узлов анализа 1 j , Ц 1 аэ формируются значения 1, 1, О, которые поступают на входы элемента

ИЛИ 5„. На выходе элемента НЕ 9 формируется значение О, которое поступает на входы элемента ИЛИ 3 узлов анализа 1 , 12 zj выходах элементов И 4 этих узлов соответственно формируются значения 1, 1, О, которые поступают на входы элементов И 2 узлов анализа 1,, 1, , 1,. На информационные входы этих узлов поступают третьи разряды анализируемых чисел: О, 1, KB соответствии с логикой работы этих узлов на выходах узлов 1 я , Ц,, 1 „ будут значения О, 1,0, которые, поступая на входы элемента ИЛИ 5, дадут на выходе 8 О, и соответственно на выходах элементов И 4 узлов анализа Ч| Чг Чз значения О, 1,0. , С учетом значений четвертых разрядов анализируемых чисел: 1, О, 1 и значений О, 1, О на соответствующих входах элементов И 2 узлов анализа 4 4-2 э 3 выходах элемента И 2 этих узлов сформируются: О , О, О, которые на выходе элемента 5 дадут значение 1, а на выходах элементов И блоков анализа 1, , 1 , . - значения О, 1, 0. С учетом значений младших (пятых) разрядов анализируемых чисел: О, 1, О, поступающих на входы элементов 7,, 7 , 7 на их выходах сформируются значения О, 1, О, которые, поступая на соответствующие входы элемента ИЛИ 5,- НЕ 95, дадут на его выходе значение 0. Таким образом, на выходах устройства 8,, ..., 8 будет сформи- рован код 10010, который является инверсным значением максимального 01101 из анализируемых чисел.

Для вьщеленйя минимального из анализируемых чисел на информационные входы устройства числа должны подаваться в инверсном коде. На выходе будет сформировано минимальное число в прямом коде.

1218379

Формула

изобретения

o

Устройство для вьщеленйя экстремального из п , m -разрядных двоич- 5 ных чисел, содержащее т, п -входо- вых элементов ИЛИ, m х ц узлов анализа, (i xj )-й узел анализа (где 1 2, 3, .«., т- 1 2, .., м) включает первый и второй элементы И, (т х )-й узел анализа содержит элемент И, причем первый вход первого элемента И (i х j)-го и (пп xj )-го узлов анализа является входом соответствующегд разряда ана5 лизируемого числа устройства, а выход соединен с j -м входом i -го П-входового элемента ИЛИ, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит

0 tn элементов НЕ в каждый ( xj )-й узел анализа введен элемент ИЛИ, каждый (1 Xj )-й узел анализа содержит элемент ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом первого

5 элемента И (2 хj )-го узла анализа, первый вход-элемента ИЛИ (1 хj )-го узла анализа подключен к входу первого разряда j -го анализируемого числа устройства, в (ixj)-M узле

0 анализа первого элемента И соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого объединен с вторым

входом первого элемента И, а выход соединен с вторым входом первого элемента И ( i + 1)xjJ-ro узла анализа, выход i-го г} -входового элемента ИЛИ через соответствующий

элемент НЕ цоединен с вторыми входами элементов ИЛИ соответственно (1 XJ )-го и (i х )-го узлов анади5

за, выходы элементьв НЕ являются выходами соответствующнх разрядов экстремального числа устройства.

3 4 5 6 7 8

О О 1 1 1 1

1 1 О О

1 1

Примечание. Ситуация на входах узла, указанная в строке 8, является невозможной (не бьшает),

Продолжение таблицы

о о о о 1

о 1

о о 1

HiОг

fm-t tnt

Составитель В.Смирнов Редактор М.Бандура Техред А.Комарницкая Корректор Г.Решетник

Заказ 1112Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ШШ Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в технических средствах для вьщеления экстремального числа из совокупности п , « -разрядных двоичных чисел. Цель изобретения - упрощение устройства. Она достигается новьгм алгоритмом работы устройства при поразрядном анализе чисел. Устройство содержит тх П узлов анализа и многовходовые элементы ИЛИ с элементами НЕ на выходе, причем каждый (1 xj )-й узел анализа, jгде j 1, 2,. ..., п , содержит эле- мент ИЛИ, каждый ( -i х j )-й узел анализа содержит первь и второй элементы И и элемент ИЛИ, каждый (тх j )-й узел анализа включает элемент И. Каждый (1 xj )й узел анализа и первый элемент ИЛИ-НЕ анализирует старшие разряды чисел. В каждом (t Xj )-м узле анализа производится сравнение i -х разрядов чисел, поданных на j -ю группу входов, со значением, поступающим с выхода i -х элементов ИЛИ-НЕ. При этом учитываются сигналы анализа предыдуищх разрядов. 1 ил. i (Л ч X) СО