Устройство для сортировки информации Советский патент 1986 года по МПК G06F7/02 

Изобретение относится к дисКрет- ной автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для контроля параметров технических объетов, в ЭВМ и устройствах дискретной автоматики при решении задач кваэиоп тимального регулирования, а в частности в системах стабилизации объектов , функционирующих в условиях существенно нерегулярных возмущающих воздействий.

Цель изобретения - расширение области применения за счет селекции информационных сообщений в заданных диапазонах значений, и как следст- вие - сокращение информационной избыточности потока информации.

На фиг. 1-4 изображено предлагаемое устройство

Устройство содержит узлы 1 анализа, узлы 2 и 3 формирования границ диапазонов, узел 4 управления, информационные входы 5 устройства, входы 6 и 7 задания границ диапазонов, выходы 8, выходы 9 наличия числа,вторые управляющие входы 10 группы элементов И узлов анализа, входы 11 раз рещения анализа, выходы 12 анализа разрядов узлов, входы 13 анализа разрядов узлов, входы 14 опроса узлов, входы 15 сброса узлов анализа, выходы 16 ответа узлов, входы 17-20 узла управления, выходы 21 опроса, выходы 22 узла управления, входы 23-25 узла управления, узел анализа и узел формирования границы диапазонов содержит группу элементов И 26, триггеры 27 памяти, элемент ИЛИ 28, триггер 29 управления, разрядные элементы И 30,-разрядные элементы ИЛИ 31, элементы И 32 анализа элемент И 33 управления, элемент ИЛИ 34 управления, второй триггер 35 управления.

Узел управления содержит много- входовый элемент И 36, группу много- входовых элементов ШШ 37, группу элементов НЕ 38, триггер 39, генератор 40 импульсов 5 группу выходных элементов И 41, регистр 42 сдвига, группу формирователей 43 импульсов, многовходовый элемент ИЛИ 44, элемент И 45, элемент НЕ 46, элемент И 47, элемент НЕ 48, формирователи 49 и 50 заднего фронта, переключа- тель 51 режимов.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии Триггеры 27, 29 и 35 обнулены, а регистр 42 - в исходном состоянии, при котором единичньш потенциал установлен на выходе его младшего, свободного разряда, элементы И 26 узла 1 анализа открыты, элементы И 26 узлов 1 , „.,, 1„ закрыты, цепи 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 26 всех узлов 1 анализа. На вторьщ входах всех элементов И 26 - высокие потенциалы, однако поскольку на третьих входах они низкие, первое сообщение записывается в узел 1 анализа, при

этом триггер 29 узла 1 переводится из нулевого состояния в единичное. Высоким потенциалом с единичного выхода триггера ,29 узла 1 по третьим входам открываются элементы И 26 узла 1, а элементы И 26 узла 1 закрываются, так как триггер 29 узла 1., переведен в единичное состояние, и так до узла Ij, . Таким образом, каждое сообщение записывается только в одном узле анализа. Информация о значениях начала и конца выбранного диапазойа по информа- 1ЦИОННЫМ шинам групп входов 6 и 7 в параллельном двоичном коде записывается в триггеры 27 узлов 2 и 3 соответственно. С последним (п+2)-м сообщением, включая п текущих информационных сообщений и два сообщения о значениях уставок (начала и конца,заданной зоны), на единичных выходах триггеров 29 всех узлов анализа 1-,,..., 1р, и узлов 2 и 3 устанавливаются высокие потенциалы, элемент И 36 раскрывается и импульс с его выхода через дифференцирующую цепочку поступает на единичный вход триггера 39. Кроме того, импульс высокого потенциала с выхода элемента И 36 поступает на единичные входы триггеров 35 узлов Ц ,... , 1„, 2 и 3. Триггеры 35 и 39 переводятся в единичное состояние, элементы И 30 узлов

1,,.,, „ , 2: и 3 по третьим входам открываются и содержимое триггеров 27 поступает на входы элементов ИЛИ 37, а на выходах 16 узлов 1 . 1|, 2 и 3 устанавливаются высокие потенциалы. Импульсом с единичного

выхода триггера 39 генератор 40 запускается, импульсы с выхода генератора 40 через выход 21 и входы 14 поступают на вторые входы элементов И 33, а непосредственно и на третьи входы элементов И 41. Каждым импульсом с выхода генератора 40 устанавливается в исходное состояние через элементы И 33 и ИЛИ 34 триггер 35 узла 1, ,...,1, 2 и 3, имеющего к мменту прихода импульс, но до перехода триггера 35 данного узла в исходное состояние содержимое в памяти узла с экстремальным значением. Таким образом, триггеры 35 узлов I-f (, 2 и 3 обнуляются последовательно во времени в. порядке убывания абсолютных значений, содержащихся в. одноименных узлах информационных кодов, При наличии в триггере 27 га-го разряда хотя бы одного узла 1,...,1, 2 или 3 единицы, по крайней мере на одном из входов элемента ИЛИ этого разряда, присутствует высокий потенциал, тогда на вхо- :дах элементов НЕ 38 и И 41 одноименного разряда также присутствует высокий потенциал, а на выходе элемента НЕ 38 этого же разряда - низкий потенциал. На выходе элементов ИЛИ 31 узлов Ц,..., 1„, 2 или 3, в старших разрядах которых записана единица, устанавливаются высокие потенциалы. Эти потенциалы поступают на соответствующие входы элементов И 30 и 32 разряда, на единицу младшего данному, и если в младшем разряде записана единица, то и на выходе элемента И 30, а следовательно, и на выходе элемента ИЛИ 31 младшего разряда устанавливается .высокий потенциал. В случае, когда в данном т-разряде во всех узлах 1,,.., 1„ , 2 и 3 - нули, высокий потенциал на выходе элемента ИЛИ 31 поступает через элемент И 32 за счет высокого потенциала с выхода элемента НЕ 38, Каждый тактовый импульс с выхода генератора 40 опрашивает элементы И 33 и И 41, и если на первых входах последних высокий потенциал, то, при наличии высокого потенциала на их вторых входах, на их выходах появляются синхронно с импульсами с выхода генератора 40 импульсы, однозначно соответствующие по комбинации на выходах всех элементов И 41 экстремальному значению сообщений из чис429324

ла записанных в узлах анализа текущих значений информации, а через элементы И 33 узлов 1 ,. . ., 1, 2 и 3, в памяти которых записаны экст- 5 ремальные значения, триггеры 35 обнуляются, запрещая вывод содержимого памяти данного узла. К приходу второго импульса элементы И 30. узла 1, содержащего экстремальное зна10 чение информации по третьим входам, закрыты, остается неопрошенным не более, чем п-1 узел анализа, причем второй импульс при наличии высокого потенциала на вторых входах элемен15 тов И 41 выводит экстремальное значение информационных сообщений из числа оставшихся и так до п-го импульса. В зависимости от состояния переключателя 51 в устройстве

20 обеспечивается селективный вывод

упорядоченных значений информацион- ных значений из памяти узлов 1 ,...,„ анализа, причем при замкнутых первом входе и пер5 вом выходе и третьем входе и втором выходе устройство работает в режиме режекции, а при замкнутом втором входе и первом выходе и четвертом входе и втором вы0 ходе - в режиме селекции. При соединенном выходе второго интегрирук1ще- го элемента с нулевым входом триггера 39 и замкнутом выходе первого элемента НЕ 46 с вторыми входами элементов И 41, т.е. в режиме режекции, на выходе 8 поступает ранжированный ряд информационных сообщений из памяти узлов 1., ,..., 1 , удовлетворяющих условию

и Ь . Ь;

5

0

ъ- ъ

j

где Ь - текущее значение информа

ционных сообщений;

b - значение начала заданного

диапазона; Ь - значение конца заданного

диапазона (фиг,За). При соединенном выходе первого интегрирующего элемента с нулевым входом триггера 39 и соединенном выходе второго элемента И 47 с вторыми входами элементов И 41, т.е. в режиме селекции, на выходы 8 поступает ранжированный ряд информационных сообщений из памяти узлов 1 ,.,., 1„ .-анализа удовлетворяющих условию (фиг, 5в).

. ь. ь.ь .

В устройстве алгоритм преобразования матрицы М X N в матрицу-строку реализуется каждым импульсом генератора 40, а алгоритм выборки - числом импульсов, равным числу рангов информационных сообщений. При режекции входы 23-25 узла 4 через элемент И 47, цепочку и переключатель 51 сое диненьг с нулевым входом триггера 39, а входы 24 и 25 узла 4 - через элементы И 45, Не 46 и переключатель 51 - с вторыми входами элементов И 41, тогда на нулевом входе триггера 39 высокий потенциал появляется в момент обнуления всех триггеров 35, т.е. после опроса всех узлов 1 .«, 2иЗ, а на вторых входах элементов И 41 высокий потенциал присутствует- с момента перевода триггеров 35 узлов 2 и 3 в единичное состояние до момента обнуления триггера 35 узла Z и с момента обнуления триггера 35 узла 3, При селекции нулевой вход триггера 39 соединяется с входом 24 через элементы НЕ 48 и И 47 и цепочку, со входом 25 - через элементы И 47 и цепочку, а вторые входы элементов И 41 соединяются с входом 24 через элементы НЕ 48 н И 47, с входом 25 - через элемент И 47, тогда на нулевом входе триггера 39 высокий потенциал появляется после обнуления триггера 35 узла 3, а на вторых входах элементов И 41 высокий потенциал присутствует с момента обнуления триггера 35 узла 2 до момента обнуления триггера 35 узла 3. В момент обнуления триггера 39 регистр пере ходит в очередное состояние, а импульсом с его выхода обнуляется память узла 1, имеющее наиболее установившиеся по времени сообщения.

В результате работы устройства ряд информационных сообщений ,,. преобразуется в ряд . ..Ь,, , где Ь, Ь.. ,Ь и Ь ; .. ., или

Ь Ь bj ... Ь Ь в зависимости от роДа работы.

Таким образом, устройство расширяет функциональные возможности, обеспечивает вывод ранжированного ряда значений информации, причем закон упорядочения определяется как абсолютными значениями информатдион- ных сообщений, так и наложением ограничений, задаваемыми уставками (началом и концом диапазона ограничения или разрешения выборки).

Формула изобретения

1. Устройство для сортировки информации, содержащее узел управления

и п узлов анализа, где п - число анализируемых чисел, каждый из которых содержит группу элементов И, многовходовый элемент ИЛИ, m триггеров памяти, где m - разрядность

чи сеп, m разрядных элементов И, m разрядных элементов ИЛИ, (т-1) элементов И анализа, два триггера управления, элемент И управления, причем информационные входы устройства соединены в каждом узле анали- за с информационными выходами соответствующих элементов И группы, выходы которых соединены с входами установки в единичное состояние соответствующих триггеров памяти и входами мноТ овходового элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом установки в единичное состояние первого триггера управления, инверсный вьЕх;од которого соединен с первыми управляющими входами элементов И группы, третьи управляющие

входы элементов И группы объединены, прямой выход первого триггера под- тспючен к первому входу первого разрядного элемента И, прямой выход i-ro триггера, где i 2,..., m , подключен к первому входу i-ro разрядного элемента И, выход которого

подк,гаочен к первому входу 1-го раз

рядного элемента ИЛИ, выход (i-l)-ro разрядного элемента ИЛИ соединен с вторым входом т-го разрядного элемента И и первым входом (i-l)-ro элемента И анализа, выход которого соединен с вторым входом i-ro разрядного элемента ИЛИ, выход га-го разрядного элемента ИЛИ соединен с первым входом элемента И управления, вторые входы элементов И управ- ления всех узлов анализа объединены, узел управления содержит триггер, генератор импульсов, группу много- входовых элементов ИЛИ, группу элементов НЕ, регистр сдвига, выходы которого соединены с входами формирователей импульсов, группу выходных элементов И, многовходовый элемент

И, многовходовый элемент HJIIi, причем прямой выход триггера соединен с входом запуска генератора импульсов, выход i-ro многовходового элемента ИЛИ группы, где j 1,2,..., га, соединен с первым входом j-ro выходного элемента И группы, вторые входы выходных элементов И группы объединены, третьи входы выходных элементов И группы объединены, выход первого элемента НЕ группы соединен с первыми входами первых разрядных элементов ИЛИ всех узлов анализа, выход k-ro формирователя импульсов уз- 15 мирования второй границы диапазона ла анализа, где k 1,2,..., п, сое- и в узле управления подключен к вто- динен с входами установки в ноль рым входам первого и второго элемен- триггеров памяти и первого триггера тов И и входу второго элемента НЕ управления k-ro узла анализа, вы- узла управления, выход многовходо- ход i-ro элемента НЕ группы узла уп- элемента ИЛИ через первый фор- равления соединен с вторыми входами мирователь заднего фронта импульса i-x элементов И анализа всех узлов подключен к первому контакту перек- анализа, отличающееся лючателя, второй контакт которого тем, что, с целью расширения области соединен с выходами первых элемен- применения устройства за счет селек- 25 тов И и НЕ, третий конта.кт соединен ции информационных сообщений в задан- с выходом второго элемента И и че- ных диапазонах, в него введены два узла формирования границ диапазонов, в каждый узел анализа введен элемент ШШ управления, а в узел анализа - два формирователя заднего фронта импульсов, два элемента И, два элеменг- та НЕ, переключатель режимов, первый вывод которого соединен с входом установки в ноль Триггера и с входом

рез второй формирователь заднего фронта - с четвертым контактом переключателя, в каждом узле анализа

30 выход первого разрядного элемента И соединен с вторым входом первого разрядного элемента ИЛИ, выходы J-X разрядных элементов И всех узлов анализа и выходы анализа разрядов

3 узлов формирования границ диапазона

управления сдвигом регистра сдвига, второй вывод переключателя соединен с вторыми входами выходных элементов И группы, выходы которых являются выходами устройства, а третьи входы под- двходом анализа 1-го разряда узлов

ключены к выходу генератора импуль- . .формирования границ диапазона, высов, к входам опросов узлов формиро-ход первого элемента НЕ группы узвания границ диапазонов и вторым вхо-ла управления соединен с входом анадам элементов И управления узлов аиа-лиза первого разряда узлов формиро- .

Лиза, в узле управления выход много- вания границ диапазонов, прямые вы- входового элемента И соединен с вхоходы первых триггеров управления всех узлов анализа и выходы.наличия числа узлов формирования границ диапазона подключены к входам многовходового элемента И узла управления,прямой выход первого триггера управ ления (i-1 )-го узла анализа соединен с вторыми управляющими входами элементов Игруппы 1-гоузла анализа.

дом установки в единичное состояние триггера, с входами разрешения анализа узлов границ диапазона и с входами установки в единичное состояние вторых триггеров управления всех узлов анализа, в каждом из которых выход элемента И управления подключен к первому входу элемента ШШ управления, второй вход которого соединен с входами установки в ноль триггеров памяти, а выход подключен к входу установки в ноль второго триггера управления, прямой выход которого соединен с третьими входами разрядных элементов И, выходы которых соединены с соответствующими входами многовходового элемента ИЛИ узла управления, (п+1)-й вход которого соединен с выходом ответа узла формирования первой границы диапазона и подключен в узле управления к первому входу первого элемента И и через первый элемент НЕ - к первому входу второго элемента И, (п+2)-й вход многовходового элемента ИЛИ соединен с выходом ответа узла фор15 мирования второй границы диапазона и в узле управления подключен к вто- рым входам первого и второго элемен- тов И и входу второго элемента НЕ узла управления, выход многовходо- элемента ИЛИ через первый фор- мирователь заднего фронта импульса подключен к первому контакту перек- лючателя, второй контакт которого соединен с выходами первых элемен- 25 тов И и НЕ, третий конта.кт соединен с выходом второго элемента И и че-

рез второй формирователь заднего фронта - с четвертым контактом переключателя, в каждом узле анализа

30 выход первого разрядного элемента И соединен с вторым входом первого разрядного элемента ИЛИ, выходы J-X разрядных элементов И всех узлов анализа и выходы анализа разрядов

узлов формирования границ диапазона

подключены к входам j-rp многовходового элемента ИЛИ группы узла управления, выход i-ro элемента НЕ группы узла управления соединен с

вания границ диапазонов, прямые вы-

ходы первых триггеров управления всех узлов анализа и выходы.наличия числа узлов формирования границ диапазона подключены к входам многовходового элемента И узла управления,прямой выход первого триггера управ- ления (i-1 )-го узла анализа соединен с вторыми управляющими входами элементов Игруппы 1-гоузла анализа.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что узел формирования границы диапазона.содержит многовходовый элемент ИЛИ, га

триггеров памяти, m разрядных элементов И, m разрядных элементов ИЛИ, (т-1) элементов И анализа, два триггера управления, элементы И и ИЛИ управления, причем входа) зада- ния границы диапазона узла формирования границы диапазона соединены с входами установки в единичное состояние триггеров памяти и входами мно- говходового элемента ИЛИ, вытсод которого соединен с входом установки в единичное состояние первого триггера управления, прямой выход которого является выходом наличия числа узла формирования границы диапазона, входы установки в ноль триггеров памяти и первого триггера управления объединены и являются входом сброса узла формирования границы диапазона, прямой выход j-ro триггера памяти соединен с первым входом j-ro разрядного элемента И, выход которого соединен с первым входом j-ro разрядного элемента И, вторые входы разрядных элементов И соединены с прямым выходом второго триггера управления

и выходом ответа узла границы диапазона, выход (i--l)-ro разрядного элемента соединен с третьим входом 1-го разрядного элемента И и первым входом (i-l)-ro элемента И анализа, второй вход которого является входом анализа (i-l)-ro разряда узла границы диапазона, а выход соединен с вторым входом 1-го разрядного элемента ИЛИ, вход анализа первого разряда уэла границы диапазона соединен с вторым входом первого разрядного элемента ИЛИ, выход т-го разрядного элемента ИЛИ соединен с первым входом элемента И управления, второй вход которого является входом опроса узла границы диапазона, а выход соединен с первым входом элемента ИЛИ управлеНИН, второй вход которого соединен с входом установки в ноль первого триггера управления, а выход подключен к входу установки в ноль второго триггера управления, вход установки

в едив:ичное состояние которого является входом разрешения анализа узла формирования границы диапазона.

1691112т i fJi

фиг. Z

12j /J/ / //

i 4. / ,4

Фi/S.J

24 2523 n rS 19 / 19, f§,

Фиг.

фиг. S

Составитель E,Иванова Редактор E. Папп Техред Н.Бонкало

Заказ 3705/47 Тираж 671Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-355 Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предлриятие, «Ужгород, ул.Проектная, 4

Корректор Е.Сирохман

Изобретение относится к дискретной автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для контроля параметров при решении задач регулирования. Цель кзобретения - расширение области применения за счет селекции информационных сообщений в заданных диапазонах. Устройство содержит узлы анализа, узлы формирования границ диапазонов, узел управления. Узлы анализа и узлы формирования границ диапазонов содержат триггеры памяти, управления, элементы И, ИЛИ, Узел управления содержит переключатель режимов, регистр сдвига, формирователи, элементы И, ИЛИ, НЕ. Устройство обеспечивает вывод ранжированного ряда значений информации, определяемых началом и концом диапазона ограничения или разрешения выборки. 1 з.п. ф-лы, .5 ил. Q (О (Л 1чЭ 4 1С 00 to