Устройство для сравнения чисел Советский патент 1986 года по МПК G06F7/04 

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для использования в специализированных вычислительных устройствах при обработке двумерных массивов дар- ных, например при обработке изо.бра- жений.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения выполнения операции экстремальной фильтрации.

На -чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит блоки 1,2 и памйжи, счетчики 4,5 и 6, сумматоры 7 и 8, коммутатор 9, блок 10 сравнения , регистр 11, генератор I2 импульсов, триггер 13, одновибратор 14, элемент 15 задержки, элементы И 16,17,18 и 19, элементы ИЛИ 20 и .21, элемент НЕ 22, вход 23 пуска, вход 24 начальной установки, вход 2 выбора типа экстремума, выход 26 синхроимпульсов, группу информационных выходов 27, выход 28 оконч 1ки работы.

Операция экстремальной фильтрации над двумерным массивом А раз- мерностью n-.m заключается в следующем. Для каждого элемента массива , где ,2,..., п; j l,2,..., m определяется экстремум среди элементов матрицы p.q (р; q - нечетные), называемой апертурой, с центром в a,-j .

Устройство позволяет производить экстремальную фильтрацию двумерных масивов, для которых числа iiji п целые степени двойки, т.е., , .

Счетчик 4 имеет емкость N p q, т.е. количество точек в апертуре. Счетчики 5 и 6 имеют соответственно „ к разрядов. В блоке- 1 памяти хранится исходный массив А, в блоках 2 и 3 памяти - смещения координат элементов матрицы апертуры относительно ее центра. Например, при в блоке 2 памяти хранятся числа -2; -1; О; +1; +2; -2; -1; О; +1; +2; О; +1; +2, а в блоке памяти 3 - числа -1; -1; -1 -1; -1; 0;0;0;0;0; +1; +1; +1; +1; +1. Знаковый разряд сумматоров 7 и представлен двумя разрядами.

Устройство работает следующим образом.

При выполнении максимальной фильтрации на вход 25 выбора типа экстремума подается логическая 1, и сигналом начальной установки по входу 24

регистр 11 устанавливается в состояние,, при котором во всех разрядах записаны единицы. При выполнении минимальной фильтрации на входе. 25 - нуль, и регистр 11 устанавливается

в нулевое состояние.

После сигнала пуска по входу 23, который устанавливает триггер 13 в единичное состояние, импульсы от генератора 12 через элемент И 17 поступают на счетный вход счетчика 4. Значение, находящееся в счетчике 4, поступает на адресные входы блоков 2 и 3 памяти, из ко.торых выбираются смещения координат соответствующих

элементов матрицы апертуры. Эти смещения затем складываются сумматорами 7 и 8 с координатами текущего значения элемента массива а,- , находя- ищмися в счетчиках 5 и 6, Вычислен-

ные значения представляют собой мла;зщие и старшие разряды адреса элемента массива а, , который выбирается из блока 1 памяти н поступает на первую группу входов коммутатора 9. Если при сложении в каком-либо cyMiviaTOpe сумма оказалась отрицательной или произошло переполнение, значит данный элемент матрицы апертуры находится за границей массива А. Сигнал с выхода элемента ИШ 20 об этом поступает на управляюш 1й вход коммутатора 9, при этом на его выходах значение a j заменяется значением, установленным на входе 25,

т.е. нулем - при поиске максимума,

И максимальным числом - при поиске минимума. Блок 1 сравнения вьщает через элемент И 16 сигнал записи в регистр 11 числа, находящегося на выходе коммутатора 9, если это число больше (меньше - при поиске мак- сим ума), чем в регистре 1 J .

По окончании поиска экстремума среди всех элементов матрицы апертуры на выходе счетчика 4 вырабатывается сигнал переполнения. При этом одновибратор I4 формирует синхроимпульс на выходе 26 устройства, по которому с выходов 27 может быть

вьгаеден результат. Этот же импульс через элемент 15 задержки вновь устанавливает регистр 11 в состояние, определяемое сигналом на входе 25

312А4659

ыбора типа экстремума и прибавлят единицу в счетчике 5, переходя аким образом к следующему элементу ассива а, ;. После пересмотра сех элементов массива А сигнал пееполнения с выхода счетчика 6 станавлив 1ет триггер 13 в нулевое остояние и поступает на выход 28 кончания работы .устройства.

ормула изобретения

10

сче сое го цио пер но ход ств раз бло вых гру тат гру клю мум тье к п И, ка вых син мен дом вхо пол ным пер ход сое уст с в раз сое соо мат кот элем с уп вход соед элем нен четв торы вход ное

Устройство для сравнения чисел, содержащее коммутатор, блок сравнения, регистр, первый счетчик, генера тор импульсов и первый элемент И, причем выходы коммутатора соединены с информационными входами регистра и .первой группой входов блока сравнения, выход которого соединен с пер- ВЬЕМ входом элемента И, выход которого соединен с входом синхронизации, регистра, выходы которого являются информационными выходами устройства и соединены со второй группой входов блока сравнения, управляющий вход которого является входом выбора типа экстремума устройства, второй вход первого элемента И объединен со счетным входом счетчика, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения выполнени операции экстремальной фильтрации, в него введен первый, второй и третий блоки памяти, второй и третий счетчики, первый и второй сумматоры, триггер, второй, третий и четвёртый элементы И, первый и второй элементы ИЛИ, элемент НЕ, элемент задержки и одновибратор, причем выход генера тора импульсов соединен с первым входом второго элемента И и с входом синхронизации триггера, прямой выхрд которого соединен с вторым входом второго элемента И, выход которого соединен со счетным входом первого

,

я

10

а- 15 и 20, в 25 я 35 ,

40

счетчика, выходы разрядов которого соединены с адресными входами первого и второго блоков памяти, информационные выходы которых соединены с первыми группами входов- соответствен-, но первого и второго сумматоров, выходы сумм которых соединены соответственно с группами младших и старших разрядов адресного входа третьего блока памяти, группа информационных выходов которого соединена с первой группой информационных входов коммутатора, информационные входы второй группи которого объединены и подключены к входу выбора типа экстремума устройства, к перрому входу третьего элемента И и через элемент НЕ - к первому входу четвертого элемента И, выход переполнения первого счетчика соединен с входом одновибратора, выход которого является выходом синхронизации устройства и через элемент задержка- соединен с первым входом первого элемента ИЛИ и со счетным входом второго счетчика, выход переполнения которого соединен со счетным входом третьего счетчика, выход переполнения котюрого является выходом окончания работы устройства и соединен с входом сброса триггера, установочный вход которого соединен с входом пуска устройства, выходы разрядов второго и третьего счетчиков соединены со вторыми группами входов соответственно первого и второго сумматоров , выходы знаковых разрядов которых соединены с входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с управляющим входом коммутатора, вход начальной установки устройства соединен.со вторым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с.вторыми входами третьего и четвертого элементов И, выходы которых соединены соответственно с входами установки регистра в единичное и нулевое состояние.

28

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в специализированных вычислительных устройствах при обработке двумерных массивов данных, например при обработке изображения. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения вьтолнения операции экстремальной фильтрации (ЭФ). Операции ЭФ заключаются в определении для каждого элемента исходного массива экстремального значения в некоторой окрестности, называемой апертурой, данного элемента массива. Устройство содержит блоки памяти, счетчики, сумматоры, коммутатор, блок сравнения, регистр, генератор, триггер, одновибратор, элемент задержки, элементы И, ИЛИ, НЕ. При работе устройства происходит последовательный .просмотр исходного массива, и для каждого элемента этого массива - последовательный поиск экстремального значения в поле апертуры. Результат ЭФ формируется на выходе устройства. 1 ил. с to (Л

Пусн

МУ 4 //пох

ЙФ

ZJ

Редактор А. Повхан

Составитель В, Горохов

Техред Н.Бонкало Корректор А, Обручар

Заказ 3915/51Тираж 671,

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Подписное