Устройство для выбора экстремального числа из множества N М-разрядных чисел Советский патент 1987 года по МПК G06F7/02 

го элемента И 5 поступают только сигналы 1, которые образуют на соответствующем выходе 6 сигнал 1, при этом на остальных выходах 6 - сигналы О, Если существует несколько равных друг другу экстремальных чисел, то на соответствующих выходах 6 будут сигналы 1, а на остальных 10 выходах 6 будут сигналы .О.

В качестве примера рассмотрим работу устройства для случая выбора

И:зобрсте;ние относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении специализированных .:г,числительньгх устройств, предназначенных для выбора минимального (максимального) числа из NM-разряд- ных двоичних чисел, например в устройствах децентрализованного управления сетями связи.

Цель изобретения - повышение быстродействия устройства за счет уменьшения времени анализа результатов сравнения чисел.

На чертеже представлена функцио- 15 нальная схема устройства.

Устройство для выбора экстремального числа из множества ММ-разрядных двоичных чисел содержит схемы 1 сравнения, входы 2 чисел устройства, эле- 20 числа а и b - на группу входов 2 , менты НЕ 3, элементы tfflH 4, N элемен- числа а и с - на группу входов 2лг, тов и 5, выходы 6 устройства экстремальных чисел.

Устройство работает следующим образом.

На схемы 1, 1 ... 1(u.i) сравнения поступают пары сравниваемых чисел в параллельном коде, каждая схема 1 сравнения реализует следующие логические функции:

а) функцию нерав«;нства Н,

минимального числа из трех чисел

2

(т.е. ), при N 3 Сд равно 3, т.е. используются три схемы 1 сравнения. Числа а, b и с подаются в параллельном коде на группы входов 2, и 22.1 соответствующих схем 1м 1«. 4i сравнения следующим образом

числа b и с - не группу входов 2ц , Таким образом, схема сравнения 1 сравнивает числа аи Ь, схема срав25 нения сравнивает числа а и с,

схема сравнения 1 сравнивает числа b и с.

Далее рассмотрим три случая: существует одно минимальное число; су30 ществует два, равных между собой, минимальных числа; существует три, равных между собой, минимальных числа.

а,,. Ь, . а . Ь„;

б) функцию равенства Рг

(а„Ь + зЪ)(аЬ

Г1-( М--(

+ а

М-1

Ьм-1

(ч

а,Ь).

Ь,

.а - разряды сравниваемой пары чисел а и Ъ, причем а, и Ь - старшие разряды.

Если исло а Ь, то на выходе неравенства схем сравнения формируется сигнал 1, а если число а h, то формируется сигнал О, при этом если число я b, то на выходе равенства схем сравнения формируется сигнал 1, а если число аз Ь, то формируется сигнал О.

Если существует одно экстремаль- hca число, на входм соотуетгтвующс182

го элемента И 5 поступают только сигналы 1, которые образуют на соответствующем выходе 6 сигнал 1, при этом на остальных выходах 6 - сигналы О, Если существует несколько равных друг другу экстремальных чисел, то на соответствующих выходах 6 будут сигналы 1, а на остальных выходах 6 будут сигналы .О.

В качестве примера рассмотрим работу устройства для случая выбора

числа а и b - на группу входов 2 , числа а и с - на группу входов 2лг,

минимального числа из трех чисел

2

(т.е. ), при N 3 Сд равно 3, т.е. используются три схемы 1 сравнения. Числа а, b и с подаются в параллельном коде на группы входов 2, и 22.1 соответствующих схем 1м 1«. 4i сравнения следующим образом

числа а и b - на группу входов 2 , числа а и с - на группу входов 2лг,

числа b и с - не группу входов 2ц , Таким образом, схема сравнения 1 сравнивает числа аи Ь, схема сравнения сравнивает числа а и с,

схема сравнения 1 сравнивает числа b и с.

Далее рассмотрим три случая: существует одно минимальное число; существует два, равных между собой, минимальных числа; существует три, равных между собой, минимальных числа.

Первый случай: пусть существует одно минимальное число, например чисо Ь, и пусть при этом с а, тогда а выходах неравенства схем сравне1

11

1 - О -tZ

i1

О

на выходах равенства схем сравнения

1 П 1 П 1 П

1 1( - и , 1 t - и , Ij; - и .

Таким образом, на первый вход элемента И 5 через элемент НЕ 3, проходит О, на второй вход элемента И 5, через элемент НЕ 3 - 1, следовательно, на выходе 6 - О.

На первый вход элемента И 5 через элемент ИЛИ 4 проходит 1, на второй вход элемента И 5 - через эле- мппт НЕ 3 - 1, следовательно, на выходе 6. - 1.

На первьвЧ вход элемента И 5,j че- ре ./лемент ИЛИ 4 проходит О, на Г5Г1;;,;ой вход элемента И 5 через эле- --i Hv ЮТИ 4 - О, следовательно, на аьгходе 63 - О.

Второй случай: пусть существует два минимальных числа, равных друг 1,;; yi-y, например числа а и Ь.

13488

Тогда на выходах неравенства схем

сравнения О, . - О, 1 - О, на выходах равенства схем сравнения 1, - 1, 1., - О, 11, - 0

Таким образом, на первый вход элемента И через элемент НЕ 3 проходит 1, на второй вход элемента И 5/, через элемент НЕ 3 - 1, спедо вательно, на выходе 6 - 1.

На первый вход элемента И 5 j через элемент ИЛИ 4 проходит 1, на второй вход элемента И 5, через элемент НЕ 3 - 1, следовательно, на выходе 6г - 1.

На первый вход элемента И 5з через элемент ИЛИ 4 проходит О, на второй вход элемента И 5 через элемент ИЛИ 4 - О, следовательно, на выходе 6j - О.

Третий случай: пусть все три числа равны друг другу. Тогда на выходе неравенства схем сравнения 1/j - О ; п 1 -

I/It - М

на выходе равенII л II

11

ства схем сравнения 1 , 1

II It 4II 1 II

1 ll/l I

Таким образом, на первый вход элемента И 5 через элемент НЕ 3, проходит на второй вход элемента И 5 через элемент НЕ 3 - 1, следовательно, на выходе 6i - 1,

На первый вход элемента И 5 через элемент ИЛИ 4 проходит 1, на второй вход элемента И 5 череп элемент НЕ 3 - 1, следовательно, на выходе 6j - 1.

На первый вход элемента И 5j через элемент ИЛИ 4 проходит 1, на второй вход элемента И 5 через элемент ИЛИ 4 - 1, следовательно, на выходе 6з - 1.

Редактор И. Слободяник

Составитель В. Козлов Техред А.Кравчук

Заказ 5191/48Тираж 670Подписное

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

0

5

0

5

0

Ь

Q

18

Пррдлагае.мое устройство реализует выбор минимального числа. Подавая на входы 2 инверсные коды, можно выбрать максимальное число из заданно- гм набора чисел.

Формула изобретения

Устройство для выбора экстремального числа из множества ММ-разрядных чисел, содержащее К групп схем сравнения, где К 1, N-1, по N-K схем сравнения в каждой группе, К групп элементов НЕ по (N-K) элементов НЕ в каждой группе, входы К-го числа устройства соединены с первой группой входов схем сравнения К-ой группы, вторая группа входов схем сравнения К-ой группы соединена с входа-ми чисел с (К+1)-го по N-й устройства соответственно, выходы неравенства схем сравнения соединены с вхо- дами соответствующих элементов НЕ групп, отличающее ся тем, что, с целью повышения быстродействия, оно содержит К групп элементов ИЛИ по N-K элементов ИЛИ в каждой группе, N элементов И, причем выход неравенства (К-К)-й сравнения К-й группы соединен с первым входом (N-K)-ro элемента ИПИ К-й группы, лтс рой вход которого соединен с вы- х,1дом равенства (Ы-К)-й схемы сравнения К-й группы, а выход соединен с К-м входом i-ro элемента И, где i 2...N, выход j-ro элемента И, где j 1...N, является j-м выходом экстремального числа устройства, выходы элементов НЕ К-х групп соединены с входами К-х элементов И соответственно.

Корректор И. Демчик

Изобретение относится к вычнс лите/;ъной технике и может быть использовано при построении спеиия) чирс- нанных вычислительных устройств,, в частности устройств децентрализованного управления сетями связи. Цель изобретения - порышение быстродействия за счет- уменьшения времени анализа результатов сравнения чисел. Устройство для выбора экстремальногс . числа из множества NM-разрядных чисел содержит схемы сравнения , - 1(s-i)- входы чисел (.) , элементы НЕ 3, элементы ИЛИ 4, N элементов И 5, выходы ,1 экстремальных чисел. Числа с устройства попар- по сравниваются на схемах сравнения, сигналы с выходов неравенства и ра- Бгл1С7ва схем срапнения поступают на элементы НЕ и ИЛМ и на э. тементах И , фчр: ир тотся зкстг1емзльные числа. 1 ил i сл §г оо 00 00 оо