Устройство для определения экстремальных чисел Советский патент 1980 года по МПК G06F7/04 

1

Изрбретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использогайо в различных вычислительных устройствах, в частности , в устройствах для обработки цифровых данных.

Известно устройство для определения экстремальных чисел, содержащее блок запуска, регистры с подключенНЫ-.Q ми к ним различными дешифраторами, , на выходе которых фиксируется искомое число и адрес этого искомого числа 1.

Недостатком этого устройства является то, что обладая высоким быст- 5 родействием,это устройство при достаточно большом множестве сравниваемых чисел сложно,так как количество регистров в этих устройствах равно мно- « жеству сравнива емцх чисел,среди которых отыскивается экстремальное значение.

Наиболееблизким техническим решением к предложенному является уст- «г ройство для определения экстремаль-. ных чисел, содержащее регистры, элементы И, ИЛИ, триггер, элементы за.держки, счетчик, схему сравнения, формирователь одиночных импульсов.

причем первая входная шина устройства соединена с первыми входами первого и второго элементов И, выходы которых подключены ко входам первого и второго регистров соответственно, выходы которых соединены со входами первого элемента ИЛИ, выходы первого, второго и третьего регистров подключены к информационным входам схемы сравнения, вход управления которой соединен с выходом второго элемента ИЛИ, первый вход которого подключен ко второй входной шине убтройства/ а второй вход второго элемента ИЛЙ соединен с выходом формирователя одиночных импульсов, вход которого подключен к выходу дешифратора, информационные входы которого соединены с выходом счетчика, а вход управления подключен к третьей входнойщине устройства, выходы счетчика прдгключены к /ин 5 ормационным вхо9эм че ёертого регистра. В этом устройстве код нового числа пЬстуйает через схемы совпадений на регистры приема чисел, а тактовый импульс сопрово енйя числа поступает на схему сравнения, где производится сравнение заданного числа с числами, находящимися в р 746504гистрах приема чисел. То число, кото рбе отстоит дальше от эаданногочис ла, сбрасывается, и тактовый импульи Через линию задержки переписывает в освобождённый регистр код нового чис ла с выходов схем совпадения. В результате на одном из регистров приема чисел всё время находится то число из множества чисел, поступивших на вход VcTj.jo ftcTBa, значение которого ближе всего к заданному числу 2 Недостатком этого устройства явля ется недостаточные функциональные во можности, так как оно не позволяет определять номер числа, имеющего экстремальное значение. Между тем, во многих вычислительных устройствах, особенно при работе с оперативными запоминающими устройствам необходим йа иксировать адрес числа, имеющего экстремальное значение. Целью изобретения/ является расшир ние функцирнальных возможностей за счет определения адреса экстремального числа. Поставленная цель достигается тем что в, устройстве первый выход схемы сравнения соединен с первым вХЬдом тр етьего эл:емента И, управлякадим вхо первого регистра и через первый элемент задержки - со вторым входом первого элемента И, с первым входом т эётьего элемента ИЛИ и входом установки в нулевое состояние триггё ipS7 второй выход схемы сравнения под ключен к первому входу четвертого элемента И, к управляющему входу вто рого регистра и через второй элемент задержки ко второму входу второго , элемента И, ко второму входу третьего лёмента ИЛИ и ко входу установки is бдиничнре состояние триггера, прямой и инверсный выходы которого сое дйнёны со вторыми входами третьего и четвёртого элементов И соответственно, выходы которых подключены ко входам четвертого элемента ИЛИ,,выхо которого соединен с упра;вляющим входом четвертого регистра, выход греть его элемента ИЛИ подключен ко счетШка. : ;, 7 . Функциональная схема устройства Представлена на чертеже. .,,.,,.;... Устройство содержит регистры прие ма 1,2 и 3, схему 4 сравнения, элементы 5 и б И, элементы 7 и 8 задержки,, элемент 9 ИЛИ , счетчик 10, дешифратор 11, формирователь одиночного импульса 12, регистр 13, триггер 14, элементы 15 и J6 И, элементы 17, 18 и 19 ИЛИ, входные шины 20, 21, 22,. выходные шины 23 и 24. Устройство работает следующим образом . Перед началом работы регистры 1 и 2, триггер 14 и счетчик 10 нахоДяТ&яШ нулевом состоянии. На дейифратор 11 со ВХОД& устройства подается Код Числа, равного множеству срав HHBaeNbix чисел. В регистр, 3 записано число, ближайшее значение к которому следует выбрать из множества чисел, поступающих йа элементы 5 и 6 И. Бели в регистре 3 записан нулевой код, то из множества чисел определяется минимальное число, если же в регистре 3 записан код числа 2«г- 1 (га - число разрядов регистра), то из множества чисел определяется максимальное число. При поступлении тактЪвого имПульса по входной шине 21 через элемент 19 ИЛИ на схему 4 сравнения производится сравнение чисел, находящихся в регистрах 1 и 2, с числом; записанным в регистре 3. Если число, записанное в регистре 3, ближе к числу, записанному в регистре 1, чем. к числу, находящемуся в регистре 2, то сигнал с выхода схем 4 сравнения сбрасывает в нулевое состояние регистр 2 и, пройЬя элемент задержки 8, перезаписывает в регистр 2 новое число через элемент б И. Если число, записанное в регистре 3, ближе к числу в регистре 2 или в регистрах 1 и 2 записано одно и то же число, то си.гнал с выхода схемы 4 сравнения сбрасывает в нулевое состояние „регистр 1 и, пройдя элемент 7 задержки,перезаписывает в регистр 1 KOjg со входа устройства через элемент 5 И. При определении максимал1ьного чис;; ла из множества чисел и адреса этого числа устройство работает следующим образом. В регистре 3 записан код 11...1, регистры 1 и 2, Триггер 14 и счетчик 10 находятся в нулевом состоянии, на дешифратор 11 подан код числа п (п число сравниваемых чисел). На входы элементов 5 и 6 И подается код первого Числа из множества.чисел п, .а на схему сравнения 4 через элемент 19 ИЛИ подается первый .тактовый импульс. Так как в регистрах 1 и 2 записан одинаковый нулевой код, то схема 4 сравнения выдает сигнал сброса на регистр 1, этот сигнал поступает также на элемент 15 И, второй вход которого подключен к единичному выходу триггера 14 так как триггер 14 находится в нулевом состоянии, сигнал не проходит Через элемент 15 И и элемент 17 ИЛИ. Затем этот сигнал проходит через элемен ; 7 задержки и переписывает кбД со входа устройства через элемент И 5 в регистр Г. С выхода элемента 7 задержки этот сигнал пэДается также на вход установки в нулевое состояние, триггера 14 и через элемент 18 ИЛИ поступает на вход счетчика 10. Затем на входы элементов 5 и 6 И подается код второго числа, а на вход схемы 4 сравнения через элемент 19 ИЛИ второй т.актовый импульс. Так как в регистре 2 записан по-прежнему нулевой код, а а регистре 1 код первого числа, то с выхода схемы 4 сравнения поступает сигнал сброса на регистр 2, этот сигнал поступает также на элемент 16 И, подключенный к инверсному выходу триггера 14, находящегося в нулевом состоянии. Сигнал проходит через элемент 16 И и, пройдя затем элемент 17 ИЛИ, поступает на управляющий вход регистра 13, в этот регистр перезаписывается код со счетчика 10, т.е. в данном случае число . Затем сигнал, пройдя элемент 8 задержки, установит тригге 14 в единичное состояние и запишется в счетчик 10. Кроме того, этот сигнал запишет в регистр 2 код второго числа через элемент 6 И.

Третий-тактовый сигнал сравнивает первое число, записанное в регистре 1, и,второе число, записанное в регистре 2 с числом, находящимся в регистре 3, т.е. определяет, какое число больше, первое или второе. Большее число остается в регистре приема чисел, а на место меньшего числа .запишется в один из регистров приема чисел третье число. При этом, если второе число, записанйое в регистре 2,. оказалось больше первого, то науправляющий вход регистра 13 элемент 15 И и через элемент 17 ИЛИ проходит сигнал, а в регистр 13 со счетчика 10 перезаписывается содержимое регистра 2. Если же первбе .число записанное в регистре 1,больше второго числа, то импульс не проходит через элемент 16 И на вход регистра 13 поэтому его состояние не изменится, т.е. в регистре 13 остается по-прежнV записано первое число. В счетчике

10после прохождения третьего тактового ригнала будет записано третье число. По четвертому тактовому сигналу сравнивается третье число с наибольшим из первых двух чисел и т.д Последний же тактовый сигнал переэап шет в один из регистров 1 или 2 последнее число из множества сравниваемых чисел п. После прохождения п тактовых сигналов в одном из регистров приема чисел будет находиться последнее число, а в другом регистре будет записано максимальное число из п - 1 чисел, при этом в регистре 13 записан код номера этого максимального числа из предыдущих

п - 1 чисел. В счетчике 10 будет зафиксировано число п после прохождения п тактовых сигналов.

Когда в счетчике 10 фиксируется число п, которо.е совпадает с числом п , подаваемым на вход дешифратора

11со входа устройства, то дешифратор 11 выдает сигнал на .формир ователь одиночных импульсов 12, который выдает дополнительный сигнал на вход элемента 19 ИЛИ и этот дополнительный сигнал проходит на схему 4 сравнения. При этом на входы элеменТов 5 и 6 и уже не подается никакого числа. Поэтому после прохождения этого сигнала в одном из регистров 1 или 2 будет зафиксирован код этого максимального числа, а другой регист будет сброшен в нулевое состояние. Таким образом, после (прохождения п тактовых сигналов и дополнительного импульса, где п - число сравниваемых чисел, на выходе элемента 9 ИЛИ будет находит ься код максимального числа, а на выходе регистра 13 - адрес этого максимального числа. Если в регистре 3 «записать нулевой,код, то таким же образом производится поиск минимального числа и определяетс адрес этого искомого числа из п сравниваемых чисел.

Изобретение можно использовать в различных вычислительных системах при работе с оперативными запоминающими устройствами, где необходимо запомнить адрес числа, имеющего экстремальное значение.

Формула изобретения

Устройство для определения экстремальных чисел, содержащее регистры,, элементы И, ИЛИ, триггер, элементы задержки, счетчик, схему сравнения, формирователь одиночных.- импульсов, причем первая входная шина устройства соединена с первыми входами первого и второго элементов И, выходы которых подключены ко входам первого и второго регистров соответственно, выходы которых соединены со входами первого элемента ИЛИ, выходы первого, второго и третьего регистров подключены к информационным входам схемы сравнения, вход управления которой соединен с выходом второго элемента ИЛИ, первый вход которого подключен ко второй входной шине устройства, а второй вход второго элемента ИЛИ соединен с выходом формирователя одиночных импульсов, вход которого подключен к выходу дешифратора, информационные вхоДы которого соединены с выходом счетчика, а вход управления подключен .к третьей входной шине устройства, выходы счетчика подключены к информационным входам четвертого ;регистра, отличающееся , что, с целью расширения функци5ональных возможностей устройства за счет определения адреса экстремального числа, в нем первый, выход схемы сравнения соединен с первым входом третьего элемента И, управляющим входом первого регистра и 4ej3e3 первый элемент задержки - со вторым входом первого элемента И, с первым входом третьего элемента ИЛИ и со входом установки в нулевое состояние триггера, второй выход схемы сравнения