Устройство для определения экстремальных чисел

Устройство для определения экстремальных чисел

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцналнстнческнх

Республик

« ii 964630 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 18. 03. 81 (21) 326200у18-24 (5i)M. Кл.

G 06 F 7/04 с присоединением заявки ¹

9кудзрственны6 квинтет

CCCP до двлаи нмбретеннй н етхрытнй (23) Приоритет (53) УДК 681. 325. .66(088.8) Опубликовано 07 ° 10 82 ° Бюллетень № 37

Дата опубликования описания 09. 10. 82 (72) Автор изобретения

10. Д. Полисский <(PPy)1 gP У

I 13 1д .Iãéòí °

Научно-.исследовательский и опытно-конструкторский инс%Ф5Ж Н автоматизации чеРной металлУРгии И ДЩТЕк, (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ

ЧИСЕЛ

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при реализа- ции технических средств дискретной автоматики и цифровых вычислительных машин.

Известно устройство для выделения экстремального числа, содержащее поразрядные элементы ИЛИ-НЕ и узлы переноса. Устройство обеспечивает о автоматическую выборку экстремаль- ного числа (1).

Однако это Устройство требует зна-, чительных аппаратурных затрат. Кроме того одно из экстремальных чиУ

15 сел выделяется в обратном коде, а для получения прямого кода другого экстремального числа необходимо подавать сравниваемые числа в обратном коде. 20

Известно также устройство, обеспечивающее автоматическую выборку экстремального числа, но отличающееся от предыдущего простотой (21

Однако и в этом устройстве при выборе одного из экстремальных чисел требуется инверсное представление сравниваемых чисел. Кроме .того, номер регистра, содержащего экстремаль-.. ное число, представляется обратным кодом.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство для определения экстремальных чисел, содержащее триггеры, элементы И, ИЛИ, счетчик, схемы сравнения. Ко входам схем сравнения подключены информацион е шины и выходы счетчика, а выходы схем сравнения подсоединены к элементу ИЛИ и к выходным шинам. Входы счетчика соединены с выходами триггера, элементов

И и ИЛИ и входными шинами )3J.

Устройство обеспечивает автоматическую выборку обоих экстремальных чисел и представления этих чисел в прямом коде, однако имеет невысокое быстродействие..

4б30 4

5О

Устройство содержит триггер 1, элеэлементы И 2-5, счетчик 6, схемы сравнения 7,...,7, элемент ИЛИ-НЕ 8, элемент ИЛИ 9, управляющие входы

l0 и 11, входы тактовых импульсов 12, 55 информационные входы 13А. .. 13 первую группу выходов 14 и 15, вторую группу выходов 1б, третью группу

3 96

Целью изобретения является повышение быстродействия устройства.

Эта цель достигается тем, что устройство для определения экстремальных чисел, содержащее триггер, выходы которого являются первой группой выходов устройства, а входы являются управляющими входами устройства, которые соединены также с установочными входами счетчика, выходы последнего соединены с второй группой выходов устройства и с первой группой входов схем сравнения, вторые группы входов которых соедиНены с информационными входами устройства„ а выходы точного равенства схем сравнения - с третьей группой выходов устройства, снабжено первым, вторым, третьим и четвертым элементами И, элементами ИЛИ, элементом ИЛИ-НЕ и элементом запрета, причем единичный выход триггера соединен с первыми входами первого и .второго элементов И, нулевой выход триггера - с первыми входами третьего и четвертого элементов И, вторые входы с первого по четвертый элементов И соединены с выходом элемента

ИЛИ-НЕ, входы которого соединены с выходами точного равенства схем сравнения, третьи входы первого и четвертого элементов И соединены с выходом элемента запрета, разрешающий вход которого соединен с входом тактовых импульсов устройства, а запрещающий вход элемента запрета и ,.третьи входы второго и третьего элементов И соединены с выходом элемента ИЛИ, входы которого соединены . с выходами приближенного равенства схем сравнения, выходы первого и четвертого .элементов И соединены соответственно с суммирующим и вычитаю-. щим входами второго разряда счетчика, а выходы второго и третьего элементов И - соответственно с суммирующим и вычитающим входами. первого разряда счетчика.

На чертеже приведена схема устройства.

I !

О !

2О

35 ю

45 выходов 17, выходы 18 !... 18,, 19, ..., 19к, элемент запрета.20.

Устройство работает следующим образом.

Поиск экстремальных чисел начинается при поступлении сигнала на уп равляющий вход 10 (минимум) или на управляющий вход 11 (максимум). Например, осуществляется поиск мини" мального числа. Сигнал с входа 10 ус танавливает счетчик б в нулевое состояние, а триггер 1 — в единичное состояние. При этом появляются сигналы на первых входах элементов И 2 и

3. Поскольку на выходах 18!, 18 схем сравнения 71, ..., 7 сигналы отсутствуют (если среди сравниваемых чисел нет нуля), имеются сигналы на вторых входах элементов И 2 и 3 с выхода элемента ИЛИ-HE 8. Тактовые импульсы по входу 12 поступают через элемент запрета 20 на третий вход элемента И 2. Поскольку выход элемента И 2 соединен с суммирующим входом триггера второго «после младшего) разряда счетчика 6, каждый тактовый импульс с выхода элемента И 2 увеличивает содержащееся в счетчике б число на два. формирующаяся таким образом последовательность чисел поступает на схемы сравнения

7, ..., 7к. Если минимальное из сравниваемых чисел, поданных по входам .131, ..., 13 на схемы сравнения, четное, то на одном из выходов 18,1, . w, 18< появится сигнал равенства числа в счетчике б этому минимальному числу. Исчезнет сигнал с выхода элемента 8 на втором входе элемента И 2, и поступление импульсов в счетчик 6 прекратится.

Таким образом, наличие сигнала на выходе 14 свидетельствует о поиске минимального числа, код этого минимального числа — на выходах 16, сигнал на каком-либо выходе 181, 18 к индицирует схему сравнения и само минимальное число (поданное на эту схему).

Если же минимальное из сравнивае. мых чисел нечетное, то в момент, когда разность между этим минимальным числом и числом, сформированным в счетчике б, станет равной единице, появится сигнал на одном из выходов схем сравнения 19!, 19к. Появляющийся в результате этого сигнал на выходе ИЛИ 9 запирает

5 9646 элемент запрета 20, прекращая поступление импульсов в счетчик, и поступает через элемент И 3 на суммирующий вход счетчика суммирующий вход триггера первого, т.е, младшего разряда). Эта единица суммируется с содержимым счетчика 6, после чего в счетчике сформировано число, равное минимальному из сравнивае мых чисел. С появлением сигнала на одном из выходов 18 . .... 18 (точное равенство чисел) осуществляются операции) с получением таких же ре зультатов.

При поиске максимального числа сигнал по входу 11 устанавливает счетчик 6 в единичное состояние, а триггер 1 - в нулевое. Тактовые импульсы с выхода элемента,И 5 умень. шают содержимое счетчика 6 на два. 20 формирующаяся в счетчике убывающая последовательность чисел поступает на схемы сравнения 7 . .... 7 .

Далее схема работает аналогично.

Таким образом, организация спи- И санных связей в предлагаемом устройстве позволила получить двукратный выигрыш времени определения экстремальных чисел; .ЭО формула изобретения

Устройство для определения экстремальных.чисел, содержащее триггер, выходы которого являются первой группой выходов устройства, а входы являются управляющими входами устройства, которые соединены также с установочными входами счетчика, выходы последнего соединены с второй

40 группой выходов устройства и с первой группой входов, схем сравнения, вторые группы входов которых соедине.ны с информационными входами устрой30 ства, а выходы точного равенства схем сравнения - с третьей группой выходов устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, оно снабжено первым, вторым, третьим и четвертым элементами И, элементами ИЛИ, элементом

ИЛИ-НЕ и элементом запрета, причем единичный выход триггера соединен с первыми входами первого и второго элементов И, нулевой выход триггерас первыми входами третьего и четвертого элементов И, вторые входы с первого по четвертый элемент И соединены с выходом элемента ИЛИ-НЕ, входы которого соединены с выходами точного равенства схем сравнения, третьи входы первого и четвертого элемен

Ф тов И соединены с выходом элемента запрета, разрешающий вход которого соединен с входом тактовых импульсов устройства, а запрещающий вход элемента запрета и третьи входы второго и третьего элементов И соединены с выходом .элемента ИЛИ, входы которого соединены с выходами приближенного равенства схем сравнений, выходы первого и четвертого элементов И соединены соответственно с суммирующим и вычитающим входами второго разряда счетчика, а выходы второго и третьего элементов Исоответственно с суммирующим и вычитающим входами первого разряда счетчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1:. Авторское свидетельство СССР 658558, кл. G 06 F 7/02, 1979.

2, Авторское свидетельство СССР

М 514291, кл. 6 06 F 7/02, 1976.

Авторское свидетельство СССР

jH 643867. кл. G 06 F 7/04, 1979 (прототип).

964630

Подписное акав 7 3I/29 Тираж 731

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д; 4/5 филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, Составитель В. Горохов

Редактор Л. Гратилло Техред Й.Рейвес Корректор Г. Огар