Устройство для ранжирования чисел

, СОЮЭ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН А 119 6 0 0 СВИДЕТЕЛЬСТВУ АВТОРС е ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБ(56) 1. Авторское свидетельство ССС ф 534762 клф С 067/06 19752. Патент СИА 11 3829664, кл.06 Р 7/02, 1974 (прототип) . (54).(57) 1 УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАНЖИРОВАНИЯ ЧИСЕЛ, содержащее регистр сдни га, схему сравнения, блок подсчета номера ранга, причем выход регистра сдвига соединен с первым входом схе мы сравнения, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, .что, с цель)0 повышения быстродействия устройства, регистр сдвига .выполнен в-разрядным где а " количество разрядов сортируемых чисел, в устройство введены (Й"2) регистров сдвига, где И - число сортируемых чисел, (й"2) схем сравнения, (Н"1 блоков подсчета номера.и)- зк-яранга, - -=-ъ --одноразрядныхн(-)регистров и- элементов НЕ, пр чем выход 1"го регистра, где 1 щ 23(М) соединен, с первым входом 1-й схемы сравнения, вторыеа)НИЯ) входы схем сравнения соединены с виной входных чисел и с входом перво. го регистра сдвига, вход 1-го регист"ра сдвига соединен с выходом (1 "1)-го регистра сдвига, выход )-й схемы сравнения, где )1, 2.(Ф 1-1) подключен к:входу первого одноразрядного регистра нэ цепочки последовательно соединенных (И" одноразрядных регистров, к одному иэ нходон первого блока подсчета номера ранга и через соответствующий элемент НЕ к одному иэ входов (1+1) го блока подсчета номера ранга, выход М"го одноразрядного регистра н )-й цепочке одноразрядных регистров, гд ЕР 1 с 1, 2 (й-1)подключен к одному из входов (1 с+1)-го блока подсчета номера ранга и через соответствующий элемент НЕ к одному иэ нхо- дов Ь1) "го блока подсчета номе- а ра ранга, синхронизирующие входы всех регистров соединены с пиной сигналов сдвига устройства.2Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок под:счета номера ранга содержит сумматор с (М) входами, соединенньвв с входами блока подсчета номера ранга, выход сумматора соединен с выходом бйока подсчета номера ранга.Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в специализированных вычислительных машинах и устройствах обра-. ботки данных.Известно устройство для полоска экстремальных значений, решающее задачу определения ранга числа, содержащее регистры, группу элементов И, генератор, триггеры, счетчик, де- О шифратор, группу элементов НЕ, блок регистрации экстремального значения, блок регистрации ранжированного ряда параметров, блоки определения ранга параметра, разрядные коммутаторы 1, 5Недостатком известного устройства являются большие аппаратные затраты.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для ранжирования чисел, 26 содержащее регистр сдвига для хранения чисел, буферный регистр для хранения эталонного числа иэ заданной последовательности чисел, схему сравнения устройства подсчета номера ран га, элементы И, ИЛИ, блок управления, блок синхронизации, счетчик. циклов сравнения, счетчик числа величин, блок определения конца цикла сравнения и блок индикации результата, при- ЗО чем шина ввода данных соединена с первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом регистра сдвига, выход которого соединен с первым входом схемы сравнения,35 с вторым входом первой схемы ИЛИ и с первым входом первого элемента И, выход которой подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, соединенной выходом с входом буферного ре" гистра, выход которого подключен к первым входам схемы сравнения н второго элемента ИЛИ, первый выход схе- мы сравнения подключен к первому входу второго элемента И, выход .которого соединен с входом устройства45 подсчета но 1 чера ранга и с первым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого подключен к устройству подсчета номера коллективного ранга первый выход блока управления соединен с управляющим входом регистра сдвига и первыми входами третьего и четвертого элементов И, вторые входы которых подключены соответственно к первому и второму выходам блока слнхрониэации, выход третьего элемен.та И подключен к второму входу первого элемента И и управляющим входам устройств подсчета номера ранга, выход четвертого элемента И соединен с вторыми входаж второго и пятого элементов И, второй вход которого соединен с вторым выходом схемы сравнения а вьход - с вторым входом третьего элемента ИЛИ, второй выход блока управления подключен к первым входам шестого, седьмого, восьмого и девятого элементов И, вторые входы которых соединены соответственно е выходами буферного регистра. счетчика числа циклов сравнемя и устройств подсчета номера ранга, а выходы - с входами блока индикации, третий выход блока управления соединен с управгяюшим входом счетчика циклов сравнения, четвертый выходблока управления подключен к входу блока синхронизации, первый вход блока управления соединен с шиной начала работы и счет.ьм входом счет. чика циклов сравнения, информационный выход которого соединен с первым входом блока определения конца цикла сравнения, второй вход которого подключен к информационному выходу счетчика числа величин, вход которого соединен с шиной заггиси номера числа, выход блока определения конца цикла соединен с вторым входом блока управления 2,устройство служит для определения ранг,-.: числа, принятого за эталонный иэ последовательности 1 .-.,селэа Н циклов, Для определения рангов всех чисел последовательности потребуется И тактов.Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.Поставленная цель достигается тем,что в устройстве для ранжирования чисел, содержащее регистр сдвига схему. сравнения, блок подсчета номера ранга, причем выход регистра сдвига соединен с первым входом схемы сравнения, регистр сдвига выполнен е-разрядным, где щ - количество разрядов сортируемых чисел, в устройство введены (11"2) регистров сдвига где М - число сортируемых исел:, (Й) схем сравнения, 1,И"1) блоковИ 43 Я 12 подсчета номера ранга.Ч 1 й"1 одноразрядных регистров и --элементов НЕ, причем выход ".го регистра, где= 2, 3 1 Й"1), соединен с первым входом 1-й схемы сравнения, вторые входы схем сравнения соединены с шичой входных чисели с входом первого регистра сдвига,вход-го регистра сдвига соединенс выходом (1-1)-го регистра сдвига,выход -й схемы сравнения, где1, 2 (М), подключен к входу первого одноразрядного регистраиз цепочки последовательно соединен"ных (Й-) одноразрядных регистров,к одному из входов первого блока под.счета номера ранга и через соответ- Оствующий элемент,НЕ к одному иэ входов (+)-го блока подсчета номераранга, выход М-го одноразрядногорегистра в 1-й цеопчке одноразрядных регистров, где К = 1, 2ф 5(М-), подключен к одному из входон (1+1)-го блока подсчета номераранга и через соответствующий элемент НЕ к одному из входов (М1)"гоблока подсчета номера ранга, синхронизирующие входы всех регистров соединены с шиной сигналов сдвига устройства,Кроме того, блок подсчета номераранга содержит сумматор с (М) входами, соединенными с входами блокаподсчета номера ранга, выход суммато ра соединен с выходом блока подсчетаномера ранга.На чертеже представлена стрУктУРВная схема устройства для 4 а 5.Устройство для ранжирования чиселсодержит входную шину 1 устройства,по которой подается. последовательность чисел, выраженных ш-разряднымпараллельным кодом, а-разрядный вход- З 5ной регистр 2, схему 3 сравненияднух е-разрядных чисел, одноразрядный,регистр 4, элемент НЕ 5, блок 6подсчета номера ранга шину 7 сигнал40лон сдвига,Устройство работает следующим образом.На входную шину 1 при каждом такте поступает число, выраженное в-раз-.рядным параллельным кодом, Через45(Й) тактов с выходов последовательно-соединенных в-разрядных регистров2 на входы схем 3 сраннения будутподаны числа, поступившие соответственно на вход 1 в (М"1) предыдущих5 Отактах.Эти числа на схемах 3 сравнениясравниваются с входным числом, пришед".:шим на входную шину 1 в М-м такте.Если входное число н М-м такте . 55равно или больше числа, снимаемогос выходов одного из регистров 2, тона выходе соответствующей схемы 3 сравнения образуется сигнал, равный логической единице. Если же число на входной шине 1 меньше, чем число с выхода регистра 2, то на выходе соответствующей схемы 3 сравнения образуется сигнал, равный логическому нулю.Сигнал с выхода "й схемы сравнения (1=1 М), общее количество схем сравнения равно (М), подается на вход цепочки иэ последовательно соединенных (М") одноразрядных регистров 4, а также к одному из входов первого блока 6 подсчета номера ранга и через элемент НЕ 5 к одному 1из входов (+) "го блока 6 подсчета . номера ранга. Отметим, что общее количестно одноразрядных регистровМ-,й в составеустройства равно .Е (М-11=н- и+ я общее количество эле"6я- ментов НЕ 5 равно М" 1+ Е (Й"1-) фй -н 1:4- общее количество блоков под.счета номера ранга 2 равно М.Сигнал с выхода 1"го регистра.41-й цепочки одноразрядных регистровподается на один из входов (1+1) "гоблока 6 подсчета номера ранга и через соответствующий элемент НЕ 5 -на один из входов (+1+)-го блока:подсчета номера рангов 6, На выходей-го блока подсчета. номера ранга, 6 (Й = 1 Й) образуется число(выраженное, например, двоичным кодом), которое равно количеству пришедших на нходы этого блока подсчетаномера ранга, единиц и которое характеризует номер ранга й"го числа входной последовательности в данном такте. гТаким образом, на выходе первого .блока подсчета номера ранга через Й тактов будет присутствовать число, характеризующее номер ранга входного числа, пришедшего по шине 1 в М-ч такте, а на выходе И-го блока подсчета номера ранга будет присутствовать число, характеризующее номер ранга входного числа, пришедшего на входную шину в 1-м такте.Число на выходе блока подсчета номера ранга, характеризующее минимальн:Л ранг входного числа, будет равно нулю; число, на выхоце блока подсчета номера ранга, характеризующае максимальный ранг входного числа, будет равно М.Иэ рассмотрения работы устройства видно, что на выходе й-го блока подсчета номера ранга в каждом такте1051532 Заказ 86 Тираж 706 Надписи НИИП ал ППП "патент", г. Ужгород ул Проектная,присутствует число, равное рангуВ"го числа числовой последовательности (понимается,что в й-и такте на входйую шину 1 приходит числос индексом Й 1, а число с индексомВ1+1 снимается с выхода 1-го входного регистра 2( 1 М). Таким образом, по сравнению с прототипом предлагаемое техническое ре-, шение обладает более высоким быстродействием и решает принципиально но вую задачу определения в течение од-ного такта рангов всех членов числавой последовательности.