Устройство для выделения экстремального из, -разрядных двоичных чисел

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 09) (11)151) 4 С 06 Г 7/02 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(46) 15.03,86, Бюл. У 10 (71) Институт технической кибернетики АН БССР(56) Авторское свидетельство СССР У 514291. кл. С 06 Р 7/02, 1976,Авторское свидетельство СССР У 752326, кл, С 06 Р 7/02, 1980.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ ЗКСТРЕИАЛЬНОГО ИЗ п, в -РАЗРЯДНЫХ ДВОИЧНЫХ ЧИСЕЛ(57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике иможет быть использовано в технических средствах для выделения экстремального числа из совокупности л)и-разрядных двоичных чисел, Цель изобретения - упрощение устройства. Онадостигается новым алгоритмом работыустройства при поразрядном анализечисел. Устройство содержит Ф х иузлов анализа и многовходовые элементы ИЛИ с элементами НЕ на выходе,причем каждый (1 х) )-й узел анализа,где ) = 1, 2. , п, содержит элемент ИЛИ, каждый (х 1 )-й узеланализа содержит первый и второйэлементы И и элемент ИЛИ, каждый(щ х ) )-й узел анализа включает элемент И. Кажцый (1 х 1 )-й узел анализа и первый элемент ИЛИ-НЕ анализирует старшие разряды чисел; В каждом(х 1 )-м узле анализа производится сравнение-х разрядов чисел,поданных на 1 -ю группу входов, созначением, поступающим с выхода ) -хэлементов ИЛИ-НЕ, При этом учитываются сигналы анализа предыдущих раз"рядов. 1 ил,1Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и можетбыть использовано при реализациитехнических средств для вьделенияэкстремального числа из совокупностичисел.Целью изобретения является упрощение устройства,На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.Устройство содержит узлы анализа1, которые включают элемент И 2,элемент ИЛИ 3, элемент И 4, 0 -входовые элементы ИЛИ 5, (1 х 1 )-йузел анализа включает элемент ИЛИ 6,(их 1 )-й узел анализа включает, элементы НЕ 9, входы 10 разрядованализируемого числа.Устройство работает следующимобразом.Анализируемые числа подаютсяна информационные группы входовиустроиства, о а0., и причем старшие разряды чисел подаются на входы О Ь, и, и одновременно на соответствующие входы элемента ИЛИ 5,.Группа элементов ИЛИ б.,6и элемент ИЛИ 5 с элементом НЕна выходе анализируют старшие разряды чисел следующим образом,Если старшие разряды всех чиселравны единице, то на выходе 8устройства сформируется нулевойсигнал, соответствующий инверсномузначению старшего разряда экстремального (максимального) числа.Поскольку при этом вьделить номерчисла по старшим разрядам невозможно, то единичныесигналы сформируются на всех входах элементовИЛИ 6 и разрешает анализ следующихразрядов всех чисел в узлах 1 2,Если старшие разряды всех чисел равны нулю, то на выходе 8 сформируется единичный сигнал. Поскольку вьделить номерпо старшим разрядам в этом случае невозможно, то на выходах элементов ИЛИ 6 аналогично сформируются единицы.Если старшие разряды анализируемых чисел различны (содержат нули и единицы), то на выходе 81 сформируется нулевой сигнал (инверсное значение старшего разряда экстремума) .218379 2На вьходе элемента 6, на входыкоторого был подан нулевой разряд, сформируется нуль, который в узле 1 2 исключит анализ следующего разряда этого числа, так как число, содержащее в старшем разряде нуль,не претендует на максимумы, На выходах элементов 6, содержащих на входах единичные разряды, сформиру 1 О152025 30 35 40 4550 55 ются единицы, разрешающие дальнейший анализ следующих разрядов.В каждом (х 1 )-м узле анализа производится сравнение-х разря.дов чисел, поданных на. 1 -ю группу входов со значением, поступающим с выхода-х элементов ИЛИ 5;-НЕ 9 . При этом учитываются сигналы, поступающие на вход элементов И 2, выработанные в результате ана-"лиза предьдущих (старших) разрядов.Каждый (х 1 )-й узел анализа работает в соответствии со следующей таблицей истинности,Групповая работа узлов анализа1; , 1, элементом 5; аналогична вышеописанной. работе элементов6 . 6 с элементами 5,-9Сигналы, сформированные на выходах узлов анализа 1(в - 1),1( п 1" 1), управляют прохождениеммладших разрядов чисел на элемент5 ш. При этом на выходе 8 и, устройстванулевой сигнал сформируется, еслина входах хотя бы одного элемента 7окажутся единичными разряд числа иуправляющий сигнал,В результате работы устройствана выходах 8, 8 д формируетсязначение экстремального (максимального) числа в инверсном коде.Рассмотрим работу устройства напримере вьделения максимального числа из 3, 5-разрядных двоичных чисел: 1) 01010, 2) 01101, 3) 00110.При поступлении старших разрядов(О, 0; 0) анализируемых чисел напервые входы устройства на выходеэлемента 5 формируется значение 1,которое поступает на выходы элементов ИЛИ 6 6, 6 э и вторые входы элементов И 2 соответствующих узлов анализа 1 1 , 1 э.На первые входы элементов И 2 этих узлов анализа поступают вторые разряды чисел: 1, 1, О. С учетом логики работы блока анализа на выходах узлов анализа 11, 1, 1 э формируются значения 1, 1, О, кото1218379 Устройство для выделения экстремального из я у в -разрядных двоичных чисел, содержащее щ, п -входовых элементов ИЛИ, в х и узлов анализа, (1 х )-й узел анализа (где2, 3, , в - 1,= 1, 2. е, и) включает первый и второй элементы И, (м х 1 )-й узел анализа содержит элемент И, причем первый вход первого элемента И ( 1 х)-го и (ю х 1 )-го узлов анализа является входом соответствующегб разряда анализируемого числа устройства, а вы" ход соединен с-м входом 1 -го п-входового элемента ИЛИ, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит в элементов НЕ, в каждый ( 1 х 1 )-й узел анализа введен элемент ИЛИ, каждый (1 х 1 )-й узел анализа содержит элемент ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом первого элемента И (2 х)-го узла анализа, первый вход элемента ИЛИ (1 х)-го узла анализа подключен к входу первого разряда-го анализйруемого числа устройства, в (1 х 1)-м узле анализа вьйод первого элемента И соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого объединен с вторым входом первого элемента И, а выход соединен с вторым входом первого элемента И (1+ 1)хД-го узла анализа, выход 1-го 11 -входового эле-, мента ИЛИ через соответствующий элемент НЕ Соединен с вторыми входами элементов ИЛИ соответственно (1 х 1 ) Го и ( 1 х 1 ) го узлов анади за, выходы элементов НЕ являются выходами соответствующихразрядов экстремального числа устройства. 0 0 0 рые поступают на входы элемента ИЛИ 5. На выходе элемента НЕ 9 формируется значение О, которое поступает на входы элемента ИЛИ 3 узлов анализа 1 , 1 , 1 , и на выходах элементов И 4 этих узлов соответственно формируются значения 1, 1, О, которые поступают на входы элементов И 2 узлов анализа 1 1 у 1 з, 1 зНа информационные входы этих узлов поступают третьи разряды аналиэируемьк чисел: О, 1, 1, В соответствии с логикой работы этих узлов на выходах узлов 1 1 з , 1. будут значения О, 1, О, которые, поступая на входы элемента ИЛИ 5, дадут на выходе 8 у О, и соответственно на выходах элементов И 4 узлов анализа 1 , 1 , 1 .- значения О, 1, О. 1 уС учетом значений четвертых разрядов анализируемых чисел: 1, О, 1 и значений О, 1, 0 на соответствующих входах элементов И 2 узлов анализа1 з на выходах элемента И 2 этих узлов сформируются: 0 , О, О, которые на выходе элемента 51 дадут значение 1, а на выходах элементов И блоков анализа 1 11 1 т - значения О, 1, О, С учетом значений младших (пятых) разрядов анализируемых чисел: О, 1, О, поступающих на входы элементов 7, 7 , 7 з, на их выходах сформируются значения О, 1, О, которые, поступая на соответствующие входы элемента ИЛИ 5 -5 НЕ 9, дадут на его выходе значение О. Таким образом, на выходах устройства 8.8 будет сформирован код 10010, который является инверсным значением максимального 01101 из анализируемых чисел.Для выделения минимального из анализируемых чисел на информационные входы устройства числа должны подаваться в инверсном коде. На выходе будет сформировано минимальное число в прямом коде. 5 1 О 15 25 30 35 45 Формула изобретения1218379 Продолжение таблицы О О О О О О О О О О О О авитель В,Смирн ед А,Комарницка Редактор М,ванд шетни ррек Тираж б 71 И Государственног делам изобретений Москва, Ж, Рау дписное та СССР ка В о т п 035ка д Филиал ПНП "Патент", г. У ул к П р и м е ч а н и е, Ситуация на входах узла, указанная в строке 8, является невозможной (не бывает).