Устройство для выбора среднего по величине двоичного числа

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Своз Советских Социапистйческих Ржпубпии(51) М. Кл,606 Г 11/00 у10/00 Н 05 К ГввудврвтввввыЯ ввавтвт6 вввта твввввтрав 666 Рвв двввв ввйрвтвввв втврытвд(45) Дата опубликования описания 200478(54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ВЫБОРА СРЕДНЕГО ПО ВЕЛИЧИНЕ ДВОИЧНОГО ЧИСЛА Изобретение относится к области вычислительной техники и автоматики иможет быть использовано при построениисистем повышенной надежности,Известно устройство для выбора среднего по величине двоичного числа изпоступающих на входы последовательныхкодов, содержащее мажоритарный элемент,входные триггеры, триггеры. выдачи единиц и триггеры выдачи нулей, управляе- )0мые элементами И анализа единицы, элементами И анализа нулей и шинами синхронизации, начальной установки и подготовки приема информации 1).Недостатком его является невозмож- иность представления на выходе в прямом коде среднего по величине числа,если входная информация представленав прямом или обратном коде,Наиболее близким к предложенному по,я 0технической сущности является 1 устройство для выбора среднего по величйнечисла, содержащее элемент ИЛИ, выходкоторого соединен со входом мажоритарного элемента, первый вход- с выходом 25элемента И выдачи числа, ко входу которого подключен нулевой выход триггера анализа нулей,;второй вход элемента ИЛИ соединен с единичным выходомтриггера анализа единиц, элемент И 30 анализа нулей, первый вход которого соединен с выходом мажоритарного элемента, второй - через инвертор входных сигналов с соответствующим информационным входом устройства, элемент И анализа единиц, первый вход которого через инвертор выходных сигналов соединен с выходом мажоритарного элемента, второй- с нулевым выходом триггера анализа нулей, третий- с соответствую щим информационным входом устройства, и общую шину начальной установки, подключенную к нулевым. входам триггеров 2).Недостатком этого устройства является невозможность представления на выходе в прямом коде среднего по значению числа, если информация поступает одновременно. на одни входы в прямом, а на другие - в обратном коде.Целью изобретения является расширение области применения устройства.Это достигается тем,что в предложенное устройство введены элемент И прямого кода, элемент И обратного кода, элемент ИЛИ выдачи нулей, элемент .ИЛИ выдачи единиц, элемент И анализа нулей обратного кода, элемент И анализа единиц обратного кода, иннертор входных сигналов обратного кода, инЪертор,входных, сигналов обратного йод,"инвертор числа, шина прямого кода, шина обратного кода, элемент ИДИ числа, выход которого соединен со вторым входомэлемента И выдачи числа 8 первМ вход- с выходом элемента и обратногофкода, второй- с выходом элемента И прямого кода, единичный вход триггера анализа нулей соединен с выходом элемента ИЛИ выдачи нулей, пер вый вход которого соединен сь выходом элемента И анализа нулей обратного кода, второй" с выходом элемента И анализа нулей, а единичный вход триггера анализа единиц соединен с выходом зле- д мента ИЛИ выдачи единиц, первый вход которого соединен с элементом И анализа единиц обратного кода, второйс элементом И анализа единиц, Шина прямого кода подключена ко второму эходу элемента И прямого кода, к третьему входу элемента И анализа нулей и к четвертому входу элемента И анализа единиц, а шина обратного кода подключена ко второму входу элемента И обратного кода, к третьему входу элемента И анализа нулей обратного кода и к четвертому входу элемента И анализа единиц обратного кода, Выход мажоритарного элемента соединен с первым входом элемента И аналиэанулей обратного кода и через инвертор выходных сигналов обратного кода - с первым входом элемента И анализа единиц обратного кода, а каждый информационный вход устройства соединен через инвертор числа С первым входом элемента И обратного кода, с первым входом элемента И прямого кода, со вторым входом элемента И анализа нулей обратного кода и через инвертар входных сигналов об Ратного кода - с третьим входом элемента И аиализа единиц обратного кода,. причем, нулевой выход триггера анализа нулей соединен со вторым входом эле.мента И анализа единиц обратного кода. 48На чертеже представлена структурная схема устройства, например, на три входа (ийжний. средний и верхний) .Предложенное устройство содержич мажоритарный элемент Х, элемент ИЛИ , 70 элементы и 3 выдачи числа, триггеры 4 анализа нулей, триггеры 5 анали- за единиц, элементы И б анализа нлей, элементы К 7 анализа единиц, выход 8 устройства,"иннерторы 9 ныходных сиг 3. налов, информационные входы 10, инвертори 11 входных сигналов, иннерторы12 числа, элементы ИЛИ 13 числа, элементы И 14 прямого кода, элементы .И 15обратного кода, элементы или 16 выдачи нулей, элементы ИХЙ 17 выдачи единиц, элементы И 18 анализа нулей обратного кода, элемент И 19 ана-, лиза единиц обратного кода, иннерторы 20 входных сигналов обратного кода, инверторы 21 выходных сигналов обрат б 5 ного кода, шины 22 обратного кода, шины 3 прямого кода, общую для всех триггеров шину 24 начальной установки.устройство для выбора среднего по величине числа работает следующим об" разом.На инФормационные ьходы 10 от оотвестнующих каналов, инФормация которых обрабатывается предложенным устройс- ном, подаются сигналы н последонательном двоичном прямом или обратном коде, начиная со старших разрядон. Будем считать, что единице н разряде кода соответствует высокий потенциал, нулю" низкий.В исходном достоянии после подачи сигнала по шине 24 начальной установки на нуленом выходе триггеров 4 ана" лиза нулей присутствует нысокий потенциал, а на. единичном выходе триггеров 5 анализа единиц- низкий. При этом разрешено прохождение старших разря дон входных сигналон на входы мажоритарного элемента 1 при подаче сигнала по шине 23 прямого кода- для единичных сигналоз прямого кода, при подаче сигнала по шине 22 обратного кода- для нулевых сигналов обратного кода.Дальнейшую работу устройства Рассмотрим на примере подачи ча его входы произвольных сигналов. Предположим, что на нижний инФормационный вход 10 устройства подается прямой код 11011,. на средний- обратньй код 010100, а на верхний- обратный коц 100010, что соответствует значениям двоичных чисел н прямом коде 11011, 10101,1 и 011101 соответственно.При подаче на инФормационные входы 10 устройства старших разрядон приведенных кодов единичный сигнал левого канала и ,сигнал по левой шине 23 прямого кода приводят к срабатыванию лево" го элемента И 14 прямого кода. Выходной сигнал левого элемента И 14 прямого кода через левый элемент ИЛИ 13 -и 7- ла и единичный сигнал нулевого выхода. левого тригг-ра 4 анализа нулей приводит к срабатыванию л-.ного элемента К 3 выдачи числа, выход которого через нижний элемент ИЛИ 2 .ос"пает на нижний вход мажоритарного элемента 1.Нуль среднего канала через средний инвертор 1 числа и синал ,.о средней шине 22 обратного кода приводит к с"абатынанию среднего элемента И 15 обратного кода. Выхоцной сигнал среднего элемента И 15 обратно э кода через средний элемент или 13 чи:ла и единичный сигнал нулеэого н:;хода среднего триггера 4 приноцит к срабатынани в среднего элемента И 3 и выдачи числа выход которого через средний элемент ИЛИ 2 поступает на срецний вход мажсрнтарного элемента 1.В результате появления сигналонна нижнем и среднем нхоцах мажоритар"ного элмента на выходе 8 ус 1 ройстапоявляется единица, Формируется старший разряд выходного сигнала.Единица в старшем разряде выходного сигнала единица в старшем разрядекода, поступившая на верхк 11 й информационный вход 10 устройства, и сигнална первой шитсе 22 обратного кода приводят к сраба ыванию верхнего элемента И 18 анализа естут 1 ей Обратного кода,сигнал на выходе Есоторого устанавлива, ет в единичное состояние нерхний триггер 4 анализа нулей. На нулевом выходе упомянутого триггера поянляетсянизкий потенциал, закрыва.отся веРхний1элемент и 3 вы 11 аче 1 числа, верхний элемент И 7 а.ализа единиц и верхний элемент И 19 анализа единиц обратного кода,С этого момена на:-ерссне 11 входемажоритарног= элемента постоянно удержкнаЕтСЯ НКЗКй КОтЕ 11 Цтта 11, 11 ЕЗанИС 111 тт 1 ООт ЗЕ 1 атЕЕНИтс ПОСЛ=ДУЮЩКХ Р-. эРЯДОН 1 СОД,ПОСТУПащшаГО На ОГт:ОКМЕННЫИ НХОД Уотройства, Срабатына 11 ие верхнего элемента и 18 анализа нулей Обратного кодаэлемента И 6 анализа нулей при поступлении на верхний вход устройства г 1 рямого кода свидетельствует о том, чточисло, поступа.:-;.1 щее на верхний вход 10ус гройства имеет т,"аименьнт 1 ее значение 30В устрое 1 стне Оно намекяется пря 1 ым:кодом с нулями но всех госледующихразрядах.Вслед за старшим разрядом на информационные нходь 1 10 устройства подается следующк рязряд сигналов. Единицапоступающая на нижний информационныйвход 10, проходит на нижний вход мажоритарного элемента. Однако на двухдругих его входах прксутстнуют нуленые 40сигналы, так что сигнал на ныходе . 8принимает нулевое значение. Выходнойнулевой сигнал, поступа;:щкй черезНкжнкй ИННЕРтОО 9 НВ 1 ХОДтт 1 тЫХ ГтЕГКатЕОН,единкчныи сесгнал Обрат ног О к да пс 45нижнему информационному входу 10 исигнал, поступа 1 ощий по нижней ше 111 е 23прямого кода, приводят к срабатываниюнижнего эЕе.ента И 7 анализа едкккцсигнал на выходе которого устантнли-.вает н единичное состояние Е.ижнийтриггер 5 анализа единиц, На единичном выход-.: этого триггера появляетсяНЫСОКИй ЕтотЕНЦКаЛ, КотОРЫй ЧЕРЕЗ ККЖний элемент ИЛИ 2 постттпает наНкй ВХОД Мажста 11 т-ПОНОеО ЭЛЕМЕкта 1,С ЗТОГО МОЕМЕтта На Е 1 КЖ:ттЕМ ВЫХОДЕ МЖЖОритарного элемента 1 будет постоянноудерживаться высокий потенциал независимости от значекий последутощкх разря".дов кодов, по;тупаеощкх на одноименный 60вход устройства.Срабатывание нижнего элемента И 7,анализа единиц 111 кжнего э 11 емеегга И 19анализа един 11 ц обратного кода припостугтлении на нижний вход устройства 55 Формула 11 зобретенкя устройство для выбора среднего по величине двоичного числа, содержащее элемент ИЛИ, выход которого соединен со входом мажоритарного элемента, первый вход- с выходом элемента И выдачи числа, ко входу которого подключен нулевой выход триггера анализа нулей, второй вход элемента ИЛИ соединен с единичным выходом триггера анализа единиц, элемент И анализа нулей, первый вход которого соединен с выходом мажоре 1 тарного элемента, в 1 арой - черен инвертор нходны;: сигналов с соответст нующим 11 нформацис 1111 ым входом устройст ва, элемен: И анализа единиц, первый вход есото.ого через иннертор выходных сигналон соединен с выходом мажоритар" НОГО ЭЛЕМЕНтат НтОРОй - С НУЛЕВЫМ выходом триггера анализа нулей, третий- С СООттНЕтотвУЮЩИМ ИНФОРМаЦИОННЫМ НХО- дом устройства, и Общую шину начально установки, подключенную к нулевым вхо ,ПаМ тРИГГЕРОвт О т Л И Ч а Ю Щ Е Е С ЯС тем чтот с целью расширения области пресменения, н него введены элемент И прямого кода, элемент И обратного кода, элемент ИЛИ нццачи нулей, элемент ИЛИ выдачи единиц, элемент И анализа нулей ОбРаткОго коДа., элет,1 ент И анализа еди- ниц обратного кода инвертор входных сигналов Обратного кода, кнвертор выходных сигкалов обраткого кода, инвертор числа, шина прямого кода, шина обр;-.тсного кода, элемент ИЛИ числа, выход которого соединен СО вторым нхоИНФОРМаЦКК В Обратном коде) снидетельсвуст о том, что число, поступающеека верхний инФормационный вход 10 имеет наибольшее значение среди входныхчисел, В устройстве оно заменяетсяпрямым кодом с единицами во всех последующих разрядах.После прохождения первых двух разрядов входных сигналов на верхнем вхо де мажоритарного элемента 1 постоянноудерживается низкий потенциал, а нанижнем входе высокий потенциал. Притаком распределении потенциалов навходах мажоритарного элемента значенияпоследующих разрядов кода на выходе 8соответствуют значениям одноименныхразрядов прямого кода кли обратнымзначениям о,-,;.СЕЕменных разрядов обратНОГО тСОДат ПОС 1 УПа:О.:ЕЕГО На СРЕДНИЙ,ие 1 оосатацконе 1.й н.;Од 10, На выходеУСтРОКСтГ а ФОРМПРУЕтСЯ 1 с ПРЯМОМ КОДЕтгт 1 стто , 0 е 0 т 1 тст;л -, "шеет я с О, ттт;Етм поН т 1 КЧст.1 а .:РЕДИ Н. тДНЫХ СКГНаЛОВ.Та 1 скет 1 Образомт предлОженное устройство позволяет реализовать представление на вь 1 ходе в прямом последователь"ном коде среднего по значекию числа11 ркеме информации н прЯмом и Обратном коде что расширяет область егоприменения,603994 ЦНИИПИТираж 82 каз 2097/41лписное дом элемента И выдачи числа, первый вход- с выходом элемента И обратного кода, второй- с,выходом элемента И прямого кода, единичны вход триггера анализа нулей соединен с выходом элемента ИЛИ выдачи нулей, первый вход которого соединен с выходом элемента И анализа нулей обратного кода, второй- с выходом элемента И анализа нулей, а единичный вход триггера анализа единиц соединен с выходом элемента ИЛИ выдачи единиц, первый в%од которогосоединен с элементом И анализа единиц обратного кода, второй- с элементом И анализа единиц, шина прямого кода подключена ко второму входу эле 5 мента И прямого кода, к третьему входу элемента И анализа нулей и к четвертому входу элемента И анализа единиц а шина обратного кода подключенаФко второму входу элемента И обратно го кода, к третьему входу элемента И анализа нулей обратного кода и к четвертому входу элемента И анализа единиц обратного кода;выход мажоритарного элемента соединен с первым входом элемента И анализа нулей обратного кода и через инвертор выходных сигналов обратного кода - с первым входом элемента И анализа единиц обратного кода, а каждый информационный вход устройства соединен через инвертор числа с первым входом элемента И обратного кода, с первым входом элемента И прямого кода, со вторым входом элемента И анализа нулей обратного кода и через инвертор входных сигналов обратного кода - с третьим входом элемента И анализа единиц обратного кода, причем нулевой выход триггера анализа нулей соединен со вторым входом элемента И анализа единиц обратного кода.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР 9 447714, Ь 06 У 11/00, 1972.2. Авторское свидетельство СССР Р 394790, кл, Сг 06 7 11/00, 1971. лиал ППП Патент, Ужгород Ул. Проектная