Устройство для определения экстремального из п чисел

(23) Приоритет -Опубликовано 05.04,80. Бюллетень Ле 13 по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 10.04.80.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭКСТРЕМАЛЬНОГО ИЗ й ЧИСЕЛ А1Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для сравнения двоичных чисел, представленных последовательным кодом.Известно устройство для сравнения кодов двух чисел, представленных последовательными кодами, содержащее элементы И, ИЛИ и триггер 11.Однако такое устройство позволяет сравнивать только два числа.оНаиболее близким техническим реше;. нием к изобретению является устройство, содержащее и узлов сравнения, элемент И-НЕ, полусумматор и регистр, причем15 выходы всех узлов сравнения соединенЫ со входами элемента И-НЕ И.Недостатком этого устройства является невысокая скорость выполнения операции сравнения. 20Целью изобретения является повышение быстродействия устройства.Эта цель достигается тем, что в предложенном устройстве информационные ьходы каждого узла сравнения соединены свходными шинами устройства, первые ивторые управляющие входы узлов сравнения подключены к первой и второй управляюшим шинамустройства, а входы синхронизации - к шине тактовых сигналов.Выход элемента И-НЕ соединен с третьими управляющими входами узлов сравнения и с первым и вторым входами полусумматора, выход которого подключен кинформационному входу регистра, входсинхронизации которого соединен с шинойтактовых сигналов, а вход установки внул вое состояние - со второй управляющей шиной. Третий и четвертый ьходыполусумматора подключены к первойуправляющей шине. Каждый узел сравнения состоит из полусумматора, элементазапрета, Э -триггера, элемента И-НЕ,В каждом узле сравнения первый и второй входы полусумматора соединены синформационным ьходом, третий и четвертый ьходы полусумматора подключены кпервому управляющему входу, а выход7265ковходу управления элемента запретаи к первому входу элемента И-НЕ, выход которого соединен с выходом узласравнения, первый информационный входэлемента запрета соединен с третьим,управляющим входом узла сравнения, авыход - с информационным входом В -триггера, вход синхронизации кОторого подключен ко иходу синхронизации узла срав.-кения, - вход установки в нулевое состояние Э -триггера соединен со вторым управляющим входом, а выход - со вторыминформационным входом элемента запрета и со вторым входом элемента ИНЕ.функциональная схема устройства изображена на чертеже,Устройство содержит о узлов сравнения 1 - 1; элемент И-НЕ 2, полусумматор 3, регистр 4.Каждый узел сравнения состоит из"; полусумматора 5, элемента запрета 6,0 -триггера 7 и элемента И-НЕ Ь.Устройство имеет информационные шины9-;, 9 п, управляющие шины 10, 11 ишину тактовых сигналов 12.Устройство работает следующим образом.В режиме определения наибольшегочисла на упраЬляющую шину 10 подаетсявысокий потенциал. На выходах всехВ -триггеров 7 и регистра 4 по сигналу ца управляющей шине устанавливаетсявысокий потенциал, После этого на вход,5их выходов поступает на входы соответствующих.элементов запрета 6 и элеменщих тактах будут йули, а на выходах 10 элементов И-НЕ 8 - единицы. С выходаэлемента И-НЕ 2 единица через полусумматор 3 записывается в старший разряд регистра 4.В следующем такте если значение вто рого разряда всех чисел, соответствуЮщие триггеры которых остались в исходном состоянии, равны нулю, на выходеэлемента И-НЕ 2 появляется нулевойпотенциал, и в регистр 4 на второй раэр 0 ряд наибольшего числа записывается нуль.Если же значение второго разряда всехчисел, соответствующие триггеры которых остались в исходном состоянии, неравны нулю, то в нулевое состояние 25 переключакгся те Э -триггеры, на входах соответствующих им элементов запрета 6 которых имеются нули.Единичньп) потенциал с выхода элемента И-НЕ 2 через полусумматор 3 запи сывается во второй разряд регИстра 4.В последующих тактах устройствоработает аналогично.В каждом такте при равенстве-горазряда всех чисел нулю в регистр 4 заЗ 5 писывается Иуль. В противном случае врегистр 4 записывается единица,и переключаются в нулевое состояние те Р -триг.геры, в 1 -ых разрядах соответствующих им чисел которых имеются нули. В 40 следующих тактах с выходов элементовИ-,НЕ 4, соответствующих этим числам,поступают нули. В результате после поступления на устройство младших разрядов сравниваемых, чисел в регистре 4 45 содержится наибольшее число.В режиме определения наименьшегочисла на управляющую шину 10 подается низкий потенциал. При этом на выходах полусумматоров 5 будут инверсныекоды сравниваемых чисел. Наибольшееиз них в действительности явдяетсянаименьшим, При записи в регистр 4 оноинвертируется с помощью полусумматора 3, В результате в регистре 4 содержится наименьшее число. При равенствевсех чиселВ григгеры 7 остаются в первоначадьйом состоянии, поэтому для определения равенства достаточно выходы устройства подаются последовательные коды чисел, синхронизируемые тактовыми импульсами, старшими разрядами вперед по информационным шинам 9- 9 ПВ каждом такте на выходах полусумматора 5 появляются значения-го разряда соответствующих чисел. Они поступают на входы соответствующих элементов запрета 6 и элементов И-НЕ 8 каждого узла сравнения. Если в первом такте значение старшего разряда всех чисел равно нулю, то на выходах всех элементов И-НЕ 8 появляются единицы, а на выходах элементов И-НЕ 2 - нулевой сигнал, закрывающий эле- менты запрета 6. В этом случае Ъ григ- геры 7 не изменяют своего состояния, а в регистр 4 через полусумматор 3 в старший раэряп"записывается нуль. Если в йервом такте значенйе старшего разряда всех чисел не равно нулю, тона выходе элемента И-НЕ 2 появляется единичный потенциал. При этом единицыпоявляются иа тех выходах элементов запрета, на в.ходах которых в данном такте имеются нули. При этом переключаются в нулевое состояние соответствующие 0 -триггеры 7 по заднему фронтутактового импульса и нулевой сигнал с тов И-НЕ 8. При этом на выходах этих элементов запрета 6 во всех последую5 . 726 О -триггеров 7 подключить на схбьф совпадения.Использование устройства позволяет повысить быстродействие операции сравнения г 1 чисел за счет параллельного выполнения сравнения в каждом канале,Формула изобрет.ения1, Устройство для определения экстремального из о чисел, содержащее и узлов сравнения, элемент И-НЕ, полу сумматор и регистр, причем выходы всех узлов сравнения соединены со ьхо-. дами элемента И-НЕ, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в нем информационные ьходы каждого узла сравнения соединены с входными шинами устройства, первые и вторые управляющие ьходы узлов сравнения подключены к первой и второй управляющим шинам устройства, а входы синхронизациик шине тактовых сигналов, выход элемента И-НЕ соединен с третьими управляющими входами узлов сравнения и с первым и вторым входами полусумматора, выход которого подключен к информационному ьходу регистра, ьход син.хронизации которого соединен с шиной тактовь 1 х сигналов, а ьход установки в нулевое состояние в .со второй управляющей шиной, третий и четвертый ьходы полусумматора подключены к первой управляющей шине,528 62, Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что в нем каждый узел сравнения состоит из полусумматора, элемента запрета, 0 ерйггера и элемен та И-НЕ, причем в каждом узле сравнения первый и второй входы полусумматора соединены с информационным ьходом, третий и четвертый входы полусумматора подключены к первому управляющему ьходу, а выход - ко входу управления элемента запрета и к первому ьходу элемента И-НЕ, выход которого соединен с выходом узла сравнения, первый информационный ьход элемента запрета соединен с третьим управляющим входом узла сравнения, а выход - с информационным ьходом 0 -триггера, вход синхронизации которого подключен ко входу синхронизации узла сравнения, вход уста; О новки в нулевое состояние Э -триггерасоединен со вторым управляющим ьходом,а выход - со вторым информационным ьходом элемента запрета и со вторым ьходом элемента И-НЕ.25Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРИе 347924, кл. 6 06 Р 7/04,12.0 5.64. 2. Авторское свидетельство СССР Мф 234003, кл. 6 06 Р 7/04,35 30.04.61 (прототип),726528 75/43Тираж 751 НИИПИ Государственного коми по делам изобретений и от 11.3035, Москва, Ж, РаПодписта ССС крыл ийшская н Фил ПП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектца Составитель В, БелкинРедактор Л. Утехина ТехредН, Ковалева, Корректор М, Демчи Заказ 6 ное