Устройство для сравнительного анализа п чисел

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 24. 06 Г 7/00 ем заявки МЫ присоединеии 23) Приоритет осударственный комит ссср ло делам изобретений и открытийО. Бюллетень М 19описания 2505.80 овано 2505 Опубли Дата оп 1. 325.088. 8) ования(72) Авторьизобрете А, А. Чайка В.И ин восибирский электротехнический инсти(71 Заявитель УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНИТЕЛЬНОГО АНАЛИЗА и ЧИ от кисвязи входовые схество служитзрядного граних чи- цикходы а Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для обрабсовокупности данных в системахи управления,Известно устройство для сравнения и двоичных чисел, содержащее икольцевых регистров сдвига, и схемр аннов н ачно сти, две имы ИЛИ, схему Й, Устройдля одновременного порасравнения и чисел 11.Одн а ко фун кции устрой ст ва очены определением экстремальнысел, причем воспроизводимостьлов сравнения невозможна без предварительного восстановления информации в кольцевых регистрах сдвига,а для определения местоположениянайденных чисел необходимо специальное устройство.Наиболее близким техническимрешением к предлагаемому являетсяустройство для сравнительного анализа и чисел, содержащее и каналованализа, каждый из которых состоитиэ элемента равнозначности и двухтриггеров, причем первый вход элементов равнозначности каждого 1-гоканала соединен с входнойшиной 1-го числа, где= 1,2и,выходэлемента равнозначности каждого канала подключен к информационным входам первого и второго триггеров того 5 же канала, элементы И, ИЛИ, НВ, запрета, регистры сдвига (2 .Однако количество информационнопоисковых операцийданном устройстве ограничено. Устройство позволя ет определять только экстремальныечисла и числа, отличающиеся заданным признаком. Иножество же поисковых операций определяет ся, крометого, разбиением массива данных на 15 части по одной или двум границам.Данное устройство не позволяет производить указанные операции.Цель изобретечия - расширениефункциональных возможностей устройст ва путем определения экстремальныхи отличающихся заданным признакомчисел, раз биением совокупности данныхпо заданным границам и упорядочениямассива.25 Поставленная цель достигаетсятем, что в устройстве вторые вэлементов равнозначности всех канлов подключены к первой шине управления, входы установки в единичное 30 состояние первых триггеров всехканалов соединены со второй шинойуправления, выход первого триггеракаждого канала подключен к первомувходу установки в нулевое состояниевторого триггера и к третьему входуэлемента равнозначности того же канала, выход второго триггера соединен с прямым информационным входомвторого триггера и с четвертым входомэлемента равнозначности, выход элемента равнозначности 1-го канала подключен к 1-ому входу элемента ИЛИ,(+1)-ый вход которого соединен стретьей шиной управления, а выход -о первым входом элемента И, второй,третий и четвертый входы которогоподключены к чет вертой, пятой и ше стой шинам управления, выход элементаИ соединен со входами синхронизациипервых триггеров всех каналов, информационныйй вход элемента з апрет аподключен к пятой шине управления,аего управляющий вход - к шестой шинеуправления, выход элемента запретасоединен со входами синхронизациивторых триггеров всех каналов, входыустановки и единичное состояние вторых триггеров всех каналов анализаподключены к седьмой шине управления,вторые входы установки в нулевое состояние вторых триггеров всех каналов соединены с восьмой шиной управления,На чертеже представлена функциональная схема,Устройство содержит и каналов анализа 14,1 1 п, каждый из которых состойт из элемента 2 равнозначности, триггеров 3 и 4, элемент И 5,элемент 6 запрета, элемент ИЛИ 7,входные шины 8 ,8 8 шины9-16 управления.Устройст во работает следующимобразом,,2. ппщ-разрядных двоичных чисел ХХ Х подаются на входя элементов 2 равнозначности соответствующих каналов одновременно, поразрядно,начиная со старших разрядов. Нашины 9-10 и 13-16 управления сигналыподают ся в сост нет ствии с видомпроизводимой операции. Множествофункций, реализуемых предлагаемыму строй ст вом определяет ся выбороми. последовательным выполнением базисных и вспомогательных операций. Базисные операции включают выделениеэкстремальных из совокупности чисел,поиск чисел по признаку, определениечисел больших (меньших) заданного.Вспомогательные операции включаютмаскирование разрядов, раздельнуюустановку в исходное состояниетриггеров, перезапись информациитриггеров 3 в триггеры 4, дизъюнктинное выполнение операций.Работа устройства при выполнениин отдельности каждой из базисныхопераций заключается в следующем. При выделении максимального числав исходное состояние триггеры 3 устанавливаются сигналом по входу 1 О,а триггеры 4 - по входу 11. Прк этомна управляющих входах элементов 25,равнозначности устанавливаются разрешающие сигналы, В этом режиме на ши -ны 9, 14 к 16 упранления подаетсясигнал логкческой1 , а на шину 13упранлени я си гн ал ло гиче ско го0,Далее одновременно с первым тактирующим импульсом, поступающим на шину15 управления, старшие разряды всех:чисел подаются на первые входы соответствующих элементов 2 равнозначности, сигнал на выходе которых по 5 явится и случае, если(1-1) - го такта анализа;Н . - выходной сигнал триггера4 к-го числа, образован 15 ный после окончанкя(1-1) -го такта анализа.Следовательно, при поиске максимального числа сигнал логической1образуется на выходах толькотех элементов 2 равнозначности, гдекХ = 1, Элемент ИЛИ 7 выявляет,имеется ли среди поступивших сигналон хотя бы один единичный. Очевидно,некоторое число не может быть мак -симальным к подлежит исключению издальнейшего анализа, если среди поступивших значений старшего разрядавсех чисел хотя бы одна единица,а в старшем разряде данного числануль, т. е. если сигнал на выходе40 элемента ИЛИ 7то число Х подлежит исключению.Если Р, = 1, то тот же тактовыйимпульс через элемент И 5 поступаетна входы синхронизации всех триггеров 3, из которых устанавливаютсяв нулевое состояние только те, наинформационных входах которых прк -сутствует сигнал логического0,Следовательно, на управляющие входыэлементов равнозначности, соотнет -стнующих триггерам 3, изменившимсвое состояние, поступает сигналисключения из дальнейшего анализасоответствующих чисел,Если Р = О, т,е, значение данного разряда всех чисел не равны 1,то тактовый импульс не поступает60 на входы синхронизации триггеров 3и состояние их не изменяется.На следующем такте на первые входы всех элементов раннозначносткпоступают значения следующего по стар 65 шеству разряда обрабатываемых чисели процесс сравнения продолжается аналогичным образом.В итоге за и тактов сравнения выявляются максимальные числа, местонахождение которых фиксируется триггером 3, не изменившим исходного состояния. Сравнение может закон 5 читься и на первом такте, если среди значений старшего разряда чисел только одно единичное. Устройст во для сравнительного анализа п чисел, содержащее и каналов анализа, каждый иэ которых состоит и з элемент а равноэн ачности и двух триггеров, причем первый вход элементов равнозначности каждого 1-го канала соединен с входной шиной 1-го числа, где 1 = 1,2, ,и, выход элемента равнозначности каждого канала подключе к информационным входам первого и второго триггеров того же канала, элементы И, ИЛИ, запрета, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем определения экстремальных и отличающихся заданным признаком чисел, разбиением совокупности данных по заданным границам и упорядочения массива, в нем вторые входы элементов равнозначности всех каналов подключены к первой шине управления, входы установки в единичное состояние первых триггеров всех каналов соединены со второй шиной управления, выход первого триггера каждого канала подключен к первому входу установки в нулевое состояние второго триггера и к третьему входу элемента равнозначности того же канала, выход второго триггера соединен с прямым информационным входом втоПоиск минимального числа произво 10дится аналогично, при этом на шину 9управления подается логическийО,Поиск числа по признаку, частнымслучаем которого является поиск заданного числа, производится следующим образом.Допустим производится поиск числа,в 1-ом разряде которого единичноезначение, а в 3-ом - нулевое и безразлично каково значение остальных 20разрядов.В исходное состояние триггеры4 и 3 устанавливаются по шинам 10и 11 управления, На шинах 13 и 16 управления устанавливается сигнал логи- р 5ческой1 . На шину 9 управленияподается единичный сигнал при поискечисел больших и равных заданного.На шину 16 управления поступает синхронно-поразрядно с числами код заданного числа А при поиске чиселХА или инверсный код заданного.числа А при поиске чисел ХА. Таким образом при поиске чисел Х РАКтактирующие импульсы на вход синхронизации триггеров 3 постулают прианализе тех разрядов, где А" =О, ана входы синхронизации триггеров4 - где А.( = 1. Триггеры 3 осуществляют запоминание чисел Х ЪА, атриггеры 4 - исключение чисел Хс А 40из дальнейшего анализа, Триггер 4блокируется по прямому информационному входу и подает запрещающий сигнал на соответствующий элемент 2 равнозначности. 45При поиске чисел ХА, тактирующие импульсы на входы синхронизации триггеров 3 поступают при анализе тех разрядов, где А; = 1, а навходы синхронизации триггеров 4 - где 0А = О, Триггеры 3 осуществляют запоминание чисел Х А, а триггеры 4 -исключение чисел Х 7 А из дальнейшегоанализа.В итоге триггеры 4, не изменившиесвоего состояния, определяют местоположение чисел Х )А (ХА),Двухкратным повторением операции сподачей соответствующих сигналов нашины управления устройства осущест"вляется поиск чисел А Х В, где А 60и В - заданные границы части массива, причем В ) А.Дизъюнктивное выполнение операций поиска экстремальных чисел, чиселс заданным признаком, с сохранением результатов предыдущих анализов,осуществляется следующим образом,После проведения соответствующего цикла поиска информация с триггеров 3 переписывается в триггеры 4 по входам установки в единичное состояние, для чего на шину 12 управления подается импульс перезаписи. Затем триггеры 3 устанавливают-ся по шине 10 управления в исходное состояние и цикл сравнения повторяется.Следовательно, можно производить упорядочение чисел всего массива или подмассива данных по заданному закону (возрастания, убывания, четных, нечетных и другого программного упорядочения) .Таким образом, устройство на основе совокупности проведения базисных и дополнительных операций позволяет решать множество информационно-поисковых задач, например, таких как: определение экстремальных и отличающихся заданным признаком чи сел и з все го массива или его части, разбиение массива данных на части по одной или двум (верхней и нижней) заданным границам,определение чисел ближайших больших (меньших) заданного, упорядочение данных массива или его части по заданному закону и др. Формула изобретения3 ИИПИ Заказ 2266/б Тираж 751 Подписно филиал ППП фПатентф, г, Ужгород, ул, Проектна рого тригера и с четвертым входомэлемента равнозначности, выход элемента равнозначности 1-го канала подключен к 1-ому входу элемента ИЛИ,(1+1)-ый вход которого соединен стретьей шиной управления, а выход -с первым входом элемента И, второй,третий, четвертый входы которогоподключены к четвертой, пятой и шестой шинам управления, выход элементаИ соединен со входами синхронизациипервых триггеров всех каналов,информационный вход элемента эапретаподключен к пятой шине управления,а его управляющий вход - к шестой шине управления, выход элемента эапрета соединен со входами синхронизациивторых триггеров всех кан.;лов, входыустановки в единичное состояниевторых триггеров всех каналов аналиэаподключены к седьмой шине управлеУния вторые входы установки в нулевое состояние вторых триггеров всехканалов соединены с восьмой шинойуправления,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе,1, Авторское свидетельство СССР9478303, кл, С 06 Р 7/04, 12,05,72.2. Авторское свидетельство СССРР 521566, кл, С 06 Г 7/04, 17.05.74