Устройство для выделения экстремального из -разрядных двоичных чисел

(и)752326 ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет пв делам кэвбретений к открытийДата опубликования описания 01,08,80(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫДЕЛЕНИЯ ЭКСТРЕМАЛЬНОГО ИЗ и тп -РАЗРЯДНЫХ ДВОИЧНЫХ ЧИСЕЛ Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при реализации технических средств для выделения экстремального числа из совокупности чисел,Известно устройство для сравнения чи 5 сел, содержащее регистры сдвига, инверторы, вентили сброса и логические элементы И, ИЛИ (11Недостатком этого устройства является10 малое быстродействие, так как в устройстве выполняется последовательное сравнение чисел.Наиболее близким техническим решением к предложенному является устрой 15 ство для выделения экстремального изтП -разрядных двоичных чисел, содержащее ттт п -входовых элементов ИЛИ, и ти-разрядных регистров, по п 1 трехвходовых элементов И и одному ти -входовому элементу ИЛИ на каждое из двоичных чисел, причем прямые выходы регистров поразрядно соединены со входами и -входовых элемеи(ов ИЛИ, инверсные выходы каждого регистра соединены с первым входом соответствуютцих элементов И, второй и третий входы которых поразрядно соединены с шинами управляющих сигналов и с выходами и -входовых элементов ИЛИ соответственно, выходы которых подключены к соответствующему выходу устройства, а выходы элементов И каждого регистра соединены со входами п 1 -входовых элементов ИЛИ, выходы которых подключены к соответствующему выходу устройства 21Недостатками такого устройства является низкое быстродействие, так как выделение экстремального числа в устройстве производится за ттт тактов.Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для выделения экстремального из и ти -разрядных двоичных чисел, содержащее и и 1 -разрядных регистров на триггерах, выходы триггера каждого . ( -го разряда ( -го регистра, где3 7523 с-=1,2.,в, =1,2,п соединены с информационными входамих)-го узла анализа, первый выход каждого ( х )-го узла анализа соединен с ) ым входом-го элемента ИЛИ первой группы, второй выход каждо 5 го (1 х)-го узла анализа подключен к ) -ому входу ( -го элемента ИЛИ втоРой группы, введено П дополнительныхитриггеров группы элементов И-НЕ, группа элементов ИЛИ, причем выход каждого-го элемента ИЛИ первой группы соединен с первым входом-го элемента И-НЕ группы, с-ым информационным выходом устройства и с первым уп 15 равляющим входом-ых узлов анализа, выход каждого ( -го элемента ИЛИ вто-. рой группы подключен ко второму входу-го элемента И-НЕ группы, третий выход каждого 6 х)-го узла анализа20 соединен с-ым входом-го элемен. та ИЛИ третьей группы, выход каждого-го элемента ИЛИ третьей группы под. ключен ко входу установки в нулевое состояние-го дополнительного триггера, прямой выход каждого-го дополнитель ного триггера соединен с ) -ым выходом управления устройства и со вторымуправляющим входом-ых узлов анализа, выход каждого 1 -го элемента И-НЕЭО группы подключен к первому входу-го элемента И группы, вьжод каждого из которых соединен с третьим управляющим . входом (+1)-ых узлов анализа и со вторым входом (1+1)-го элемента И груп 35 пы, вход управления устройства подключен ко входу первого элемента И группы и к третьим управляющим входам узлов анализа первых разрядов всех регистров и тем, что в нем узлы анализа состоят40из трех элементов И, причем первые входы первого и второго элементов И соединены с первым управляющим входом узла, а их вторые входы - с информационными входами узла, выход первого элемента И45 подключен к первому выходу узла, выход второго элемента И соединен с первым входом третьего элемента И и со вторым выходом узла, второй и третий входы третьего элемента И подклкнен ко второму и третьему управляющим входам узла, а вы 50 ход третьего элеслента И соединен с третьим выходом узла.Блок-схема устройства представлена на чертеже.Устройство содержит й регистров, выполненньсх на триггерах 111 ф 112ффф 1(Мф ц 1 фф 111 ф 1 )1 фихней цсризрядных узлов анализа 2(, 2 2,26 421 2..21 п,2 И 02 ф 20, каждыйиз которых состоит из элементов 3-5 И,группу изб элементов ИЛИ 61, 6,.6,группу из П элементов 71, 7,7 П ИЛИи дополнительных триггеров 8, 8 д,8 П, группу из щ элементов 99, ИНЕ,.9, группу из Ф элементов 104,1010,ИЛИ, группс из п элементов11, 11, .111 п И, вход 12 управления,информационные выходы 131, 13,13 д,выходы 14), 14,.14 управления. Кодэкстремального числа формируется на выходах 13, а код номеров регистров, содержащих экстремальное число на вьасодах 14,Устройство работает следующим образом,В исходном состоянии в триггеры 1регистров записаны двоичные числа, атриггеры 84, 8 8 П находятся в нулевомсостоянииСовокупность сравниваемыхчисел задается путем установки соответствующих триггеров 8 в единичноесостояние. При подаче на вход 12 управления единичного уровня производитсяпоразрядный анализ сравниваемых чисел,Если в первом разряде чисел имеетсяи 0" и "1", то через элементы 3 и 4 Иузлов анализа 1 на группу элементов10 и 6 ИЛИ поступают единичные сигналы. На выходе элемента 9-И-НЕ будетсформирован нулевой сигнал, которым закрывается элемент 111 И. Через элементы 5 И узлов анализа и 7 ИЛИ, относящиеся к тем регистрам, в первом разряде которых записан 0", единичный сигнал поступает на входы установки в нулевое состояние соответствующих триггеров8 . Элементы 4 и 3 И соответствующихузлов анализа закрываются,и единичныйсигнал будет только на выходе элемента10 ИЛИ, На выходе элемента 9; И-НЕформируется единичный сигнал, по которому открывается элемент 11И, Далеепроизводится анализ следующего разрядаоставшихся сравниваемых чисел,Если же в первом разряде сравнивае- мых чисел содержатсятолько нулевые коды или только единичные, то на выходе элемента 9 И-НЕ будет единичный сигнал, который открывает элемент 11 И, Следовательно, в этом случае сразу производится анализ второго или последующих разрядов. После того, как все разряды сравниваемых чисел будут проанализированы, на выходе элемента 11 И формируется единичный уровень. При этом на выходах 13(, 13., 13 щ содержитсякод экстремального числа, а на выходах141, 14, 14 п- код номеров регистров,содержащих экстремальное число,Устройство по сравнению с известным обладает более высоким быстродействием, 5 так как выделение экстремального числа в предлагаемом устройстве производится эа один такт работы, в то время как в известном -за щ тактов. Кроме того, при одинаковом значении ( -го разряда оставшихся сравниваемых чисел в устройстве производится сразу анализ (+1)-го и т.д, разрядов чисел. Устройство позволяет выделить экстремальное число из любого множества записанных чисел, причем ре гистры, в которые записаны числа, не псьпавшие в число сравниваемых как экстремальных, не гасятся. Это позволяет использовать содержимое регистров в следующем такте работы без предварительной 20 перезаписи чисел. фо рмула изобретения251. Устройство для выделения экстремального изпю -разрядных двоичных чисел, содержащее и щ -разрядных регистров на триггерах, выходы триггера каждого 1-го разряда-го регистра, где=1,2 30 .Я,=1,2 п соединены с информационными входами Н х) )-го с узла анализа, первый выход каждого ( х-го узла анализа соединен с -ым входом-го элемента ИЛИ первой" группы, вто-З 5 рой выход каждого х)-го узла анализа подключен к ) -ому входу 1 -го элемента ИЛИ второй группы, о т л и ч а - ю щ е е с я тем, что, с целью повьпцения быстродействия в него введено 9 допол нательных триггеров группы элементов И-НЕ, И, группа элементов ИЛИ, причем выход каждого-го элемента ИЛИ пер вой группы соединен первым входом. -го элемента И-НЕ группы, с-ым 15 информационным выходом устройства и с первым управляющим входом 1 -ых узлов анализа, выход каждого-го элементаИЛИ второй группы подключен ко второмувходу 1; -го элемента И-НЕ группы, третий выход каждого И х)-го анализа соединен с-ым входом-го элемента ИЛИ третьей группы, выход каждого-го элемента ИЛИ третьей группы подключен ко входу установки в нулевое ссъстояние-го дополнительного триггера,прямой выход каждого 3 -,го дополнительного триггера соединен с-ым выходомуправления устройства и со вторым управляющим входом-ых узлов анализа, выход каждого-го элемента И-НЕ группыподключен к первому входу-го элемента И группы, выход камаого иэ которыхсоединен с третьим управляющим входом(1+1)-ых узлов анализа и со вторым входом (1+1)-го элемента И группы, входуправлейия устройств а подключен ко второму входу первого элемента И группы ик третьим управляющим входам узлов анализа первых разрядов всех регистров.2. Устройство по п. 1, о т л и ч а -ю щ е е с я тем, что, в нем узлы анализа состоит из трех элементов И, причемпервые входы первого и второго элемента И соединены с первым управляющимвходом узла, а их вторые входы - с информационными входами узла, выход перавого элемента И подключен к первому выходу узла, выход второго элемента И соединен с первым входом третьего элемента И и со вторым выходом узла, второйи третий входы третьего элемента И подключены ко второму и третьему управльющим входам узла, а выход третьего элемента И соединен с третьим выходом узла,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР% 285347, кл, 6-06 Р 7/00,12,05.68.2, Авторское свидетельство СССРМ 514291, кл. 6 06 Р 7/02,27. 12,73 (прототип).752326 Макаренко 46/7 Тираж 751 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113 С 35, Москва, Ж, Раушская набд. 4/5 За 3 "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 илиа Составитель В. Белкинедактор И, Ковальчук Техред М. Кузьма Корректор