Устройство для поиска чисел в заданномдиапазоне

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДВТИЛЬСТВУ(22) Заявлено 09. 07. 79 (21) 2794004/19-24 (51) М Кл Совэ Советских Социалистических Республикс присоединением заявкн йо(23) Приоритет 6 06 Е 7/06 Государственный комитет СССР по дедам изобретений н открытийОпубликовано, 150481. Бюллетень Ж 14 Дата опубликования описания 15. 04. 81(54) устРОЙсТВО длп пОискА чисел В зАдАннО ДИАПАЗОНЕ 15 Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и можетбыть использовано в устройствах обработки цифровой информации.5Известно устройство для сортировки данных, содержащее ассоциативныйзапоминающий блок, блок управления, буферный запоминающий блок,. ключевые схемы и блок записи Щ .Недостатком этого устронства является его сложность,Наиболее близким по техническомурешению к предлагаемому являетсяустройство для поиска чисел в заданном диапазоне, содержащее регистры чисел, выходы которых соединеныс первыми входами блоков сравнения,вторые входы которых соединеныс входом устройства, триггеры ирегистр значений границ диапазона 21, 20Недостатком данного устройстваявляется низкое быстродействие.Целью изобретения является повышение быстродействия устройства.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство для поискачисел в заданном диапазоне, содержащее регистры, генератор тактовыхсигналов, формирователи тактовыхсигналов, элементы И, ИЛИ, НЕ, трнг- ЗО геры и дешифратор, введены сумматор и сдвигающий регистр, причемвходная информационная шина и шиназадания центра диапазона соединеныс информационными входами первогои второго регистров соответственно, выход первого регистра черезпервый элемент НЕ подключен к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с выходом второгорегистра, пЕрвый выход сумматорасоединен с первым входом первогоэлемента И и через второй элементНЕ - с первым входом второго элемента И, выходы первого и второгоэлементов И подключены ко входамустановки в единичное состояниепервого и второго триггеров соответственно, шина начального пускаустройства соединена со входамиустановки в нулевое состояниетриггеров и со входом управления генератора тактовых сигналов, выходкоторого подключен ко входам управления первого и второго регистров,ко входам формирователей тактовыхсигналов и ко входу управлениясдвигающего регистра, выход первого формирователя тактовых сигналовсоединен со вторыми входами первого5О 25 30 35 40 45 50 55 60 65 5 20 юи второго элементов И, выход переносов сумматора подключен к информационному входу сдвигающего регистра,выход которого подключен ко входупереносов сумматора, а выходыстарших разрядов первого и второгорегистров соединены с информационными входами дешифратора, выход переносов сумматора соединен с первымвходом третьего элемента И, второйвход которого подключен к выходувторого формирователя тактовых сигналов, выход третьего элемента Исоединен со входом установки в единичное состояние третьего триггера,выход которого подключен ко входууправления дешифратора, первый ивторой выходы которого соединены спервыми входами четвертого и пятогоэлементов И, вторые входы которыхподключены к выходам первого и второго триггеров соответственно, третьивходы четвертого и пятого элементовИ соединены с выходом третьего формирователя тактовых сигналов, выходычетвертого и пятого элементов И подключены ко входам элемента ИЛИ, выход которого подключен к выходуустройства,На чертеже представлена блок схема устройства.Устройство содержит регистры 1и 2, элемент ИЛИ 3, генератор 4тактовых сигналов, формирователи 5,6и 7 тактовых сигналов, элемент НЕ 8,сумматор 9, сдвигающий регистр 10,элемент НЕ 11, элементы И 12, 13 и14, триггеры 15, 16 и 17, элементыИ 18 и 19, дешифратор 20, выходнуюшину 21 устройства, входную информационную шину 22, шины задания диапазона 23 и начального пуска 24 устройства,Устройство работает следующимобразом.В регистр 1 вводится число, характеризующее центр диапазона, вкотором необходимо произвести поиски найти число, принадлежащее указанному диапазону.В регистр 2 вводятся поочередночисла, подлежащие анализу, В регистры 1 и 2 вводятся также знакичисел. При этом, если в разряде знака записана единица ("1"), то этозначит, что число принадлежит положительной полуоси. В этом случаекод числа прямой. Если в разрядезнака. записан ноль ("0"), то этозначит, что числопринадлежит отрицательной полуоси,и код числаобратный.По окончании ввода в регистр 2каждого очередного числа на вход"Пуск" устройства подается пусковой импульс. Этот импульс устанавливает в исходное положениетриггеры 15,16 и 17 и запускает генератор 4 тактовых сигналов, формирующий серию тактовых импульсов, Число тактовых импульсов в серии на единицу превышает количество разрядов двоичных чисел. При появлении тактовых импульсов с регистров 1 и 2 на одноразрядный сумматор 9 начинает поступать информация - последовательные двоичные коды чисел, начиная с младших разрядов. С каждым очередным тактом суммируется очередной разряд числа. Для обеспечения процесса суммирования выход переноса одноразрядного сумматора 9 подключен ко входу этого сумматора через одноразрядный сдвигающий регистр 10, осуществляющий задержку импульсов переноса на один такт на один разряд. На вход тактов сдвигающего регистра 10 поступают тактовые импульсы с выхода генератора 4 тактовых сигналов, Последовательный код с выхода суммы сумматора 9 представляет собой число, которое с точностью до единицы равно разности чисел. Это число может быть представлено либо в прямом, либо в обратном коде, Кроме того, оно может быть на единицу меньше разности или равно разности. Судить об этом можно лишь по окончании процесса суммирования всех разрядов, когда станет известно, существует ли в самом старшем разряде единица переноса при суммировании. Значения чисел, снимаемых с выхода суммы сумматора 9, зависит от знаков суммируемых чисел и наличия или отсутствия единицы переноса.в старшем разряде, Для получения разности чисел достаточно проанализировать знаки кодов и наличие единицы переноса в старшем рязраде и использовать либо прямой либо инверсный код с выхода суммы сумматора 9. Этот анализ производится с помощью дешифратора 20.Знаки чисел снимаются с регистров 1 и 2 в виде потенциалов с соответствующих разрядов регистров, Для "запоминания" единицы переноса в старшем разряде используется триггер 17, на вход которого в моменты такта старшего разряда через .элемент И 14 подается сигнал с выхода переноса сумматора 9. С триггера 17 сигнал наличия единицыпереноса в старшем разряде снимается на соответствующий вход дешифратора 20.Число считается принадлежащим к диапазону, центр которого задан соответствующей координатой маркера, если в старших разрядах кода разности нет ни одной единицы. Изменяя количество анализируемых старших разрядов, можно ступеньчато изменять величину исследуемого диапазона. Например, уменьшениеколичества анализируемых старших разрядов на "1" вызовет увеличение исследуемого диапазона в два раза. Большей точности для решения поставленной задачи и не требуется.Наличие единиц в старших разрядах кода разности проверяется на элементах И 12 и 13, один из входов каждого из которых подключен к выходу формирователя 5 тактовых сигналов. Поскольку до конца суммирования неизвестно в каком коде (прямом или обратном) будет разность, анализируются оба варианта - прямой и обратный. На элемент И 12 с выхОда суммы сумматора подается прямой код, а на элемент И 13, через элемент НЕ 11 - обратный код. При наличии в старших разрядах разности хотя бы 15 одной единицы сработает триггер 15, либо триггер 16. По окончании суммирования дешифратор 20 знака выдает на элементы И 18 и 19 команду, определяющую с какого триггера дол жен сниматься результат анализа. По такту считывания, которые следует сразу же за тактом старшего разряда, с выхода одного из элементов И 18 или 19 результат анализа через элемент ИЛИ 23 поступает на выход 21 устройства.Технико-экономические преимущества предлагаемого устройства по сравнению с известным проявляются в повышении быстродействия устройства.Формула изобретенияУстройство для поиска чисел в 35 заданном диапазоне, содержащее регистры, генератор тактовых сигналов, формирователи тактовых сигналов,элементы И, ИЛИ, НЕ, триггеры и дешифратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, 40 что, с целью повышения быстродействия, в него введены сумматор и сдвигающий регистр, причем входная информационная шина и шина задания центра диапазона соединены с информационными входами первого и второго регистров соответственно, выход первого регистра через первый элемент НЕ подключен к первому входу сумматора, второй вход которого соединен с выходом второго регистра, первый выход сумматора соединен с первым входом первого элемента И и через второй элемент НЕ - с первым входом второго элемента И, выходы первого и второго элементов И подключены ко входам установки в единичное состояние первого и второго триггеров соответственно, шина начального пуска устройства соединена со входами установки в нулевое состояние триггеров и со входом управления генератора тактовых сигналов, выход которого подключен ко входам управления первого и второго регистров, ко входам формирователей тактовых сигналов и ко входу управления сдвигающего регистра, выход первого формирователя тактовых сигналов соединен со вторыми входами первого и второго элементов И, выход переносов сумматора подключен к информационному входу сдвигающего регистра, выход которого подключен ко входу переносов сумматора, а выходы старших разрядов первого и второго регистров соединены с информационными входами дешифратора, выход переносов сумматора соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого подключен к выходу второго формирователя тактовых сигналов, выход третьего элемента И соединен сЬ входом установки в единичное состояние третьего триггера, выходЪ которого подключен ко входу управления дешифратора, первый и второй выходы которого соединены с первыми входами четвертого и пятого элементов И, вторые входы которых подключены к выходам первого и второго триггеров соответственно, третьи входы четвертого и пятого элементов И соединены с выходом третьего формирователя тактовых сигналов, выходы четвертого и пятого элементов И подключены ко входам элемента ИЛИ, выход которого подключен к выходу устройства. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 486316, кл. С 06 Г 7/06, 1973.2. Авторское свидетельство СССР9 486317, кл. С 06 Г 7/06, 19731 прототип).Составитель В. БелкиТехред Е.Гаврилешко Редактор А. Наурско орректор М. Шароши каэ 1857/7 сноеССР Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул . Проектная,Тираж .745 ВНИИПИ Государственного ко по делам изобретений и о 3035, Москва, Ж, РаушскаПод итета крыти наб.