Устройство для определения экстре-мальных значений последовательностичисел

Союз Советскик Соцналистических Республик(22 Заявлено 30. 07.79 (21) 2801893/18-24 (51) М. КЛ. с присоединением заявки йо С 06 Г 7/00 Государственный комнтет СССР но дедам нзобретеннй н ооткрытнй(088. 8) Дата опубликования описания 23. 07. 81(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ ЗНАЧЕНИЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ЧИСЕЛ Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в информационно- измерительных системах и средствах автоматики.Известно устройство для определе-; ния экстремальных значений, которое используется для выделения минимального или максимального числа из груп пы чисел, последовательно подаваемых на его вход. Устройство содержит основной регистр, имеющий несколько ступеней, который связан с источником числа. Число запоминающих ступеней укаэанного регистра равно наименьшему целому числу, большему, чем половина числа требуемых выработок группы. Кроме того, устройство содержит вспомогательные регистры, связан. ные с основным регистром через компаратор 1.Недостатком этого устройства является его сложность.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для определения экстремальных значений последовательности чисел, содержащее два входных регистра, схему для ввода цифровых значений в первый регистр, схему для передачи этих значений во второй регистр, схе. - му для сравнения содержимого первого , регистра со значением уже записанным во втором регистре, схему, срабаты- . вающую от выходного сигнала, схему для индикации содержимого второго регистра (искомого экстремального значения в последовательности цифровых величин, поступающих на первый регистр) и переключатель для задания условия - определение максимума илиминимума Г 2Недостаток известного устройства - его низкое быстродействие.Цель изобретения -повышение быстродействия устройства.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для определения экстремальных значений последовательности чисел, содержащем регистры, триггеры, схему сравнения, коммутатор, элементы И, ИЛИ, ИЛИ-НЕ, элементы задержки, причем выходы коммутатора соединены с первой группой входов схемы сравнения, первый и второй выходы которой подключены к первым входам первого и второго элементов И соответственно, выход первого элемента И соединен со входом установки в нулевое состояние первого триггера,выход второго элемента И подключенко входу установки в единичное состояние первого триггера, инверсныйвыход первого триггера соединен совходом установки в единичное, состояние второго триггера, прямой вы.ход которого подключен.к первому входу элемента ИЛИ-НЕ, прямой выход первого триггера соединен со входом устанонки в нулевое состояние третьеготриггера, прямой выход которого подключен ко второму входу элементаИЛИ"НЕ, выход которого соединен с.первым управляющим входом коммутатора,инверсные выходы второго и третьеготриггеров подключены ко вторым входампервого и второго элементов И. соответственно, третий выход схемы сравнения соединен с первыми входамипервого и второго элементов ИЛИ,вторые входы которых подключены соответственно ко второму и первому выходам схемы сравнения, прямой выходвторого триггера соединен со вторымуправляющим входом коммутатора и спервым входом третьего .элемента И,выход которого подключен к управляющему входу первого регистра, прямойвыход третьего триггера соединен стретьим управляющим входом коммутатора и с первым входом четвертогоэлемента И, выход которого подключенк управляющему входу второго регистра,информационная шина устройства соединена с первой информационной шинойкоммутатора и через первый элементзадержки - со входом третьего регист 35ра, выходы которого подключены ковторой группе входов схЬмы сравненияи к информационным входам первого ивторого регистров, выходы которыхсоединены соответственно со второйи третьей информационными шинами коммутатора, первый выход схемы сравнения через второй элемент задержкиподключен ко второму входу третьегоэлемента И, второй выход схемы сравнения через третий элемент задержки 45соединен со вторым входом четвертогоэлемента И,На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.Устройство содержит коммутатор 1, 50схему 2 сравнения, регистр 3, элемент 4 задержки, регистры 5 и б, элементы И 7 и 8, триггеры 9-11, элементы ИЛИ 12 и 13, элементы 14 и 15задержки, элементы И 1 б и 17, элементы ИЛЙ-НЕ 18, управляющие входы19-21 коммутатора, информационныешины 22-24 коммутатора, информационная шина 25 устройства, выходные шины 2 б и 27 устройства.Устройство работает следующим 60образом.На информационную шину 25 устройства поступает последовательностьчисел, наибольшее и наименьшее,значение которой надо определить. В 65 регистре 3 запсминается каждое предыдущее значение этой последовательности, которое сравнивается с каждым последующим в схеме 2 сравнения. Результат сравнения регистрируется триггером 9, который сохраняет свое состояние от каждого предыдущего экстремума до последующего и меняет егопосле достижения экстремума, поэтому триггер Э.находится в единичном или нулевом состоянии, в зависимости от направления (увеличения или умень-. шения) изменения значения последовательности чисел.В момент изменения состояния триггера 9 меняет нулевое состояние триггер 10 или 11, устанавливаясь в единичное. К схеме 2 сравнения подключа-. ются соответственно выходы регистров б или 5. Информация, записанная в этих регистрах, сравнивается с информацией, записанной в регистре 3, и на выходе схемы сравнения имеется высокий потенциал на одном из выходов А) В, А С В или А = В, после чего триггер 10 или 11 возвращается в исходное состояние,и на схему сравнениячерез коммутатор 1 поступает информация со входа устройства.Если последовательность чисел изменяется в сторону увеличения, то имеется разрешение на управляющем входе 19 коммутатора 1 (за исключением интервала времени от момента изменения состояния триггера 9 в момент регистрации экстремального значения до момента выработки сигнала "Сброс" элементами ИЛИ 12 и 13),На выходе А ( В схемы 2 сравнения имеется высокий потенциал. Триггер 9 находится в нулевом состоянии и продолжает оставаться в нем до момента, когда в регистре 3 запишетсямаксимальное значение, на информационной шине устройства имеется величина В, то на выходе А С В схемы сравнения высокий потенциал исчезает и появляется на выходе А ) В, и триггер 9 изменяет свое состояние на обратное. В этот момент взводится счетный триггер 10, и ввиду появления импульса на счетном входе дается разрешение на коммутацию выходов регистра б к схеме сравнения и отключается от схемы сравнения,Предположим, что этот момент 1-го экстремума, и поэтому в регистре б записан нуль, а в регистре 3 - максимальное значение. Тогда на схеме 2 сравнения имеем высокий потенциал на выходе А ) В, и дается разрешение на запись информации в регистр б, после чего триггер 10 возвращается в исходное нулевое состояние ввиду появления на выходе схемы сравнения А=В высокого потенциала. Триггер 10 находится в нулевом состоянии до следующего экстремума. Одновременно с выхода элемента ИЛИ-НЕ 18 поступаетразрешающий потенциал на управляющий вход 19 коммутатора 1 и исчезает разрешение с управляющего входа 21.На схеме 2 сравнения опять сравнивается информация, поступающая со входа через коммутатор 1 и информация, записанная в регистре 3 Триггер 9.продолжает оставаться в прежнем.состоянии до момента, когда в регистр 3 запишется минимальное значение, а на входы поступит число В. 0В этот момент на выходе А с В схемы 2 .сравнения появляется высокий потенциал, триггер 9 меняет свое состеяние, взводится триггер. 11, а на выходе коммутатора 1 имеется информация, записанная в регистре 5, так как име ется разрешение на управляющем входе, 20 коммутатора 1, а входная информация отключается из-за отсутствия высокого потенциала на выходе элемента ИЛИ-НЕ 18. В схеме 2 сравнения 20 сравнивается информация, записанная в регистрах 3 и 5. Это первый экстремум, информация из регистра 3 записывается в регистр 5, и вновь появляется разрешение на управляющем25 входе 19 коммутатора 1. В момент записи в регистре 3 информации сравнивается на схеме 2 сравнения максимальное значение и число, записанное в регистре б, оно перепишется из регистра 3 в регистр б, В момент записи в регистре 3 минимального числаоно сравнивается на схеме сравнения с минималььым значением; записанным в регистре 5, и в регистре 5 остаетсязаписанная ранее величина, В виду того, что на выходе АВ схемы 2 сравнения не появляется высокий потенциал, элемент И 17 не выдает синхроимпульса, разрешающего перезапись информации из регистра 3 в регистр 5. 40 В этот же момент запрещается изменение состояния триггера 9 при помощи элемента И 7,.а в случае прихода на схему 2 сравнения следующего большего числа - элемента И 8, 45Предлагаемое устройство можетбыть применено для сужения потока информации, поступающей от различных объектов в вычислительную машину, что дает возможность разгрузить ЭВМ 50 и упростить алгоритмы управления. Формула изобретенияУстройство для определения экстре 55 мальных значений последовательности чисел, содержащее регистры, триггеры, схему сравнения, коммутатор, эле-менты И, ИЛИ, ИЛИ-НЕ, элементы задержки, причем выходы коммутатора ЬО соединены с первой группой входов схемы сравнения, первый и второй вьюходы которой подключены к первымвходам первого и второго элементовИ соответственно, выход первого элемента И соединен со входом установкив нулевое состояние первого триггера, выход второго элемента И подключен ко входу установки в единичное состояние первого триггера, о тл и ч а ю ще е с я тем, что, сцелью повышения быстродействия устройства, в нем инверсный выход первого триггера соединен со входом установки в единичное состояние второго триггера, прямой выход которогоодключен к первому входу элементаИЛИ-НЕ, прямой выход первого триггера соединен со входом установки внулевое состояние третьего триггера,прямой выход которого подключен ковторому входу элемента ИЛИ-НЕ, выходкоторого соединен с первым управляющим входом коммутатора, инверсныевыходы второго и третьего триггеровподключены ко вторым входам первогои второго элементов И соответственно,третий выход схемы сравнения соединен с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ, вторые входыкоторых подключены соответственноко второму и первому выходам схемысравнения, прямой выход второго триггера соединен со вторым управляющимвходом коммутатора и с первым входомтретьего элемента И выход которогоподключен к управляющему входу первого регистра, прямой выход третьеготриггера соединен с третьим управляющим входом коммутатора и с первымвходом четвертого элемента И, выходкоторого годключен к управляющемувходу второго регистра, информационная шина устройства соединена с первой информационной шиной коммутатораи через первый элемент задержкисо.входом третьего регистра, выходыкоторого подключены ко второй группе входов схемы сравнения и к информационным входам первого и второгорегистров, выходы которых соединенысоответственно со второй и третьейинформационными шинами коммутатора,первый выход схемы сравнения черезвторой элемент задержки подключен ковторому входу третьего элемента И,второй выход схемы сравнения черезтретий элемент задержки соединен совторым входом четвертого элемента И.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 486316, кл. 6 06 Г 7/06, 1974.2. Патент Франции Р 2226704,кл. С 06 Г 7/00, опублик. 1971849200 В ход П д Составитель В. БелкинТехредМ.Рейвес КорректорГ, Решетн Редактор С. Родик аказ 6094/63 лиал ППП "Пате г. Ужгород, ул. Проектная,4 Тираж 745 ВНИИПИ Государственного.ко по делам иэобретений и о 3035, Москва, Ж, Раушская