Устройство для определения экстремальных чисел

Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоцналнстнческнхРеспублик 1 ц 964630(ы)м. Кл. 6 06 Г 7/04 с присоелииением заявки М 9 кудэрствены 6 квинтет СССР ао двлаи нмбретеннй н фтхрытнй(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ ЧИСЕЛ1Изобретение относится к автома- тике и вычислительной технике и может быть использовано при реализа-ции технических средств дискретнойавтоматики и цифровых вычислительных машин.Известно устройство для выделения экстремального числа, содержащее поразрядные элементы ИЛИ-НЕ и узлы переноса. Устройство обеспечиваето автоматическую выборку экстремаль-ного числа 111.Однако это Устройство требует зна-, чительных аппаратурных затрат, Кроме того одно из экстремальных чиФ15 сел выделяется в обратном коде, а для получения прямого кода другого экстремального числа необходимо подавать сравниваемые числа в обратном коде. 20Известно также устройство, обеспечивающее автоматическую выборку экстремального числа. но отличающееся от предыдущего простотой 21 2Однако и в этом устройстве при выборе одного из экстремальных чиселтребуется инверсное представление сравниваемых чисел. Кроме того, номер регистра, содержащего экстремаль- ное число, представляется обратным кодом.Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство для определения экстремальных чисел, содержащее триггеры, элементы И, ИЛИ, счетчик, схемы сравнения. Ко входам схем сравнения подключены информацион е шины и выходы счетчика, а выходы схем сравнения подсоединены к элементу ИЛИ и к выходным шинам. Входы счетчика соединены с выходами триггера, элементов И и ИЛИ и входными шинами 31.Устройство обеспечивает автоматическую выборку обоих экстремальных чисел и представления этих чисел в прямом коде, однако имеет невысокое быстродействие,.4 б 30 4 О5 20 25 30 35 40 45 3 96Целью изобретения является повышение быстродействия устройства.Эта цель достигается тем, что устройство для определения экстремальных чисел, содержащее триггер, выходы которого являются первой группой выходов устройства, а входы являются управляющими входами устройства, которые соединены также с установочными входами счетчика, выходы последнего соединены с второй группой выходов устройства и с первой группой входов схем сравнения, вторые группы входов которых соедиНены с информационными входами устройства а выходы точного равенства схем сравнения - с третьей группой выходов устройства, снабжено первым, вторым, третьим и четвертым элементами И, элементами ИЛИ, элементом ИЛИ-НБ и элементом запрета причем единичный выход триггера соединен с первыми входами первого и .второго элементов И, нулевой выход триггера - с первыми входами третьего и четвертого элементов И, вторые входы с первого по четвертый элементов И соединены с выходом элемента ИЛИ-НЕ, входы которого соединены с выходами точного равенства схем сравнения, третьи входы первого и четвертого элементов И соединены с выходом элемента запрета, разрешающий вход которого соединен с входом тактовых импульсов устройства, а запрещающий вход элемента запрета и ,.третьи входы второго и третьего элементов И соединены с выходом элемента ИЛИ, входы которого соединены . с выходами приближенного равенства схем сравнения, выходы первого и четвертого .элементов И соединены соответственно с суммирующим и вычитаю-. щим входами второго разряда счетчика, а выходы второго и третьего элементов И - соответственно с суммирующим и вычитающим входами. первого разряда счетчика.На чертеже приведена схема устройства. выходов 17, выходы 18.18,19 , 19 к элемент запрета,20,Устройство работает следующим образом./Поиск экстремальных чисел начинается при поступлении сигнала на управляющий вход 10 (минимум) или науправляющий вход 11 (максимум). Например, осуществляется поиск мини"мального числа. Сигнал с входа 10 устанавливает счетчик б в нулевое состояние, а триггер 1 - в единичноесостояние. При этом появляются сигналы на первых входах элементов И 2 иПоскольку на выходах 18,18 к схем сравнения 71.7 сигналы отсутствуют (если среди сравниваемых чисел нет нуля), имеются сигналына вторых входах элементов И 2 и 3с выхода элемента ИЛИ-НЕ 8. Тактовыеимпульсы по входу 12 поступают черезэлемент запрета 20 на третий входэлемента И 2. Поскольку выход элемента И 2 соединен с суммирующимвходом триггера второго после младшего) разряда счетчика 6, каждый тактовый импульс с выхода элемента И 2увеличивает содержащееся в счетчике б число на два. формирующаясятаким образом последовательностьчисел поступает на схемы сравнения71 .7 к. Если минимальное изсравниваемых чисел, поданных повходам .131, , 13 на схемы сравнения, четное, то на одном из выходов 18,1, , , 18 появится сигналравенства числа в счетчике б этомуминимальному числу. Исчезнет сигналс выхода элемента 8 на втором входеэлемента И 2, и поступление импульсов в счетчик 6 прекратится.Таким образом, наличие сигналана выходе 14 свидетельствует о поиске минимального числа, код этого минимального числа - на выходах 16,сигнал на каком-либо выходе 181,18 к индицирует схему сравненияи само минимальное число (поданноена эту схему), 50Устройство. содержит триггер 1, элеэлементы И 2-5, счетчик 6, схемы сравнения 71,7 элемент ИЛИ-НЕ 8, элемент ИЛИ 9, управляющие входы 10 и 11, входы тактовых импульсов 12, 55 информационные входы 13, , 13первую группу выходов 14 и 1. вторую группу выходов 1 б, третью группу Если же минимальное из сравниваемых чисел нечетное, то в момент,когда разность между этим минимальным числом и числом, сформированнымв счетчике б, станет равной единице, появится сигнал на одном извыходов схем сравнения 19,19. Появляющийся в результате этогосигнал на выходе ИЛИ 9 запирает5 9646элемент запрета 20, прекращая поступление импульсов в счетчик, и поступает через элемент И 3 на суммирующий вход сцетчика суммирующийвход триггера первого, т.е, младше-го разряда). Эта единица суммируется с содержимым счетчика 6, послечего в счетчике сформировано число,равное минимальному из сравниваемых чисел. С появлением сигнала наодном из выходов 18.18(точное равенство чисел) осуществляютсяоперации с получением таких же результатов,Рри поиске максимального числасигнал по входу 11 устанавливаетсчетчик 6 в единичное состояние,а триггер 1 - в нулевое. Тактовыеимпульсы с выхода элемента,И 5 уменьшают содержимое счетчика 6 на два. 20формирующаяся в счетчике убывающаяпоследовательность чисел поступаетна схемы сравнения 77 кДалее схема работает аналогично,Таким образом, организация списанных связей в предлагаемом устройстве позволила получить двукратныйвыигрыш времени определения экстремальныхчисел;.ЭОформула изобретенияУстройство для определения экстремальных.чисел, содержащее триггер, выходы которого являются первой группой выходов устройства, а входы являются управляющими входами устройства, которые соединены также с установочными входами счетчика, выходы последнего соединены с второй40 группой выходов устройства и с первой группой входов, схем сравнения, вторые группы входов которых соединены с информационными входами устрой 30ства, а выходы точного равенства схем сравнения - с третьей группой выходов устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, оно снабжено первым, вторым, третьим и четвертым элементами И, элементами ИЛИ, элементом ИЛИ-НЕ и элементом запрета, причем единичный выход триггера соединен с первыми входами первого и второго элементов И, нулевой выход триггерас первыми входами третьего и четвертого элементов И, вторые входы с первого по четвертый элемент И соединеныс выходом элемента ИЛИ-НЕ, входы которого соединены с выходами точного равенства схем сравнения, третьи входы первого и четвертого элеменФтов И соединены с выходом элемента запрета, разрешающий вход которого соединен с входом тактовых импульсов устройства, а запрещающий вход элемента запрета и третьи входы второго и третьего элементов И соединены с выходом элемента ИЛИ, входы которого соединены с выходами приближенного равенства схем сравнений, выходы первого и четвертого элементов И соединены соответственно с суммирующим и вычитающим входами второго разряда счетцика, а выходы второго и третьего элементов И- соответственно с суммирующим и выцитающим входами первого разряда счетчика. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1:. Авторское свидетельство СССРЮ бЬ 8 Б 8, кл. а 06 Р 7/02, 1979.2, Авторское свидетельство СССРМ 514291, кл. 6 06 Г 7/02, 1976.3. Авторское свидетельство СССРН 643867, кл. О. 06 Г 7/04, 1979964630 Составитель В. Гороховратилло Техред Й.Рейвес Корректо актор Л аказ 7 31/29одпВНИИПИ Государстпо делам иэоб к313035, Москва,а /5Филиал ППП Патент , г. Ужгород, ул. Проектная и Тираж 731 твенного коми ретений и от 3-35, Раушск Пета СССРрытийя наб., д;