Устройство для определения экстремального кода

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСециалистич есинаРеспублик он 997028(22) Заявлено 0904.81 (21) 3304812/18-24 51 М. Кл з С 06 Р 7/04 с присоединением заявки Йо Государственний комитет СССР но деаам изобретений н открытий.66 (088. 8) Опубликовано 1502,83.бюллетень Мо б Дата опубликования описания 15.02.83(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭКСТРЕМАЛЬНОГОКОДА Изобретение относится к вычисли=тельной технике и может быть исполь-.зовано при выполнении поиска экстремального кода из некоторого массивакодов в ЭВИ,Известно устройство для определения экстремального кода, содержащеепоразрядные элементы ИЛЙ-НЕ, пораз-рядные узлы переноса в составе .группэлементов И и.ИЛИ 11).;Недостатком этого устройства является то, что для реализации тако.го устройства требуются большие аппаратные затраты.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемому результату является устройство,содержащее элементы ИЛИ, И, НЕ ищ каналов анализа, где щ. - количество сравниваемых чисел, причемкаждый канал анализа содержит кольцевой сдвигающий регистр, элементысравнения, элемЕнтй И и триггер,первый вход сдвигающего регистра соединен с входом первого элемента И,выход которого соединен с входомвторого элемента И, выход которого .соединен с первым входом элементасравнения и выходом канала анализавыход которого соединен свходомустановки триггера в единичное сос=тояние, единичный выход триггера соединен с входом второго элемента:И,выходы каналов анализа соединены свходами элемента ИЛИ, вмход которогосоединен с этожми входами элементовсравнения всех каналов и с входамиэлементов И и НЕ, выход элемента НЕсоединен с входом элемента И, выход которого является выходом устройства 2Недостатком этого устройства является низкое быстродействие, таккак сравнение кодов происходит за15 и тактов, где и - разрядность сравнения чисел,Цель изобретения - повышениебыстродействия устройства.Поставленная цель достигается тем,что в устройство, содержащее в каналов анализа,где в - количество сравниваевых кодов, причем каждый каналанализа содержит элемент И и сдвигающий регистр, первый выход которогосоединен с первым входом элемента Исвоего, какала, введены сдвигающийрегистр экстремального кода, регистрпозиции экстремального кода, первыйи второй элементы ИЛИ-НЕ, и в каждый канал анализа - первый и второй45 элементы ИЛИ и элемент И-НЕ, причем в каждом канале анализа второй выход сдвигавшего регистра соединен ,с первым входом первого элемента ИЛИ этоГо канала анализа, выход которого соединен с вторым входом элемента И, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ данного канала анализа, выход которого соединен с первым входом элемента И"НЕ этого канала анализа, выход которого соединен с входом установки соответствующего разряда регистра позиции экстремального кода в нулевое состояние и входом установки соответствующего сдвигающего регистра в нулевое состояние, вторые входя сдвигающих регистров всех каналов анализа соединены соответственно с входами первого элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с входом установки второго разряда20 сдвигающего регистра экстремального кода в единичное состояние и с вторыми входами первых элементов ИЛИ всех каналов анализа, выходы элементов И всех каналов анализа сое динены соответственно с входами второго элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с входом установки первого (младшего) разряда сдвигавшего регистра экстремального кода в еди ничное состояние и с вторыми входами вторых элементов ИЛИ всех каналов анализа..На чертеже представлена структурная схема устройства. 35Устройство содержит и-разрядные сдвигающие (со сдвигом на два разряда в сторону старших разрядов) регистры 1, , 1 щ, где щ - коли.чество сравниваемых кодов, элементы ИЛИ 22 ри 3 ру 3 рр элементы И 4 ., 4 е элементы И-НЕ 5 5, й-раэрядный сдвигающий регистр б (со сдвигом на два разряда в сторону старших разрядов и цепями записи в два младших разряда - для записи инверсного значения экстремального кода), элементы ИЛИ-НЕ 7 и 8, щ-разрядный регистр 9 для фиксации позиционного номера экстремального кода, вход 10 и выходы 11 и 12 устройства.В исходном состоянии на регистрах 1 1 находятся коды, среди которых требуется найти экстремальный, причем при отыскании наибольшего кода числа сравниваемые коды заносятся в прямом, а при отыскании наименьшего - в обратном коде. Разряды регистра б установлены в нулевое состояние, а разряды ре- бО гистра 9 - в единичное состояние.Работа устройства начинается после занесения информации. В первом такте анализируются два старших разряда всех щ кодов. Если во всех 65 старших (и-ных) разрядах регистров 1 содержится код О, то на выходе эле,мента ИЛИ-НЕ 7 имеется сигнал логической единицы, который является разрешающим для анализа последующих (и)-х разрядов всех кодов, так как он поступает на первые входы элементов ИЛИ 2, а затем на входы элементов И 4 и на входы элементов И-НЕ 5. Если хотя бы на одном, например, 1-м регистре 1 3. О=Г,щ) в (и) разряде содержится код 1, то на выходе элемента И 4 имеется сигнал логиФческой единицы, который поступает на вход элемента ИЛИ-НЕ 8,на выходе этого элемента устанавливается сигнал логического нуля. Этот сигнал поступает на первые входы элементов ИЛИ 3, на вторые входы которых поступает сигнал с выхода соответствующего элемента И 4, Следовательно, на выходах элементов И-НЕ 5, где 31 устанавливаются сигналы логической единицы, которые поступают на вход установки соответствующих регистров 1 и на соответствующие им входы разрядов регистра 9, устанавливая их в нулевое состояние, на выходе элемента 5; имеется сигнал логического нуля. Одновременно сигнал логической единицы с выхода элемента ИЛИ-НЕ 7 устанавливает второй разряд регистра б в единичное состояние, а сигнал логического нуля с выхода элемента ИЛИ-НЕ 8 не изменяет состояние первого разряда регистра б. Если во всех (и)-х разрядах регистров 1 также содержится код О, то с выходов элементов И 4 сигнал логического нуля поступает на соответствующие входы элемента ИЛИ-НЕ 8, с выхода которого сигнал логической единицч поступает на первые входы элементов ИЛИ 3, с выходов которых - на первые входы соответствующих элементов И-НЕ 5. На выходах элементов И-НЕ 5 в этом случае устанавли-. вается сигнал логического нуля, который не изменяет состояние разрядов регистра 9. Сигнал логической единицы с выходов элементов ИЛИ-НЕ 7 и 8 устанавливают в единичное состояние соответственно второй и первый разряды регистра б, Если в одном из регистров 1, например 1 (1 = 1, щ), в старшем разряде содержится код 1, то на выходе элемента ИЛИ-НЕ 7 устанавливается сигнал логического нуля, который поступает на первые входы элементов ИЛИ 2. Так как в эхом случае на оба входа элементов ИЛИ 2 (З 1) подаются сигналы логического нуля, то и на первых входах элементов Й 4 также логический нуль. Кроме того, этот сигнал поступает на вторые входы элементов И-НЕ 5 . С выхода элемента ИЛИ 21 сигнал логическойединицы поступает ца входы элементов И 4 и И-НЕ 5 .Если в (и)-хразрядах регистров 1 хранится код О,то с выходов элементов И 4 сигналылогического нуля поступают на соответствующие входы элемента ИЛИ-НЕ 8, .на выходе которого - сигнал логической единицы, поступающий на первые входы элементов ИЛИ 3. Следовательно, на первый вход элементаИ-НЕ 5; также поступает сигнал логической единицы. Таким образом, навыходах элементов И-НЕ 5 устанавливается сигнал логической единицы,который соответствующие-разряды регистра 9 устанавливает внулевое со.стояние и сбрасывает в нулевое состояние регистры 1 . А на выходеэлемента И-НЕ 5 устанавливаетсясигнал логического нуля, которыйне изменяет состояния 1"го разряда регистра 9. Одновременно на выходе элемента ИЛИ-НЕ 7 устанавливается сигнал логического нуля, который не изменяет состояния второгоразряда регистра 6, а на выходеэлемента ИЛИ-НЕ .8 - сигнал логичесмой единицы, который устанавливает в единичное состояние первый разряд регистра 6.Если же в (и)-м разряде регистра 1 содержится код 1, то с выходаэлемента И 4 сигнал логической единицы поступает на соо".ветствующийвход элемента ИЛИ-НЕ 8 и на второйвход элемента ИЛИ 3. С выхода элемента ИЛИ-НЕ 8 сигнал лОгическогонуля. поступает на первые входы элементов ИЛИ 3. В этом случае на обавхода элементов И-НЕ 5 (Зу 1) постуцают сигналы логического нуля, асигналы логической единицы на ихвыходах переключают соответствующиеразряды регистра 9 в нулевое состояние и устанавливают соответствующие регистры 1 в нулевое состояние.Одновременно с выходов элементов ИЛИНЕ 7 и 8 появляются сигналы логического нуля, которые не изменяют состояния второго и первого разрядоврегистра б.Для анализа следующей. пары разрядов сравниваемых кодов по управляющему входу 10 подается тактовыйсигнал, который сдвигает содержимое всех регистров 1 .и регистра б надва разряда в сторону старших разрядов. Анализирование следующихразрядов аналогично,После окончания цикла работы инверсное значение экстремального коданаходится в регистре б, а позициойные номера этих кодов (если их несколько) Фиксируются в регистре 9.Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает выбор экстре" мального кода и определение его позиционного номера, при этом быстродействие такого устройства в два раза выше по сравнению с прототипом, поскольку производится анализ одновре . менно двух разрядов всех кодов.формула изобретенияустройство для определения экстремального кода, содержащее в каналов анализа, где щ - количество сравниваемых кодов, причем каждый каналанализа содержит элемент И и .сдвигающий регистр, первый выход которогосоединен с первым входом элемента Исвоего канала о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышениябыстродействия устройства, в него 20 введены сдвигающий регистр экстремального кода, регистр позиции экстремального кода, первый и второйэлементы ИЛИ-НЕ, и в каждый каналанализа - первый и второй элементы 25 ИЛИ н элемент И-НЕ, рнчем в каждомканале анализа второй выход сдвигающего регистра соединен с первым входомпервого. элемента ИЛИ этого каналаанализа, выход которого соединен с ЗО вторым входом элемента И, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ данного канала анализа, выход которого соединен с первым входом элемента И-НЕ этого канаЗ 5 ла анализа, выход которого соединенс входом установмн соответствующегоразряда регистра позиции экстремального кода в нулевое состояние и входом установки соответствующего сдвигающего регистра в нулевое состояние,вторые выходы сдвигающих,регистроввсех каналов анализа соединены соответственно с входами первого элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с входом установки второго раэря да сдвнгающего регистра экстремаль-ного кода в единичное состояние и:вторыми входами первых элементовИЛИ всех каналов анализа, выходыэлементов И всех каналов анализа, сое О динены соответственно с входами второго элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с входом установки первого (мпадаего) разряда сдвигающего регистра экстремального кода в 55 единичное состояние и с вторымивходами вторых элементов ИЛИ всехканалов анализа.Источники инФормациипринятые во внимание при экспертизе 40 1. Авторское свидетельство СССРМ б 58558, кл, 6 06 Р 7/04, 19792. Авторское свидетельство СССРР 620976 кл, 0 06 Р 7/02 у 1978997028 каэ 34/66 Тираж 704 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4