Устройство для определения медианы

ОсудАРственПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕ ПИСАН ЕТЕНИЯ Н АВТОР специа-.ительх реобъединий при аны.быстроелью и ребраба(71) Научно-производственнонение космических исследоваАБ АЗССР(56) Авторское свидетельствУ 492882, кл. С 06 Р 15/36,Авторское свидетельствоВ 607226, кл. С 06 Р 15/Зб,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОИРЕДЕЛЕН 1ДИАНЫ(57) Изобретение относится клизированным средствам вычислной техники, с помощью которышается задача нахождения медиЦель изобретения - повышениедействия устройства, С этой цв устройство введены суммируювычитающий счетчики, выходнойгистр, Устройство позволяет отывать все числа выборки парал.ное 1 зепе ф лыЗ иле10 5 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к счецнали-зированным средствам вычнслительнойтехники и может найти применениепри статистической обработке информации.Цель изобретеИя - повышение быстродействия устройства за счет параллельного анапиза чисел выборки.На фиг,1 приведена структурнаясхема устройства дпя определения медианы; на фиг.2 - структурная схемаисточника чисел, на фиг,З - структурная схема блока управления.Устройство для определения медианы (фнг.1) содержит источник 1чисел, блок 2 управления, блок 3 анализа чисел, и компараторов 4, элемент ИЛИ 5, регистр 6 и элемент И 7,первый счетчик 8, второй счетчик 9и выходной регистр 10Источник чисел (ляг,2) содержити регистров 11 -11 выборки, регистр12 числа и группы элементов И 13 почислу разрядов регистрови 12.Блок управления (фиг. 3) содержитгенератор 14 тактовых импульсов,триггеры 15-17, четыре элемента 1821 задержки и элемент И 22.Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии на прямыхвыходах триггеров 15-17 блока 2 управления высокий уровень сигнала.Регистр 6 блока 3 анализа чисел,выходной регистр 10 и счетчики 8 и9 обнулены. В каждом из и регистров1 выборки находятся числа выборки,а в регистре 12 числа находится число (и+1)/2,При подаче импульса "Пуск" наустановочный вход триггера 15 наего инверсном выходе появляется высокий уровень сигнала, поступающийна вход элемента 8 задержки, второйвход элемента И 22 и на вторые входыэлементов И 13 источника 1 чисел.С приходом высокого уровня сигналана вторые входы элементов И 13 разрешается параллельное прохождениечисел, установленных в и регистрах11 выборки и регистре 12 числа, навыход источника 1 числа. Эти числапоступают соответственно на первыевходы компараторов 4 и информационный вход счетчика 8. Кодовая комбинация числа (п+1)/2 с регистра 12 числа заносится к счетчик 8 по приходуимпульса разрешения записи блока 2 управления. Этот импульс формируетсяэлементом 18 задержки из фронта сиг,нала с инверсного выхода триггера 15 с задержкой его появления на время, необходимое для установки кода числа (и+1)/2 на информационных входах счетчика 8. Высокий уровень сигнала, поступающий с выхода триггера15 на первый вход элемента И 22, раэрешает прохождение тактовых импульсов с генератора 4 на счетный вход счетчика9 через элемент И 22, так как на его третьем и четвертом входах присутствуют высокие уровни сигналов. На разрядном выходе счетчика 9 формируется возрастающий разрядный код числа, поступающий на вторыевходы п компараторов 4 и на входы выходного регистра 10, на входе запрета записи которого присутствует низкий уровень сигнала, поступающий с инверсного выхода триггера 16 блока 2 управления, который запрещает запись в этот регистр 10. При равенстве одной или нескольких кодовых комбинаций чисел выборки с кодовой комбинацией числа, сформированной на выходе счетчика 9, на одном или нескольких выходах койпараторон.4 появляются высокие уровни сигналов, которые поступают на информационный вход регистра 6, Запись этой информации в регистр 6 производится сигналом с блока 2 управления в момент прихода на вход разрешения записи тактового импульса с генератора14, так как на его входе разрешениясдвига находится высокий уровень сигнала с прямого выхода триггера 17, прошедшего через элемент 20 задержки. Высокие уровни сигналов с выходов компараторов поступают также на элемент ИЛИ 5, на инверсном выходе которого в этот момент появляется сигнал низкого уровня, который поступает на установочный вход триггера 17По этому сигналу триггер 17 устанавливается в нулевое состояние, Перепад с его инверсного выхода поступает на вход элемента 21 задержки с задержкой его появления на выходе на (и+1) периодов тактовых импульсов. С прямого выхода триггера 17 низкий уровень сигнала поступает на четвертый вход элемента И 22, запрещая прохождение тактовых импуль" сов с генератора 14 на выход блока 2 управления, и через элемент 205 10 15 20 задержки с задержкой его появления на время, равное 1,5 периодам тактовых импульсов и длительностью отрицательного импульса, сформированного элементом 20 задержки, равной и+1)-1,5) периода тактовых импульсов, необходимой на сдвиг записанной в регистре 6 информации, поступает на вход разрешения сдвига регистра 6, разрешая сдвиг записанной в нем информации. С выхода элемента И 7 информация поступает на вычитающий вход счетчика 8, уменьшая записанное в нем число (и+1)/2, каждым так-. товым импульсом на число совпадений на выходах компараторов 4. После вычитания выдвинутой информации за и периодов тактовой частоты, записан-. ной в регистре 6 иэ числа записанного в счетчике 8, на выходе элемента 21 задержки, в котором осуществляет - ся задержка на (и+1) периодов тактовых импульсов, формируется импульс сброса, поступающий на вход сброса триггера , устанавливая его в исходное состояние. Высокий уровень сигнала с прямого выхода триггера 17 через элемент 20 задержки поступает на вход разрешения сдвига регистра 6, запрещая режим сдвига и устанавливая режим записи в регистр 6, и на четвертый вход элемент И 22, разрешая прохождение тактовых импульсов на счетный вход счетчика 9, который продолжает увеличивать разрядный код числа до его очередного совпадения с кодовой комбинацией одного нли нескольких чисел выборки. Таким образом, продолжает функционирование устройство аналогично описанному и такой режим работы устройства продолжается до тех пор, пока на выходе счетчика 8 не появится импульс обнуления его содержимого. Появление на выходе счетчика 8 импульса обнуления свидетельствует о прохождении опера" ции сравнения (и+1)/2 чисел из выборки и окончании функции анализа чисел, следовательно, на выходе счетчика 9 сформировался разрядный код числа медианы.Импульс обнуления с выхода счетчика 8 поступает на первый вход триггера 16, устанавливая его в нулевое состояние. С прямого выхода триггера 16 низкий уровень сигнала поступает на третий вход элемента И 22, запрецая прохождение тактовых импульсов через элемент И 22 на счетчик 9. С 25 30 35 40 45 50 55 инверсного выхода триггера 16 высокий уровень сигнала поступает,навход запрета записи выходного регкстра 10, разрешая запись кода числамедианы с разрядных выходов счезчнка9 в выходной регистр 10 по фронтутактового импульса, поступающего навход разрешения записи с генератора14. С выходов регистра 10 считывается медианное значение числа. С инверсного выхода триггера 16 высокийуровень сигнала поступает на элемент19 задержки, где задерживается на2 периода тактовых импульсов. Элемент 19 задержки формирует сигналсброса триггеров 15 и 16 счетчиков8 и 9 и регистров 6 и 1 О. После чегоустройство готово кочередной обработке выборки чисел.Формул а изобретения Устройство для определения медианы, содержащее источник чисел, блок управления, блок анализа чисел, состоящий из первого компаратора, регистра н элемента И, первый выход блока управления соединен с входом разрешения выдачи чисел источника чисел, выход кода первого числа группы которого соединен с первым входом первого компаратора, второй выход блока управления соединен с первым входом элемента И блока анализа чисел, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены первый и второй счетчики и выходной регистр, а в блок анализа чисел введены элементы ИЛИ и (и) (и - нечетное число чисел в выборке) компараторов, блок управления содержит генератор тактовых импульсов, три триггера, четыре элемента задержки н элемент И, вход установки первого триггера блока управления является входом запуска устройства, инверсный выход первого триггера соединен с первым входом элемента И блока управления, через первый элемент задержки - с входом разрешения записи первого счетчика и является первым выходом блока управления, выход элемента И которого соединен со счетным входом второго счетчика, инверсный выход второго триггера соединен с входом запрета записи выходного регистра и через второй элемент задержки - с входами сброса первого и второго триггербв, 5 12788 первого и второго счетчиков, выходного регистра и регистра, выход генератора тактовых импульсов соединен с вторым входом элемента И блока управления, с входами разрешения записи выходного регистра и регистра и является вторым выходом блока управления, прямой выход третьего триггера соединен с третьим входом элемента И блока управления и через третий Ю элемент задержки " с входом разрешения сдвига регистра, выход элемента ИЛИ соединен с входом установки в единицу третьего триггера, инверсный выход которого через четвертый эле мент задержки соединен со своим входом сброса второго триггера, прямой выход которого соединен с четвертым входом элемента И блока управления, выходы кодов с 2-го по п-е чисел 2 О группы источника чисел соединены с первыми входами соответствующих компараторов, выход кода регистра числа источника чисел соединен с информационным входом первого счетчика, раз рядные выходы второго счетчика; соединены соответственно с вторыми вхо 89 6дами всех компараторов и с информационным входом выходного регистра,выход которого является выходом устройства, выходы компараторов соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ и с информационными входами регистра соответственно, выходрегистра соединен с вторым входомэлемента И блока анализа чисел, выход которого соединен со счетнымвходом первого счетчика,2. Устройство по и,1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что источник чисел содержит и регистров выборки, регистр числа и п+1) групп элементов И, причем первые входы элементов И каждой из и групп соединены с выходами разрядов одноименного регистра выборки, первые входы элементов И (и+1)-й группы соединены с выходами соогветствующих разрядов регистра числа, вторые входы элементов И всех групп являются входом разрешения выдачи чисел источника, выходы элементов И всех групп являются группой выходов кодов (и+1) чисел источника.1278889 Фиа.2 енко ПодписноСССР б 841/49 Тираж ВНИИПИ Государственнопо делам изобретений 113035, Москва, .Ж,1 комитет и откры аушская аб., д. 4 жгород, ул. Проектная оизводственно-полиграфическое предприяти Составитель В.Орловедактор В.Иванова Техред Л.Кравчук Корректо