Устройство для выбора экстремального из -разрядных двоичных чисел

ОЮЗ СОВЕТСНИХОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ 1538 А 2 РЕСПУБЛИК 51)5 С 06 Г 7 Й "0 И 318 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЭКСТРЕ- ДВОИЧНЬ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫБОРАМАЛЬНОГО из л ш-РАЗРЯДНЫХ 1 Х ЧИСЕЛ(57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, может быть использовано нри реализации технических средств для выбора экстремального числа из массива однородных чисел и является усовершенствованием устройства по авт.св1488783, Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет выбора экстремального числа, значение которого не меньше (не боль ше) заданного порогового значения,lУстройство содержит группу многовходовых элементов И 1, группу поразИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при реализации технических средств для выбора экстремального числа из массива однородных чисел.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет выбора экстремального числа, величина которого не меньше (не больше) заданного порога, рядных узлов анализа, каждый из которых включает вшибя элемент НЕ,группу элементов И и группу элементов ИЛИ, две группы элементов И, группу элементов ИЛИ-НЕ и шифратор. Устройство обеспечивает выбор экс 1. тремального числа из массива однородных чисел, значение которого не больше (не меньше) заданного порога, с определением номера входа этого числа. Порог задается в регистре, и это число участвует в процедуре выбора наравне с числами исходного массива. Цля определения минимального числа исходный массив и порог подаются в устройство .в прямом коде, а для определения максиФ мального - в обратном. Выбор экстремального числа производится путем поочередного исключения из ана- (, лиза чисел, имеющих единичные значения в анализируемых разрядах, при" нудительной подачей единичных сигналов в последующие поразрядные уз им лы анализа. При отсутствии экстремального числа формируется соответствующий единичный сигнал. 1 нл.вв 4 На чертеже приведена структурная, схема устройства.Устройство содержит группу элементов И 1, группу поразрядных узлов 2 анализа, каждый из, которых включает в себя элемент 3, группу; элементов И 4 и группу элементов ИЛИ 5, элемент НЕ 6, группу элементов И 7, группу элементов ИЛИ-НЕ 8, группу элементов И 9, шифратор 10, ;.входы 1 1 разрядов анализируемых чи 1631538сел, информационные выходы 12 экстремального числа устройства, выходы 13 номера экстремального числа устройства, регистр 14, элемент ИЛИНЕ 15, вход 16 порога устройства и сигнальный выход 17 устройства.Для выбора, например, минимального числа из массива анализируемых чисел не больше заданного порогового значения анализируемые числа и пороговое значение подаются в устройство в прямом коде и принимают участие в выборе на равных правах. Выбор производится с последовательным формированием каждого разряда выходного числа, начиная со старшего. При этом, если одно либо несколько чисел (включая заданное) содержат в одноименных разрядах "1", то эти числа исключаются из дальнейшего анализа.Сущность данного подхода рассмот" рим на примере.Пусть Р = 010 ф А = 001, В = 011, С = 100, Причем, число 7 является по роговым значением.Вначале производится анализ старших разрядов всех четырех чисел. Так как первый разряд числа С содержит "1", то на втором этапе эти остальные разряды этого числа принимают следующие единичные значения: Р = 010, А = 001, В = 011, С = 111, а первому разряду экстремального (минимального) числа присваивается значение "0".На втором этапе анализируются вторые разряды чисел, Так как значения вторых разрядов чисел Р и В равны "1", то эти числа исключаются 10 из анализа аналогичным образом, а значение второго разряда экстремального числа устанавливается равным ц 011На третьем этапе анализируются 45 следующие числа; Р = 111; А = 001;п, п В" = 111; С" = 111.Так как значения всех младших разрядов равны "1", то третий разряд экстремального числа равен "1".Таким образом, выбирается минимальное число А, Если минимальнымявляется число Р, то выбирается пороговое значение.Определение местоположения минимального числа производится,на осно 55 ве анализа сигналов принудительной установки единиц только анализируемых чисел. Так, на первом этапе эта единица формируется по единичному значению старшего разряда числа С, что равносильно установке в единицу дополнительного (четвертого) разряда числа С, на втором в единицу устанавливается дополнительный разряд числа В. На третьем этапе сигналы принудительной установки единиц не формируются, так как младшие разряды всех чисел равны единице, и дополнительный разряд числа А в единицу не устанавливаетсяТаким образом, эти сиг" налы образуют код 011, в котором нулевой сигнал на первой его позиции указывает на то, что минимальным числом из массива анализируемых чисел является первое число, т.е. число А.Если все числа в анализируемом массиве превьппают заданное пороговое значение, образуется код с единичными сигналами во всех позициях, свидетельствующий о том, что в анализируемом массиве все числа превьппают заданное пороговое значение. При этом формируется единичный сигнал элементом ИЛИ-НЕ 15, поступающий на выход 17 в качестве сигнала отсутствия в исходном массиве экстремального числа, меньшего установленного порога.Значение порога поступает иа входы 16 устройства и принимается в регистр 14Анализируемые, отличные от нуля, числа поступают на информационные группы входов 11, причем старшие разряды чисел подаются на входы 11 , 11, 1 1 и одновременно на соответствующие входы элемента И 1и на первые входы одноименных элементов И 4 группы первого узла анализа 2, на (и+1)-й вход с элемента И 1 и первый вход (и+1)-го элемента И 4 группы которого подает" ся старший разряд порогового значе" ния с регистра 14.Пусть первое число А анализируемого массива меньше порогового значения и имеет "1" только в младшем разряде.При этих условиях на выходе элемента И 1 установлен "0", а на выходе элемента НЕ 3 узла 2 - единичный сигнал. Так как элементы И 4 узла 2открыты по вторым входам, то, если имеются значения "1" в старших разрядах других чисел, на выходах соответствующих элементов И 45 163устанавливаются единичные сигнальГ;Эти сигналы поступают на соответствующие входы всех одноименныхэлементов ИЛИ 5 во всех узлах 2,,2 . Тем самым независимо отзначений остальных (т) разрядовданным числам принудитсльно устанавливаются единичные значения дляформирования выходных сигналов элементами И 1 И 1.Аналогичным образом после формирования нулевого сигнала элементом1 единичным сигналом с выхода элемента НЕ 3 второго узла 2 разрешается передача единичных значений вторых разрядов анализируемых чисел.При этом выходными единичными значениями сигналов элементов И 4 узла2 дополнительно исключается изанализа еще ряд чисел, имеющих "1"во вторых разрядах.Так как во всех разрядах первогочисла, кроме младшего, содержится"О", то в конечном итоге на выходахтолько элементов ИЛИ 5. ,5 узла.2 шустанавливаются единичные сигналы. При этом на выходах 1212 дустанавливаются нулевые сигналы, а на выходе 12, - единичный,что соответствует значению минимального числа А,Единичным сигналом с выхода элемента И 1через элемент НЕ 6 блокируется передача значений сигналовмладших разрядов чисел через элементы И 7 на соответствующие входы элементов ИЛИ-НЕ 8.При этом на входахэлементов ИЛИ-НЕ 81 с выходов. эде-.ментов И 41 всех узлов анализа 2 иэлемента И 7 устанавливаютсянулевые сигналы, а на одном из входов каждого элемента ИЛИ-НЕ 8.ИЛИ-НЕ 8- единичные, а на остальных входах - нулевые.Если в массиве имеются несколькоравных минимальных чисел, то на входах одноименных элементов ИЛИ-НЕ 8 устанавливаются нулевые сигналы, а на одном из входов каждого из остальных - единичные.В рассмотренном примере на выходах элементов ИЛИ-НЕ 8 формируется позиционн.й код 100.Элементы И 9, подключенные к выходам элементов ИЛИ-НЕ 8 по приоритетной схеме, обеспечивают выбор крайней левой единицы из выходных сигналов элементов ИЛИ-НЕ 8. Уни 1538 10 15 20 25 30 35 40 45 тарный код, содержащий единицу н одной из позиций, поступает на входышифратора 10 и входы элемента ИЛИ-ЯЕ15. Шифратор 10 преобразует унитарный код в двоичный код номера входаминимального анализируемого числа,а на выходе элемента ИЛИ-ЯЕ 15 формируется нулевой сигнал, поступающий на выход 17 устройства и свидетельствующий о том, что среди чиселанализируемого массива есть числа,не превышающие пороговое значение.Для данного примера, так как единица находится на первой позиции,на выходе шифратора 10 формируетсядвоичный код единицы, поступающийна выходы 13 устройства и означающий, что минимальное число присутствует на входах 11 .Если в анализируемом массиве минимальное (одно или несколько) равно проговому значению, то устройство функционирует аналогично; навыходах 12 устанавливаются минимальные значения, на выходах 13 - кодномера первого по порядку экстремального числа, а на выходе 17нулевой сигнал,Если минимальным является толькопороговое значение, то на выходах12 устанавливается его значение, ана входах элементов ИЛИ-ЯЕ 8 - единичные сигналы и, соответственно, наих выходах - все нулевые. В результате на выходах 13 устанавливаетсянулевой код, а на выходе 17 формируется единичный сигнал.Для выбора максимального числа навходы 11 анализируемые числа и навход 15 значение порога подаются вобратных кодах. На выходах 12 формируется максимальное число в обратном коде и нулевой сигнал на выходе 17, когда массив содержит число,превышающее порог.При отсутствии максимального числа, превышающего порог, на выходе 17 формируется единичный сигнал отсутствия экстремального числа,Для выбора экстремального числа во всем диапазоне исходного массива в регистр 14 по входам 16 заносится максимальное значение, т,.е. единицыво всех разрядах. формула изобретенияУстройство для выбора экстремального из и т-разрядых двоичныхчисел по авт,св. В 1488783, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет выбора экстремально 5 го числа, значение которого не больше (не меньше) заданного порога, в него введены регистр, элемент ИЛИ-НЕ, а в каждый поразрядный узел анализа введены (и+1)-й элемент И группы и (и+1)-й элемент ИЛИ группы, причем в каждом 3-м поразрядном узле анализа (3 = 1,2,(ш), первый вход (и+1)-гоэлемента И соединен с выходом 3-го разряда регистра, второй вход подключен к выходу элемента НЕ, а выход соединен с первым входом (и+1)-го элемента ИЛИ группы, второй вход которого подключен к выходу (+1)-го разряда регистра, выход первого разряда которого соединен с (и+1)-м входом первого многовходового элемента И, выход(и+1)-го элемента ИЛИ группы 3-гопоразрядного узла анализа подключенк (и+1)-му входу (3+1)-го многовходового элемента И, выход(п+1)-гоэлемента И группы К-го поразрядно-го узла анализа (К = 1,2,ш),соединен с (К+2)-м входом (и+1)-гоэлемента ИЛИ группы поразрядных узлов анализа с (К+1)-го по (ш)-й,входы регистра являются входами порога устройства, входы шифратора подключены к одноименным входам элемента ИЛИ-НЕ, выход которого является сигнальным выходом устройства1631538 ставитель Е.ИвановаТехред Л.Сердюкова Корректор Л.Пилипенкот дактор Л,Пчолинск нраж 39 исн от ретени оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. 01 ул. Гагар аказ 5 НИИПИ сударственного113035,митета по изсква, Ж,ням при ГКНТ СССР, .