Устройство для сортировки чисел

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ц 11 506 Е 7 ЗОБРЕТЕН ОПИСАН ТЕЛЬС АВТОРСКОМУ С У и вхофф мом второй и трегистр, инены входоврогоналиГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1. Авторское свицетельство СССРЖ 658559, кл. б 06 Г 7/06, 1977.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке Ж 2942058/24,кл. 606 Р 7/06, 1980 (прототип),(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОРТИРОВКИ ЧИСЕЛ, содержащее узел анализа результата, регистры, цешифратор,первый и второй элементы И, первыйэлемент ИЛИ, элемент зацержки, первыйраспрецелитель импульсов, счетчик, узелзапрета, сумматор, группы элементов И,ИЛИ, переключатель, генератор, причемвыходы первого и второго регистров соецинены с первыми вхоцами элементов Ипервой и второй групп соответственно,выходы которых соединены с первымиьхоцами элементов ИЛИ первой группы,информационные входы устройства соединены с первыми вхоцами элементов Итретьей группы, выходы которых соединены с первыми ьхоцами элементов ИЛИвторой группы, вторые входы которых подключены к выходам элементов И четвертой группы, а выхоцы соецинены с установочными входами третьего регистра,выходы которого соединены с первой груп 1пой входов сумматора, первый выход узлаанализа результата соединен с первымивходами элементов И пятой группы, спервым входом первого элемента И, выход которого является первым выходомустройства и соецинен с первым входомпервого элемента ИЛИ, второй выхоц узлаанализа результата соединен с первым 80102490 З А входом второго элемента И, выход которого соединен со счетным входом счетчика, выходы которого соединены с вхоцамдешифратора, каждый 4 -й выхоц котороггде 11,2 и, соединен с вторымцом элемента И пятой группы и с первьвыводом 1-го переключателя, выход кажцого 1-го элемента И пятой группы ивторой вывод 1-го переключателя соединны с первым и вторым входами соответственно.1-го элемента ИЛИ третьей групы, выход кажцого иэ которых являетсясоответственно (1+1)-м выхоцом устройства и соецинен с (1+1) м входом первого элемента ИЛИ, выход которого соецинен с первым входом узла запрета, вхуправления устройства соецинен с входомустановки в нулевое состояние счетчикапервого распрецелителя импульсов, вторывходом узла запрета, с вторыми вхоцамиэлементов И третьей группы и входомэлемента зацержки, выхоц которого соединен с третьим входом узла запрета,выход которого соединен с управляющимвхоцом генератора, первый и второй выхды первого распределителя импульсовсоединены с вторыми входами элементов И соответственно первой и второйгрупп, третий выход первого распределители импульсов соединен с вторым входпервого элемента И, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повьппениябыстродействия, в него ввецены третийи четвертый элементы И, триггер,распределитель импульсов, второйтий элементы ИЛИ и четвертый реустановочные входы которого соецс выходами элементов ИЛИ первой группы, а выходы - с второй группойсумматора, инверсные выходы котосоединены с группой входов узла а1024903 за результата и с первыми входами эле-,ментов,И четвертой группы, знаковый выхоц сумматора соединен с входом знакаанализатора, выход генератора соединенс первыми вхоцами третьего и четвертогоэлементов И, вторые вхоцы которых подключены соответственно к нулевому иеаиничному выходам триггера, выходытретьего и четвертого элементов И соецинены с входами первого и второго распрепелителя импульсов соответственно,нулевой вход триггера подключен к входуустановки в нулевое состояние второго Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано пля разбраковки на группы изпелий по их характеристикам, прецставленным кодовыми значениями.Известно устройство цля сортировки чисел, соцержашее блок сравнения, пва счетчика переключатели,.целитель час(тоты, пешифратор, генератор, блок управ. ления, элементы И, ИЛИ и элемент за- щцержки Г. 13Однако устройство обеспечивает уста-. новку ширины группы только кратной чио. лам 2, 4 8 в нем отсутствует воз-. можность задания различного количества 5 групп сортировки, и оно облацает низким быстродействием.Наиболее близким по технической суд- ности и постигаемому результату к.изобретению является устройство, соцержашее узел анализа результата, регистры, ае шифратор, первый и второй элементы И,первый элемент ИЛИ, элемент задержки, первый распрецелитель импульсов, счетчик, узел запрета, сумматор, группы элемен 25 тов И, ИЛИ переключатель и генератор 2 .Недостатком цанного устройства является низкое быстроцействие, так как ра ботой устройства управляет расйределитель импульсов, имеющий пять выходов, причем в процессе работы устройства (за исключением первого цикла) использу" ются лишь три выхоца распределителя импульсов, а ава другие не используются. действительно, при вычитании чисел, ыа хоаящихся в регистрах устройства, йояв распределителя импульсов и и вхоцу.управления устройства, ециничный вход тригге-ра поцключен к первому выхопу первогораспредели теля импульсов, четвертый ипятый выхоцы которого подключены к первым входам второго и третьего элементов ИЛИ соответственно, вторые вхоцыкоторых соецинены с первым и вторымвыходами второго распределителя импульсов соответственно, а выхоцы - суправляющими вхоцами элементов И четвертой группы и второго элемента И соответственно. 2ляются сигналы на выходах распределителя импульсов. Таким образом, несмотря нато, что для вычитания чисел необхоаимаподача трех управляющих сигналов, циклработы устройства составляет пять тактовых импульсов, два из которых не выполняют никаких пействий.Целью изобретения является повышениебыстродействия устройства,Эта цель постигается тем, что в устройство цля сортировкй чисел, содержащее узел анализа результата, регистры,дешифратор, первый и второй элементы И,первый элемент ИЛИ, элемент задержки,первый распреаелитель импульсов, счетчик,узел запрета, сумматор, группы элементов И, ИЛИ, переключатель, генератор, причем выходы первого и второго регистров соеаинены с первыми входами элементов Ипервой и второй групп соответственновыхоцы которых соединены с первымивходами элементов ИЛИ первой группы,информационные вхоцы устройства соеаииены с первыми входами элементов Итретьей группы, выхоаы которых соединеныс первыми вхоцами элементов ИЛИ второй группы, вторые вхоцы которых попключены к выходам элементов И четвертойгруппы а выхоцы соединены с устаноночными входами третьего регистра,выходы которого соединены с первойгруппой входом сумматора,. первый выход, узла анализа результата соецинен с первыми входами элементов И пятой группый с первым входом первого элемента И,выход которого является первым выходомустройства и соединен с первым вхоцом3 10249 первого элемента ИЛИ, второй выход узла анализа результата соецинен с первым вхоцом второго элемента И, выхоп кото рого соединен со счетным входом счетчика выходы которого соединены с входами 5 цешифратора, кажцый 1 -й выход которого, гце 1 = 1,2 м, соединен с вторым входом элемента И пятой группы и с первым вывоцом 1 "го переключателя, выхоц каждого 1-го элемента И пятой группы ивторой вывод 1-го переключателя соединены с первым и вторым входами ооой ветственно-го элемента ИЛИ третьей группы, выход кажцого иэ которых явля15 ется соответственно (1+1) м выходом устройства и соединен с (1+1)-м входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом узла запрета, вхоп управления, устройства соединен с входом установки в нулевое состояние20 счетчика и первого распрецелителя импульсов, вторым вхоцом узла запрета, с вторыми вхоцами элементов И третьей группы и вхоцом элемента задержки, вы 25 хоц которого соединен с третьим входом узла запрета, выход которого соецинен с управлявшим вхоцом генераторапервый и второй выхоцы первого распределителя импульсов соецинены с вторыми входами элементов И соответственно первой и второй групп, третий выход первого распределителя импульсов соецинен с вторым входом первого элемента И, ввецвны третий и четвертый элементы И, триггер, второй распрецелитель импульсов, второй 35 и третий элементы ИЛИ и четвертый регисгр установочные входы которого соецинены с выходами элементов ИЛИ пер вой группы, а выходы - с второй группой входов сумматора, инверсные вьгхопы 40 разрядов которого соединены с группой входов узла анализа результата и с первыми входами элементов И четвертой группы, знаковый выход сумматора соецинен с вхоцом знака анализатора, выхоц 45 генератора соединен с первыми вхопами третьего и четвертого элементов И, вторые входы которых подключены соответственно к нулевому и единичному выхоцам триггера, выходы третьего и четвертого элементов И соединены с входами первого и второго распрецелителя импульсов соответственно, нулевой вход триггера подключен к входу установки в нулевое состояние второгораспределителя импульсов и к входу управления устройства, ециничный вход триг гера попключен к первому выходу перво го распределителя импульсов, четвертый 03 4и пятый выходы которого лоцключены к первым входам второго и третьего элементов ИЛИ соответственно вторые вхо .ды которых соепинены с первым и вторым выходами второго распрецелителя импуль сов соответственно, а выходы с управ ляюшими ахопами элементов И четвертой группы и второго элемента И соотвеъ отвеяно,На фиг. 1 привепена схема устройствамина фиг. 2 - схема узла анализа результа ута; на фиг. 3 - схема узла запрета. Устройство содержит узел 1 анализа результата, регистры 2 - 4, цешифра тор 5, элементы ИЛИ 8, элемент 9 задержки, раслрепелитель 10 импульсов, счетчик 11, элемент 12 запрета, сумматор 13, группы элементов И 14 - 18, группы элементов ИЛИ 19 - 21, перек лючатель. 22, генератор 23, информацион ные входы 24 - 26, вход 27.управле ния, выходы 28 О, 28-1,28-И элементы И 29 и 30, триггер 31, распре целитель 32 импульсов, элементы ИЛИ ЭЗ и ЭМ, регистр 35, выходы 36 40 раопррпелителя 10 импульсов. Узел 1 анализа результата содержитмноговхоцовой элемент И 41, элемент ИЛИ 42 и элемент НЕ 43, вхоц 44знака, группы входов 45, первый 46 ивторой 47 выходы, причем первый входэлемента ИЛИ 42 является вхоцом знака 44 анализатора, второй вход элемейта ИЛИ 42 поцключвн к выхоцу многовхоцового элемента И 41, вхоцы которого являются группой входов 45 анализатора, выход элемента ИЛИ 42 является первым выходом 46 анализатора и соединен с вхоцом элемента НЕ 43, выходкоторого является вторым выхоцом 47анализатора,Узел 12 запрета содержит триггер 48и элемент ИЛИ 49, причем первый и второй вхоцы элемента ИЛИ 49 и вциничныйвход триггера 48 являются соответственио первым 50, вторым 51 и третьим 52входами узла, выход элемента ИЛИ 49соепинен с нулевым входом триггера 48,единичный выход которого является выходом 53 узла.Устройство работает слецуюшим образом.Перед началом работы устройства логруппам входов 24 и 25 в регистры 2и 3 записываются соответственно значв5 10249 ния ЬМ и М где Ь.М - заааваемая ширина групп сортировки а М - задана" емая нижняя граница групп сортировки, При помощи переключателя 22 устанавли вается необхоцимое число групп сортировки (от 0 до и) без учета группы "брак- минус". Под действием сигнала на входе 27 устройства код числа Х, поступаю ший на группу входов 26 устройства, записывается в приемный регистр 4, счетчик 11 и триггер 31 устанавливаются в уулевов состояние, а распределители 10 и 32 импульсов - в исходное. С некоторой задержкой, необхоцимой цля установки схемы в исхоцнов положение и приема числа Х в регистр 4, этот сигнал прохо- цит через элемент 9 задержки на третий вхоцузла 12 запрета, который запускает генератор 23. С его выхода импульсы через открытый элемент И 29 поступают В на вхоц распределителя 10 импульсов. Первый импульс появляется на выходе 36 и открывает группу элементов И 15, Значение числа Х заносится в регистр ЗБ. Сумматор 13 вычисляет значение Х-М,. Если результат вычитания не больше нуля, то сигнал появляется на первом выхоце узла 1 анализа результата, и при появле нии второго импульса на выходе 37 рас прецелителя .10 импульсов открывается Зо элемент И 6 и на выхоце 28-0 появля ется сигнал, свидетельствующий о попа цании Х в нулевую группу сортировки "брак-минус". Если Х Мо 0, то сигнал появляется на втором выходе узла 1 м анализа результата, и при появлении третьего импульса на выходе 38 распре делителя 10 импульсов через эле мент ИЛИ 34 к соцержимому счетчика 11 прибавляется вциница, и появляется си нал на слецукядем выхоцв двшифратора Б (в данном случае на первом). По импульсу на выхоае 39 распреавлителя 10 импульсов значение Х-М, заносится с вы хоца сумматора 13 в регистр 4. По им45 пульсу на выхоце 40 в регистр 3 Б занесется значение ЬМ и триггер 31 установится в единичное состояние, в результа те чего закроется элемент И 29, выклю чив из работы распрвцелитепь 10 им 0 пульсов, и откроется элемент И 30, под ключив к работе распрвцепитвль 32 им пульсов, который осуществляет дальией 03 бшую обработку. На выходе сумматора образуется значение(Х-Мо)- д М. Первый имлпульс с выхода распределителя 32 импульсов поступает через элемент ИЛИ 34на вхоц элемента И 7. Второй импульс свторого выхода распределителя 32 импульсов, открывая группу элементов И 17,записывает результат вычитания в регистр 4. Дальнвашая работа устройствапроисходит под действием этих поочереднопоявляющихся импульсов.Когда содержимое сумматора 13 станет не большим нуля, на первом выходесхемы 1 анализа результата появитсясигнал, который поступит на управляющий вход группы элементов И 18. Сиг.нал с оцного из выходов аешифратора 5 поступит через соответствующиегруппы элементов И 18 и ИЛИ 21 насоответствующий выхоц устройства, сви"автельствуя о принадлежности значенияк цанной. группе сортировки.,Если навход группы элементов И, соответствующий установленной переключателем 22перемычки, от аешифратора Б поступитсигнал, то он пройдет через соотввтствуэщую группу элементов ИЛИ 21 на соотввтствующий выход устройства, свицетелъствуя о попацвнии-значения Х в соотиетствующую группу.Появляющийся на одином из выходов 28устройства сигнал через элемент ИЛИ 8поступает на первый вхоц узла 12 запре.та, останавливая генератор 23 и прекр.шая работу устройства.Введение дополнительного регистрапозволяет исключить из цикла работыустройства пересылку значения шириныгруппсортировки ЬМ из регистр хранения этого числа в сумматор, так как этозначение пересылается и дополнительныйрегистр, непосрваственно соединенный ссумматором, лишь в первый раз, а вдальнейшем используется для вычитаниябез пересылок. Это дает воэможностьиспольэовать цпя работы устройства цватактовых импульса.Так как кажцыР цикл работы предлагаемого устройства (кроме первого) состоит из двух тактов против пяти тмтов в известном, то быстродействиепрвалагаемого устройства повьппаетсяв 2,Б раза,1024903 е,Составитель В. Гороховедактор В. Даико Гехред М.Тепер Заказ 4396/48 Тираж 708 ВНИИПИ Государствевкоге по делам изобретеимй и 113038, Москва, Ж, Рауш