Устройство для сортировки чисел

СОВЕТСКИХ сссссссссссс ссс СПУБЛИНьство СССР 1982 ОВКИтлиельюможносий сор ины со группу в НЕ ыходных ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЮ ВТОРСНОМУ СВИ ЕЛЬСТВ(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОРТИР ЧИСЕЛ по авт.св. У 1051531, о ч а ю щ е е с я тем, что, с расширения функциональных воз тей за счет формирования усло тировки в зависимости от велич тируемого числа,оно содержит элементов ИЛИ, группу элемент группы элементов И и группу в элементов ИЛИ, выходы которых подключены к соответствующим установочнымвходам третьего регистра, входы выходных элементов ИЛИ группы соединены свыходами соответствующих разрядовэлементов И всех групп сортировки,информационные входы которых подключены к шинам ввода допустимой погрешности сравнения соответствующей груп. -пы, входы разрешения записи разрядовэлементов И 1 -й группы, где ( =1,28, О - число диапазонов допустимой погрешности соединены с выходами, -х,элементов ИЛИ группы и входами 1-хэлементов НЕ группы, выходы которыхсоединены с управляющими входами эле- дментов И (1+1)-й, (1+2)-й, и -й групп, Евходы элементов ИЛИ группы подключены к соответствующим разрядам шиныввода первого сравниваемого числа.30 1 1113Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и можетбыть использовано в устройствах обработки и сортировки данных в системах контроля и регулирования,По основному авт.св. В 1051531 известно устройство для сортировки чисел, содержащее счетчики, триггеры,первый, второй, третий и четвертыйэлементы И, первый, второй элементы ИЛИ и генератор импульсов, причемвыход генератора соединен с первымивходами первого, второго и третьегоэлементов И, выходы которых подключены к информационным входам первого,второго и третьего счетчиков соответственно, выход переноса первого счетчика соединен с входом установки внулевое состояние первого триггера,прямой выход которого подключен квторому входу первого элемента И,выход переноса второго счетчика соединен с входом установки в нулевоесостояние второго триггера, прямойвыход которого подключен к второмувходу второго элемента И, выход переноса третьего счетчика соединен свходом установки в единичное состояние третьего триггера, вход установки в единичное состояние второготриггера соединен с шиной вводапоследовательности чисел устройства, вход установки в нулевое состояние третьего триггера подключен кшине ввода допустимой разности сравниваемых чисел, инверсный выход пер- З 5вого триггера соединен с первыми входами первого элемента ИЛИ и четвертого элемента И и первой выходной шиной несравнения чисел, инверсный выход второго триггера соединен с вторыми входами первого элемента ИЛИ ичетвертого элемента И и второй выходной шиной несравнения чисел, выходпервого элемента ИЛИ подключен к второму входу третьего элемента И, вы 45ход четвертого элемента И соединен спервой выходной шиной сравнения разности с допустимой и с первым входомвторого элемента ИЛИ, второй входкоторого подключен к прямому выходутретьего триггера и к второй выходной шине сравнения разности с допустимой, выход второго элемента ИЛИ соединен с входом останова генератораимпульсов, вход запуска которогоподключен к входной шине запуска устройства, а также содержит три регистра, пятый, шестой, седьмой, восьмой 797 1элементы И и третий элемент ИЛИ, причем входы первого, второго и третьего регистров подключены к входнымшинам ввода первого сравниваемогочисла, последовательности чисел и допустимой разности сравниваемых чиселсоответственно, выходы первого, второго и третьего регистров соединеныс установочными входами соответственно первого, второго и третьего счетчиков, первый вход установки в единичное состояние первого триггера соединен с шиной ввода первого сравниваемого числа и первым управляющимвходом счетчика, второй управляющийвход которого соединен с вторым входом установки в единичное состояниепервого триггера, выходом второго,элемента ИЛИ, вторым входом установки в нулевое состояние третьеготриггера и первым управляющим входомтретьего счетчика, второй управляющий вход которого подключен к шиневвода допустимой разности сравниваемых чисел, управляющий вход второгосчетчика подключен к шине ввода последовательности чисел устройства,первые входы пятого и седьмого эле 1ментов И соединены с выходом четвертого элемента И, инверсный выход которого подключен к первому входу шестого элемента И, шины задания признаков сортировки соединены с вторымивходами пятого, шестого и седьмогоэлементов И, выходы которых подключены к входам третьего элемента ИЛИ,выход которого соединен с входомразрешения выдачи информации второгорегистра, выход которого соединен сшиной считывания сортируемых чисел,третий вход пятого элемента И соединен с инверсным выходом третьего триггера и первым входом второго элемента И, второй и третий входы которогоподключены к прямым выходам соответст.венно первого и второго триггеров, авыход - к входу повторного запускагенератора импульсов, третьи входышестого и седьмого элементов И соединены с прямым выходом третьего триггера.Недостатком данного устройства является ограниченная область применения ввиду отсутствия формированияусловия сортировки (величины допустимой погрешности) в зависимости от величины сортируемого числа,В практике, например при классификации (маркировке) или контроле элек797 4 3 13грорадиоэлементов, неооходимо формировать условие сортировки (величину допустимой погрешности) в зависимостиот сортируемого параметра (сопротивления, емкости и т.п,). Если параметры представляются числами в большомдиапазоне значений (от 1 до 10 ), тоЧдля чисел от 1 до 10 условием сортировки будут единицы, для чисел от 102до 10 - десятки и т.д. Следовательно оусловие сортировки должно меняться взависимости от величины сортируемогочисла.Цель изобретения - расширение области применения за счет автоматического формирования условия сортировки,функционально зависящего от величинысортируемого числа,Указанная цель достигается тем,что устройство для сортировки чисел 2 рпо авт,св. У 1051531 содержит группуэлементов ИЛИ, группу элементов НЕ,группы элементов И и группу выходныхэлементов ИЛИ, выходы которых подключены к соответствующим установочнымвходам третьего регистра, входы выходных элементов ИЛИ группы соединеныс выходами соответствующих разрядовэлементов И всех групп сортировки,информационные входы которых подключе-ЗОны к шинам ввода допустимой погрешности сравнения соответствующей группы, входы разрешения разрядов элементов И 1 -й группы, где 1 1,2 п,ивчисло диапазонов допустимой погрешности, соединены с выходами 1 -х эле 35ментов ИЛИ группы и входами 1-ых элементов НЕ группы, выходы которых соединены с управляющими входами элементов И (1+1)-й (+2)-й1-й40групп, входы элементов ИЛИ группыподключены к соответствующим разрядамшины ввода первого сравниваемогочисла.В устройстве анализируется сортируемое число, и в зависимости от 45результата анализа формируется условие сортировки.Функциональная схема устройствапредставлена на чертеже.Устройство содержит регистры501-3, предназначенные для промежуточного хранения сравниваемых чисел ивеличины допустимой погрешности,счетчики 4-6 с непосредственными связями, построенные на триггерах В 6-,-Т типа, при этом запись чисел всчетчики 4,6 осуществляется по двумуправляющим сигналам в параллельном коде, запись числа в счетчик 5 осуществляется по одному управляющему сигналу в параллельном коде, счетчи- ки 4-6 выполнены на микросхемах серии 136 (счетчики 4,6-субблок ф 0010 ЛТЗ. 096. 017, счетчик 5 - субблок Ф 0028 ЛТЗ. 096. 112), триггеры 7-9, предназначенные для хранения информации о переполнении счетчиков генератор 10 импульсов, элемент 11 И предназначенный для формирования сигнала запуска генератора, элементы 12-14 И, предназначенные для разрешения прохождения тактовых импульсов на входы счетчиков, элемент 15 ИЛИ, предназначенный для формирования сигнала разрешения прохождения тактовых импульсов через элемент 14 И; элемент 16 И, предназначенный для формирования сигнала А-Ь ( ; элемент 17 ИЛИ, предназначенный для формирования сигнапа на останов генератора 10; элементы 18 -18 И и элемент 19 ИЛИ, предназначенные для формирования режима отбора чисел, удовлетворяющих заданным требованиям, группу 20 элементов ИЛИ, предназначенную для определения наличия информации в разрядах сортируемого числа," группу 21 элементов НЕ, предназначенную для определения отсутствия информации в разрядах сортируемого числа, группу 22 элементов И, группу выходных элементов 23 ИЛИ, предназначенных для организации прохождения, допустимой погрешности сравнения в регистр 3, входные шины: 24 ввода числа, 25 ввода чисел последовательности, 26 ввода допустимой погрешности сравнения, 27 запуска устройства, 28 задания режима отбора, выходные шины: первую шину 29 несравнения чисел, первую шину 30 сравнения разности чисел с допустимой погрешностью, вторую шину 31 несравнения чисел, вторую шину 32 сравнения разности чисел с допустимой погрешностью, шину 33 считывания чисел.Устройство для сортировки чисел, работает следующим образом.При включении питания вырабатывается сигнал, устанавливающий все триггеры, счетчики и регистры в исходное (нулевое) состояние. Узел выработки сигнала при включении питания на фиг.1 не показан. При сортировке чисел последовательности о; импульсом записи с входнойшина 24 в регистр 1 и счетчик 4 через установочные входы заносится заданное число А , Этот же импульс записи устанавливает триггер 7 в единичное состояние, на прямом выходе триггера 7 5 появляется сигнал, являющийся разрешающим для элементов 11 и 12 И. Одновременно число А поступает на группу 20 элементов ИЛИ в параллельном, коде. Если старшая группа разрядов числа А содержит информацию, то на вы . ходе элемента 201 ИЛИ появится сигнал, который поступает на вход элемента 22И и разрешает запись с шины 26 допустимой погрешности Я , соразмер ной с величиной: старших разрядов числа 8 , через элементы 22 И, 23 ИЛИ в регистр и счетчик 6 (через утановоч ные входы). Если в старших разрядах числа А нет информации, то сигнал об 20 этом с выхода элемента 21 НЕ поступает на разрешающие входы элементов 22, 22, 22 И. Если в следующих разря дах числа А есть информация, то сигнал с выхода элемента 20 ИЛИ поступает на вход элемента 22 И и разрешает запись с шины 26 допустимой погрешности о, соразмерной с величиной% анализируемых разрядов числа М , через элементы 22И, 23 ИЛИ в регистр 30 3 и счетчик .6. Таким образом, в элементах 20- 20 ИЛИ группы анализируется наличие информации в разрядах числа А . Элементы 21 -21 НЕ формируют сигнал35 отсутствия информации в старших (предшествующих) разрядах числа А элементы 22- 22 И, элемент 23 ИЛИ формируют условия сортировки, разре 40 шая прохождение с входной шины 26 той допустимой погрешности с , которая зависит от числа А . С выходов элементов 23 ИЛИ сигнал поступает также на вход триггера 9 и устанавливает его в нулевое состояние, На инверсном вы,45 ходе триггера 9 появится сигнал,яв.- ляющийся разрешающим для элемента 11 И, На выходной шине 28 устанавливается один из режимов отбора 9-Ь 1)Е фИ-ВЕ,ЗА.- Ь,=6 Импульсом записи с входной шины 25 в регистр 2 и счетчик 5 заносится первое число В из последовательности .В". Этот же импульс записи устанавливает триггер 8 в единичное состояние, следовательно, 55 с выхода элемента 15 ИЛИ на элемент 14 И поступает сигнал, запрещающий прохождение тактовых импульсов через элемент 14 И на информационный (счетный) вход счетчика б. На прямом выходе триггера 8 появляется сигнал,являющийся разрешающим для элемента 13 И. Этот же сигнал поступает на третий вход элемента 11 И. На выходе элемента 11 И появляется сигнал, поступающий в генератор 10 и являющийся разрешающим для выработки тактовых импульсов. С входной шины 27 на генератор 10 подается сигнал, по которому на выходе генератора формируются тактовые импульсы", поступающие через элементы 12 и 13 И на информационные входы счетчиков 4 и 5 соответственно и производящие последовательное вычитание единиц из содержимого счетчиков 4 и 5, осуществляя таким образом сравнение чисел 4 и Ь .Импульс переполнения появляется на выходе того счетчика, содержимое которого меньше, т.е. если АЬ, то импульс переполнения появляется на выходе счетчика 4 и устанавливает триггер 7 в нулевое состояние. Сигнал с прямого выхода триггера 7 запрещает дальнейшее прохождение тактовых импульсов через элемент 12 И на вход счетчика 4Сигнал с инверсного выхода триггера 7 поступает на выходную шину 29 (свидетельствует о том, что АЬл) и через элемент 15 ИЛИ поступает на элемент 14 И, разрешая прохождение тактовых имйульсов на вход счетчика 6.Если АЬ, то импульс переполнения появляется на выходе счетчика 5 и устанавливает триггер 8 в нулевое состояние. Сигнал с прямого выхода триггера 8 запрещает дальнейшее прохождение тактовых импульсов через элемент 13 И на вход счетчика 5. Сигнал с инверсного выхода триггера 8 поступает на выходную шину 31 (свидетельствует о том, что,А) Ь 4 ) и через элемент 15 ИЛИ поступает на элемент 14 И, разрешая прохождение так-, товых импульсов на вход счетчика 6.В результате сравнения чисел,А и 6 в соответствующем счетчике (5, если АЪ или Ф, если А 3 Ью ) содержится величина )А 1- Ь 4, Тактовые импульсы с выхода генератора 10 поступают через элемент 14 И в счетчик 6 и через один из элементов 13 или 12 И в тот счетчик, где содержится величина 3 А - Ь 11Импульс переполнения появляется на выходе того счетчика, содержимоеИЛИ в регистр 2 и разрешающий выдачу из регистра 2 числа 6 на выходную шину 33.Сигналом с выхода элемента 17 ИЛИ осуществляется также установка в исходное состояние триггеров 7 и 9 (единичное для триггера 7 и нулевое для триггера 9) и запись содержимого регистров 1 и 3 (через установочные входы) в счетчики 4 и 6 соответственно. Устройство готово к приему следующего числа из последовательности Ь. При поступлениикаждого следующего числа из последовательности 6; устройство работает аналогично.Таким образом, при сортировке чисел последовательности опо заданному числу и зависящему от него условию сортировки, на выходной шине 33 Формируется. новая последовательность чисел, удовлетворяющая режиму отбора.При сортировке (классификации) чисел А устройство работает аналогично, т,е, в зависимости от величины сортируемого числа А е помощью групп 20 ИЛИ, 21 НЕ, 22 И, элементов 23 ИЛИ формируется условие сортировки, записываемое в регистр 3 и счетчик 6. На входной шине 28 устанавливается режим В-Ь;б. В результате сравнения числа А с числами заданной последовательности Ь на выходной шине 33 появляется число Ь, удовлетворяющее условию 1-Ь , величиной которого можно классифицировать сортируемое число А Таким образом, сортировка чисел осуществляется в зависимости от условия сортировки, формируемого в устрой стве.Базовым объектом изобретения является устройство для сортировки чисел по авт,св. У 105531, которое имеет широкую область применения, выполнено на простых унифицированных элементах, позволяет отбирать числа из последовательности, отличающиеся от заданного на величину большую, меньшую или равную допустимой и классифицировать заданные числа с допус-. тимой погрешностью, Однако в базовом объекте не предусмотрено автоматическое формирование допустимой погрешности, т.е. не предусмотрено формирование условия сортировкив зависимости от величины сортируемого числа,7 1113797 8которого меньше; т.е. если 1 А - -,то импульс переполнения появляется навыходе того счетчика (5 или 4), гдесодержалась величина Я- Ь 1 , Этотимпульс устанавливает соответствующий триггер в единичное состояние.Следовательно, на выходе элемента 16 Ипоявляется сигнал, поступающии на выходную шину 30 и свидетельствующий отом, что Я11 . Одновременно сигнал с выхода элемента 16 И поступаетчерез элемент 17 ИЛИ в генератор 10останавливает его, прекращая такимобразом выработку тактовых импульсов. Если режимом отбора, установленным на входной шине 28, было1 А- Ь, то сигнал с выхода элемента 16 И является разрешающим дляэлемента 18 1 И, на выходе которогопоявляется сигнал, поступающий черезэлемент 19 ИЛИ в регистр 2 и разрешающий выдачу из регистра 2 информации (числа В ) на выходную шину33. Если режимом отбора былоА-Ь)сили 1 А-В,1 :6) а 1 Я-(С, то информа- д 5ция из регистра 2 (число 6 ) навыходную шину не выдается.Если Я-Ь 11, то импульс переполнения появляется на выходе счетчика 6 и устанавливает триггер 9 вединичное состояние. Сигнал с прямо;го выхода триггера 9 через элемент 17 ИЛИ поступает в генератор 10,останавливая его. Этот же сигнал поступает на выходную шину 32 и свидетельствует о том, что 1 А в Ь ЕЕсли режимом отбора, установленным на.входной шине 28, былоА - Ь)с, то сигнал с прямого выхода триггера9 является разрешающим для элемента 18 И, на выходе которого появляет 40ся сигнал, поступающий через элемент 19 ИЛИ в регистр 2 и разрешающий выдачу из регистра 2 числа В навыходную шину 33.Если 1 А- Ь 1=1, то сигнал перепол 45нения появляется одновременно на выходе счетчика 6 и того счетчика, гдесодержалась величина, и того счетчика, где содержалась величина А - 611,следовательно, одновременное появление сигналов на выходных шинах 30 и32 свидетельствует о том, чтоЯ - Ь 11=с , Сигналом с выхода элемента 17 ИЛИ останавливается генератор10. Если режимом отбора, установленным на входной шине, было 1 А - Ь 1=Е,то на выходе элемента 18 И появляетсясигнал, поступающий через элемент 1910 97 га ИИПИ Заказ 6620/4 раж 698 писное филиаи ППО Ъатект.фг.Ужгород,ектная, 4 9 11137Предлагаемое устройство выполняет все функции базового объекта, обладает той же простотой, так как выполнено на простых унифицированных элементах, однако обладает более широкой областью применения за счет того, что в нем автоматически формируется условие сортировки в зависимости от величины сортируемого числа.Предлагаемое устройство может быть 1 О использовано при обработке и сортировке данных в системах контроля, регулирования при .идентификации и классификации предметов и параметров, представленных числовыми кодами. 15Так, например, предлагаемое устройство может быть использовано при присвоении номиналов (маркировке) электрорадиоэлементам, где в качестве заданнбго или сортируемого числа 20 выступает измеренный параметр, в качестве последовательности чисел -шкала номиналов и где допустимая погрешность (условие сортировки) функционально зависит от величины параметра.Предлагаемое устройство может быть использовано при сортировке иэделий (например, деталей), продукции сель- . ского хозяйства и животноводства, где в качестве сортируемого числа (параметра) выступает масса, в качестве последовательности, чисел - шкала стандартных масс и где условие сортировки также зависит от величины параметра.Значительное расширение области применения предлагаемого устройства достигается за счет. незначительного увеличения аппаратурных затрат.Так, при работе с числами, представленными восьмиразрядным двоичным кодом, аппаратурные затраты увеличиваются примерно на 0,177,