Устройство для сравнения чисел

(19) (11) 4 (06 Р 7/ ЕННЫЙ КОМИТ ЗОБРЕТЕНИЙ И ГОСУД АРСПО ДЕЛ ССРРЫТИЙ ИЗОБРЕТЕН ОП ТВУ Т ВТОРСКОМУ С,(71) Ленинградский институт авиационного приборостроения(56) Авторское свидетельство СССР 1 Ф 506019 ь кл, С 06 Г 7/04, 1974.Авторское свидетельство СССР В 497583, кл. С 06 Р 7/02, 1974. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ЧИСЕЛ (57) Изобретение относится к вычислительной технике, в частности применяемой в специализированных процессорах для обработки нечетких множеств. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет определения отношениядоминирования между числовыми множествами, например операции включениянечетких множеств и их поэлементнолго сравнения. Устройство содержитузлы сравнения, каждый из которыхвключает два коммутатора, блок сравнения, элементы И и НЕ. Устройствоработает в двух режимах: режиме поиска максимума (минимума) в множествечисел, режиме поэлементного сравнения двух множеств на больше/меньше(объединение/пересечение нечеткихмножеств) и.определения отношениядоминирования числовых множеств1Изобретение относится к вычислительной технике и может найти применение в специализированных процессорах для обработки нечетких множеств.Целью изобретения является расширение функциональных воэможностейэа счет определения отношения доминирования между числовыми множествами, в частности выполнения операции включения нечетких множеств иих поэлементного сравнения.На фиг.1 представлена функциональная схема устройства, на фиг.2 -пример реализации коммутатора, нафиг.3 - пример реализации блока сравнения.Устройство содержит узлы 1 сравнения, каждый из которых содержиткоммутатор 2, блок 3 сравнения, коммутатор 4, элемент И 5, элемент НЕ 6,элемент И 7, входы 8-10 сравниваемых чисел первого - третьего множестввход 11 задания режима, информационные выходы 12 устройства, выход 13 указателя режима.1Коммутатор содержит элементыИ 14, элемент НЕ 15 и элементыИЛИ 16,Блок сравнения содержит ш узлов17 сравнения и узел 18 формированиярезультата. Каждый узел сравнениясодержит элементы И 19, элементыНЕ 20, элемент ИЛИ 21. Узел формирования результата содержит элементыИ 22, НЕ 23, ИЛИ 24.Устройство функционирует в двухрежимах: режиме поиска максимума(минимума) в множестве чисел, режимепоэлементного сравнения двух множеств на больше/меньше (объединение/перечисление нечетких множеств) иопределения отношения доминированиячисловых множеств (включения нечеткихмножеств).Рассмотрим работу устройства впервом и втором режимах.1. Принцип действия устройствав режиме поиска максимума/минимумав множестве чисел.Элементы множества А =ааа) поступают на входы 8 соответствующих узлов 1 сравнения, на первыегруппы входов коммутатора и блока3 сравнения. Для определения рассмотрим функционирование устройства врежиме поиска максимума в множествечисел. В этом случае на первую груп 254464,2 51 О152025 30 35 40 45 50 55 пу входов второго коммутатора 4 первого узла 1 сравнения с входа 9 того же узла сравнения подается значение 000. На управляющий вход коммутатора 4 с управляющего входа 11 узла сравнения поступает сигнал "1", который разрешает прохождение информации с первой группы входов коммутатора 4 на его выходы. Таким образом, на входы блока 3 сравнения первого узла 1 сравнения поступают соответственно элементы а и 00.,0. На управляющий вход блока 3 сравнения подается в данном случае сигнал "0" , Зависимость выходов блока 3 сравнения от его входов имеет при этом следующий вид:11 при аЬ;первый выход(О при асЬ,1 при аЬ;второй выход =0 при аЪ,где Ь - значение на втором входе блока 3 сравнения.Следовательно первый выход блока 3 сравнения первого узла сравнения установится в "1". Этот сигнал,поступая на управляющий вход коммутатора 2, обеспечивает коммутациюего выходов с первой группой входов,Тем самым на выходе коммутатора 2первого узла 1 сравнения устанавливается значение а . Это значениепоступает на вход 9 второго узла 1сравнения, который функционирует аналогично первому узлу сравнения. Сигнал на первом выходе блока 3 сравнения второго узла 1 сравнения управляет работой коммутатора 2 таким образом, что на его выход поступаетбольшее из значений а и а, котороеподается на вход 9 третьего узла 4сравнения. Аналогично функционируютвсе узлы сравнения устройства. Такимобразом, на выходе коммутатора 2г;го узла 1 сравнения устанавливается максимальное из значений а1=1,п.На втором выходе блока 3 сравнения 1-го узла 1 сравнения единичныйсигнал устанавливается в том случае,если выполняется условиеа;а 1 = 1, (д),Этот сигнал через элемент НЕ 6с нулевым значением поступает навторой вход элемента И 5, а с еговыхода на вторые входы элементовИ 5 и 7 (х)-го узла 1 сравнения254464 4- 1,п а сс; 55 3 1 и т.д. На упомянутые входы элементов и-го узла 1 сравнения подается сигнал "1", обеспечивающий правильное функционирование устройства во всех режимах,Таким образом, "О" на выходе элемента И 5 1-го узла сравнения запрещает выдачу результата с первых выходов блоков 3 сравнения узлов 1 сравнения с первого по (.-1)-ый включительно через элементы И 7 на выходы 12 устройства.Следовательно, единичные значения будут установлены на выходах 12 лишь тех узлов 1 сравнения, на входы 8 которых поданы максимальные элементы множества А. Значение максимального элемента снимается с выхода .коммутатора 2 и-го узла 1 сравнения.Функционирование устройства в режиме поиска минимальных элементов. множества аналогично описанному выше, Отличие состоит в том, что на первую группу входов второго коммутатора 4 первого узла 1 сравнения с входа 9 подается значение 111 а на управляющий вход блока 3 сравнения всех узлов сравнения подается сигнал "1". Зависимость выходов блока 3 сравнения от значений его входов имеет в этом случае следующий вид: ГО при Ьса;первый выход=111 при Ьа; ГО при Ьса;второй выход1 при Ь)а,При этом на выход коммутатора 2 и-го узла 1 сравнения будет выдаваться значение минимального элемента множества А, а выходы 12 узлов 1 сравнения, соответствующих минимальным элементам, будут установлены в "1".2. Принцип действия. устройства в режиме поэлементного сравнения множеств и определения отношения доминирования.Элементы первого множества А = - а 1, а апоступают на входы 8 соответствующих узлов 1 сравнения, на первые группы входов коммутатора 2 и блока 3 сравнения. Элементы второго множества С = с с, с подают на группы входов коммутаторов 4 На управляющий вход коммутатора 4 5 1 О 15О 25 30 35 40 45 50 с управляющего входа 11 узла сравнения подается сигнал "О", который разрешает прохождение информации с входов коммутатора 4 на его выходы. Таким образом, на входы блока 3 сравнения 1-го логического узла 1 поступают соответственно элементы а и с исходных множеств.Режим работы блока 3 сравнения определяется состоянием его управляющего входа.Если состояние управляющего входа - 0", то устройство реализует функцию поэлементного сравнения множеств А и С на больше (объединение нечетких множеств) и вычисление отношения включения нечетких мнол Лжеств А с С . При состоянии управляющего входа блока 3 сравнения "1" осуществляется поэлементное сравнение множеств А и С на меньше (пересечение нечетких множеств) и вычис% ление отношения включения С с АРассмотрим работу устройства при выполнении операций объединения нечетких множеств и вычисления. отношения АСС.Итак, на входы блока 3 сравнения .-го узла сравнения поступают соответственно элементы а; и с; исходных множеств. При этом выход аЬ блока 3 сравнения управляет работой коммутатора 2 таким образом, что на его выход поступает большее из значений а; и с,.Если выполняется условие а;сс;, то нулевой сигнал выхода атЪ блока 3 сравнения через элементы НЕ 6 единичным значением поступает напервый вход второго элемента И 5, на второй вход которогоподается сигнал с выхода второго элемента И 5 (+1)-го узла 1 сравнения. Этот сигнал представляет собой коньюнкцию результатов попарного сравнения элементов множеств А и С с (+1)-го по п-ый, Сигнал с выхода второго элемента И 5 первого. узла сравнения поступает на выход 13 того же узла 1 сравненич. Единичный сигнал на этом выходе в данном случае соответствует условию Таким образом, в данном случае на выходах коммутаторов 2 узлов 1 сравнения реализуется функция по- элементного сравнения множеств наВыУпВыВыход коммутатора2 Номер элемента мно Значение элемента Выход 13 лоравляющийвходБС ходБС ходБС 1 группа 2 групп входов БС входов Б жества гическогоуэла н Для Аф С0,2 0 1 1 1 О 0,7 0 1 1 0,8 0 0,9 0 0 О 0,9 1 0,8 0,3 Для А сС 0,6 0 0 0 0,6 1 0,5 0 0 0 0,5 1 0,9 0 1 0 0,9 1 0,2 0,4 0,9 Таблица 2 Выход 13 ло ги узл я 0 0 Оф 0 о2 3 3 1 максимум (объединение нечетких мнодеств АцС, а по выходу 13 вычисление отношения включения нечетких множеств АСС.В табл.1-2 приведенысостояния входов и выходов блоков и элементов, поясняющие работу устройства во втором режиме.Табл.1 соответствует операции поэлементного сравнения множеств 254464 Ьна максимум (объединение АС нечетких множеств) и определения отношения Хс(, включения нечетких 5Табл.2 соответствует операциипоэлементного сравнения множеств на минимум (пересечение АпС нечетких множеств) и определения отноше-.10 ния ССА включения нечетких множеств1254464 Продочжрние табл 2 т 8 00 0 05 0 0,3 0,5 0,6 0,3 0,4 формула изобретения15 Устройство для сравнения чисел, содержащее и узлов сравнения, где и - число сравниваемых чисел в множестве, каждый из которых содержит блок сравнения, элементы И НЕ и ком мутатор, причем входы -го сравниваемого числа первого множестваустройства, где 1=1 - и, подключены к первым группам входов коммутатора и блока сравнения 1-го узла сравне ния, в каждом узле сравнения выход "Больше-равно" блока сравнения подключен к управляющему входу коммутатора и первому входу элемента И, выходы коммутатора 1-го узла сравне- ЗО ния, где 1=1,2п - 1 , соединены с входами (+1)-го сравниваемого числа второго множества (1+1)-го узла сравнения, выходы элементов.И всех узлов сравнения являютсяинформационными выходами устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения Функциональных возможностей за счет определения отношения доминирования между число О вымя множествами, в частности выполнения операции включения нечетких множеств и их поэлементного сравнения, в каждый узел сравнения введены второй элемент И и второй коммутатор,45 причем входы 1-го сравниваемого числа третьего множества подключены кпервой группе входов второго коммутатора -го узла сравнения, втораягруппа входов второго коммутатора(+1)-го узла сравнения соединенас входами (1+1)-го сравниваемогочисла второго множества,(1+1)-гоузла сравнения, вторая группа входоввторого коммутатора первого узласравнения подключена к входам первого сравниваемого числа второго множества устройства, в каждом узлесравнения выходы второго коммутатораподключены к вторым группам входовпервого коммутатора и блока сравнения, выход "Больше" которого черезэлемент НЕ подключен к первому входувторого элемента И, выход второгоэлемента И Ц+1)-го узла сравнениясоединен с вторыми входами элементовИ 1-го узла сравнения, вторые входы элементов И и-го узла сравнения подключены к входу логической единицыустройства, выход второго элементаИ первого узла сравнения являетсявыходом указателя режима устройства,входы задания режима устройства подключены к управляющим входам блоковсравнения и вторых коммутатороввсех узлов сравнения.1 254464 Составитель Е. ИвановРедактор Н. Слободяник Техред Л.Сердюкова орректор Л. Пилипенко Подписн аказ 4721/52 Тираж 671 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д