Устройство для выбора среднего по величине двоичного числа
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 06,ака. Устроив анализа двоГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ(56) Авторское свидетельство СССР Р 603994, кл, С Об Р 11/ОО, 1977.Авторское свидетельство СССР У 879591, кл. С Об Р 11/00, 1981.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫБОРА СРЕДНЕГО ПО ВЕЛИЧИНЕ ДВОИЧНОГО ЧИСЛА(57) Изобретение относится к вычислительной технике и автоматике и может быть использовано при создании автоматических систем повышенной надежности, аппаратуры связи и многоканальных систем обработки информации. Целью изобретения является расширение области применения за счет анаЯО 1246 ОН иза чисел с учетомтво содержит и-канал ичных чисел, в каждом канале - входные элементы НЕ, элемент И-НЕ числа,элемент И-НЕ знака, элемент И прямого кода, элемент НЕ прямого кода,элемент И анализа нулей, триггеры,элемент И анализа единиц, элементИ выделения числа, общие для всехканалов выходное ИЛИ устройства,триггер знака, пороговый элемент.Алгоритм работы устройства сводитсяк последовательному выбору экстремального числа нри анализе одноименных разрядов двоичных чисел, поступающих в последовательном коде поп-каналам, и уменьшении на одно чис. -ло количества каналов за счет отключения выделенного канала, 2 ил.246088 2знака, элемент И 4 прямого кода, злемент НЕ 5 прямого кода, элемент И 6анализа нулей, триггер 7, элементИ 8 анализа единиц, триггер 9, элемент И О выделения числа, входы 11двоичных чисел, общий для нсех каналов элемент выходное ИЛИ 1 2 устройства, выход 1.3 устройства, пороговый элемент 14 инвертор 15, тригО гер 16 знака, вход 17 тактовых импульсов ТИ 1, вход 18 начальной уста-новки, вход 19 "Конец анализа знака".Рассмотрим работу трехканального 5 устройства,Алгоритм работы приведен в таблице. Показатели Пример 1 Пример 2 Пример 3 Число Знак Число Знак Число нак 1010101 1100010 1010010 0 0 0 Значение разрядов кода вшинах Триггер знака (единичный выход) 111111 101010111111111010000 Значение на элементах И прямого кода Исключаемыйвыход м мефюс Значение на выходе,порогового эле 1001 1010101 О 01100 1 мента Выход уст- ройства 0 1010101 В исходном состоянии после подачи сигнала на вход 18 начальной установки на нулевых выходах триггеров 7,9 й 16 устанавливаются единичные потенциалы, Дальнейшую работу устройства разберем на примере подачи на его входы произвольных чисел, представленных в последовательном дополнительном коде, Коды подаются, начиная со знакового разряда.Рассмотрим пример 1 таблицы. При подаче на входзнаковых разрядов,. Изобретение относится к вычислительной технике и антоматике и может быть использовано при создании автоматических систем повьппенной надежности, аппаратуры связи и многоканальных систем обработки информации.Цель изобретения - расширение области применения за счет анализа чисел с учетом знака.На фиг.1 представлена структурная электрическая схема устройства для выбора среднего по величине двоичного числа; на фиг.2 - временная диаграмма работы устройства,Устройство содержит н каждом из каналов входные элементы НЕ 1, элемент И-НЕ 2 числа, элемент И-НЕ 3 1 О 001 0 1101 1 0100 , 1 0101 0 00101 О 1001 О 1111 0 1111 О 01000 1 1111 О 001 10 О 0000111 1 1001 1 01100 0 1001 1имеющих нулевое значение, на выходе устройства появляется нулевой потенциал причем триггеры 7 и 9 сохраняют исходное состояние. Триггер 6 знака находится в исходном состоянии при котором для прохождения входных сигналов открыты элементы И-НЕ 3 знака и закрыты элементы И-НЕ 2 числа,Одновременно с поступлением на входы 11 первых старших разрядов сравниваемых чисел на единичный вход триггера 16 знака по входу 19 по1 ГОЯН лы. Тактовый импульс ТИ 1 входной 3дается сигнал Ко 1 ец анализа э 1 ко При этом триггер 1 б зцака переходит в единичное состояние, разрешая прохождение сигналов через элементы И-НЕ 2 числа и закрывая элементы И-НЕ 3 знака.Единичные потенциалы старших раз. рядов, пройдя через элементы И 1 О выделения числа и элемент выходное ИЛИ 1 2 устройства, попадают на выход устройства.Следующие разряды входных кодов поступают в комбинации 010. При этом на выходах соответствующих элементов И 4 прямого кода будет также комбинация 010, в результате чего на выходе порогового элемента 14 появится нулевой уровень, На входах элемента И 8 анализа единиц второго канала с элемента И 4 прямого кода второго канала и с порогового элемента 14 через элемент 5 НЕ появляются два разрешающих потенциала.Тактовый импульс ТИ 1 пройдет через элемент И 8 анализа единиц второго канала на вход триггера 9 этого канала и установит его в единичное состояние. Разрешающий потенциал снимается с элемента И 10 выделения числа второго канала и элемента И-НЕ 2 числа этого канала. На выходе элемента И-НЕ 2 числа появляется еди-ничный потенциал, который через элемент И 4 прямого кода этого канала поступает на вход порогового элемента 14, Этот единичный потенциал остается без изменения до окончания цикла независимо от значений сигнала на входе второго канала.В дальнейшем устройство реагирует только на сигналы по входам 11 первого и третьего каналов. Одновременное появление единичных или нулевых потенциалов на входах первого и третьего каналов и далее на выходах элементов И 4 прямого кода этих каналов приводит к тому, что на выходе порогового элемента 14 появляются уровни единицы или нуля в соответствии с входной информацией. При этом ни один из элементов И 8 анализа единиц или элементов И 6 ана. лиза нулей в разрешенных каналах не открыт для прохождения тактовых импульсов ТИ 1. Состояние триггеров 7 и 9 не меняется, и на выходе 13 устройства повторяется входная информация г 5 10 15 20 25 ЭО 35 40 45 50 Появлсцце едццичцого сигцала толь" ко на адцом цз оставшихся входов 11, как в примеретаблицы - в первом канале, приводит к тому, что на выхо. де порогового элемента 14 с учетом единичного потенциала с отключенного второго канала появляется единичный уровень. В этом случае на входах элемента И б анализа нулятретьего канала будут разрешающие потенциалы с. порогового элемента 14 и с элемента НЕ 5 прямого кода третьего канала. Тактовый импульс ТИ 1, пройдя через элемент И б анализа нулей третьего канала, устанавливает триггер 7 этого канала в единичное состояние. В результате снимается разрешающий потенциал с элемента И 10 выделения числа третьего канала и элемента И 4 прямого кода, с выхода которого на вход порогового элемента 14 в этомслучае поступает уровень нуля, который остается без изменения до окончания цикла. Сигналы с входа 11 третьего канала перестают поступать через элемент И 10 вьщеления числа на элемент выходное,ИЛИ 12 .Таким образом, определяется вход 11, по которому поступает код среднего двоичного числа, В рассмотренном примере число, среднее по величине из трех сравниваемых положительных чисел, поступает по первому каналу, большее число поступает по второму и меньшее число - по третьему каналу.Разберем работу устройства с числами, имеющими разные знаки (примеры 2 и 3 таблицы).Подадим на входы 11 знаковые разряды кодов в сочетании 1 О ("1." - отрицательное число, "0" - положительное число) в соответствии с примером 2. При анализе знаков для прохождения сигнала открыты элементы И-НЕ 3 анализа знака, на выходе которых появляется комбинация 001 и, пройдя через элементы И 4 прямого кода, попадает на входы порогового элемента 14. В результате воздействия этой комбинации на выходе порогового элемента 14 будет нулевой потенциал. На входах элемента И 8 анализа единиц третьего канала с элемента И 4 прямого кода этого канала и с элемента 5 НЕ, инвертирующеговыходной сигнал порогового элемента14, появляются разрешающие потенциа12460 10 50 55 5шины 17, пройдя через элемент И 8 анализа единиц третьего канала, устанавливает триггер 9 этого канала в единичное состояние, В результате снимается разрешающий потенциал с5 элемента И 10 выделения числа третьего канала, с элемента И - НЕ 3 знака и с элемента И-НЕ 2 числа этого канала. На выходах элементов И-НЕ 2 и 3 появляются единичные потенциалы, ко торые обеспечивают единичный потенциал на выходе элемечта И 4 прямого кода до конца цикла, Третий канал отключается от выходного элемента ИЛИ 12, 15На выходе 13 устройства будет единичный потенциал от значения знаковых разрядов первого и второго кана" лов, При оценке чисел по знаку в примере 2 таблицы положительное число исключается, как наибольшее, и последующий выбор среднего по величине числа идет путем определения и исклю-. чения меньшего из двух оставшихся отрицательных чисел. 25После анализа знаковых разрядов на входы устройства поступают старшие разряды сравниваемых чисел,В это время происходит переключение триггера 16 знака путем подачи сигнала "Конец анализа знака" по входной шине 19 и в разрешенных каналах первом и втором) начинается анализ поступающих по входам 11 кодов чисел. При одновременном появлении на входах 11 разрешенных каналов нулевых или единичных потенциалов в одноименных разрядах на выходе 3 устройства повторяется входная информация, которая проходит через элементы И 10 выделения числа и выходной элемент ИЛИ 12.Появление единичного потенциала только на одном из оставшихся входах 11, например на входе 11 второго канала (пример 2), приводит к появлению единичного потенциала на выходе элемента И 4 прямого кода этого канала. В результате на выхо;., де порогового элемента 14 также будет единичный потенциал, который поступает на входы элементов И 6 анализа нуля всех каналов. На вход элемента И 6 анапиза нуля первого канала поступает также единичный потенциал с элемента НЕ 5 прямого кода этого канала. Тактовый импульс ТИ 1, пройдя через элемент И 6 ана 88 Ьлиза нуля первого канала, переводит триггер 7 этого канала в единичное состояние, С элемента И 10 выделения числа первого канала и с элемента .И 4 прямого кода этого канала снимается разрешающий единичный потенциал и на их выходах устанавливаются нулевые уровни до конца цикла. Первый канал отключается от выходного элемента ИЛИ 12.Таким образом, определяется канал по которому поступает код среднего двоичного числа, В примере 2 таблицы таким каналом является второй. Положительное число, поступающее по третьему каналу, еще по знаку оценивается как наибольшее, а из двух отрицательных число с большим модулем, поступающее по первому каналу, принимается за наименьшее.В примере 3 таблицы на вход устройства. поступают два положительныхФ и одно отрицательное число в комбинации знакового разряда 010. Отрицательное число, поступающее по второму каналу, уже по знаку оценивается как наименьшее, и второй канал отключается от выходного элемента ИЛИ Из двух оставшихся положительных чисел большее по модулю число, поступающее по первому каналу, принимается за большее; а канал отключается, Таким образом, двоичное положительное число, поступаю щее на вход третьего канала устройства является средним в примере 3 и оно поступает иа выход устройства.,3 случае, если йа входы устройства поступают только отрицательныечисла, среднее число выбирается помодулю путем поразрядного сравненияи отключения от выхода устройстватех каналов, по которым поступаютнаибольшее и наименьшее по модулючисла 1 аналогично примеру 1 таблицы) .Временная диаграмма (фиг.2) двухциклов работы устройства при обработке входной информации соответствуетпримерам 1 и 2 таблицы. На диаграмме даны состояния на входах и выходах всех входящих элементов, кроме.инверторов, в течение всего циклаработы устройства по выбору среднегопо величине двоичного кода,Перед началом каждого цикла повходу 18 поступает сигнал для устаковки устройства в исходное состояние .,20Подача информации на входы 11 уст,ройства происходит синхронно с тактовой частотой ТИ 2, представленнойвместе с тактовой частотой ТИ 1 навременной диаграмме. Информация навходах сохраняется без изменения нинтервалы времени от ТИ 1 до ТИ 2и изменяется по заднему фронту последнего. Этот временной интервал является тактом работы устройства. Число тактов в цикле зависит от числаразрядов в сравниваемых кодах. В течение одного такта с помощью тактовой частоты ТИ 1 производится анализпоступившей инфорМации и отключениепо результатам анализа определенныхканалов от выходного элемента ИЛИ 2,После прохождения тактового импульсаТИ 1 и до конца такта на выходе устройства находится среднее значениеконтролируемого разряда,В момент временина входы 11устройства согласно примеру 1 таблицы подают нулевые уровни, соответствующие значению знаковых разрядоввводимых кодов. При этом на выходепорогового элемента 14 присутствуетединичный уровень, а на выходе 13устройства находится нулевой уровень.В этом же тактесинхронно с такто"вым импульсом ТИ 2 по входу 19 поступает сигнал "Конец анализа знака"и переводит триггер знака 16 в единичное состояние.В следующем тактена входы уст. -ройства поступают единичные уровни,соответствующие значениям старшихразрядов сравниваемых двоичных кодов,При этом на ныходе порогового элемента 14 и на выходе 13 устройства присутствует единичный уровень. До этого момента времени включительно невозможно определить среднее по величине число, так как на всех входах11 поступающие разряды имеют одинаковое значение и на выходе 13 этичисла полностью воспроизводятся вмомент их появления,Момент временисоответствуетпоступлению на входы 11 устройствакомбинации 010 Тогда на выходе порогового элемента 14 появляетсянулевой уровень, при этом на входеэлемента И 8 анализа единиц второгоканала соответственно появляютсяразрешающие потенциалы с выходаэлемента И 4 прямого кода и от проинвертированного сигнала с выхода пора-г ов ого элемент а 14. На выходе элемент а 2460888 И 8 анализа единиц поянляРтся импульс н момент прохождения тактового импульса ТИ . Под действием этого импульса триггер 9 устанавливается в единичное состояние и на его нулевом выходе появляется нулевой уронень, которым отключается от выходного элемента ИЛИ 12 второй канал устройства и элемент И-НЕ 2Я числа этого канала, на выходе которого до конца цикла появляется единичный уровень, На выходе 13 устройства после прохождения тактового импульса ТИ 1 появляется нулевой уро вень.В момент времени й 4 на входы 11 поступает комбинация 10 следующих разрядов, При этом на выходах элементов И 4 прямого кода но всех трех каналах присутствует единичный .уровень, На входах выходного элементаИЛИ 12 с выходов элементов 10 и10 выбора числа присутствуют единич 3ные уровни, в результате чего навыходе 13 устройства также имеется единичный уровень.В момент времени т на входы поступает комбинация 000 и соответственно на выходе 13 также появляет- .ся нулевой уровень.Момент времени 4 соответствуетвведению в устройство значений разрядов 110. В этом случае на выходахэлементов И 4 прямого кода появляется комбинация 110 и на выходе З 5 порогового элемента 14 будет соответственно единичный уровень, которыйявляется разрешающим для элементаИ 6 анализа нуля третьего каналавместе с единичным уровнем, посту-.40 пающим на вход элемента И 6 анализа нуля с элемента НЕ 5 прямогокода. На выходе элемента 6 появляется импульс в момент прохожцениятактового импульса ТИ 1, Под дейст вием этого импульса триггертретьего канала устанавливается в единичное состояние и на его нулевомвыходе появляется нулевой уровень,который отключает от выходного зле мента ИЛИ 1 2 третий канал устройстваподав запрещающий потенциал на элемент И 10 выбора числа и элементИ 4 прямого кода до конца цикла,На выходе 13 устройства после прохождения тактового импульса ТИприсутствует единичный уровень.После отключения второго и третье"го каналов устройства в моменты9и г до конца цикла на выход 13 яро-вдолжает поступать информация с перво.го канала, величина которой являетсясредней из трех сравниваемых последовательных кодов фВ примере 2 таблицы производитсясравнение кодов, имеющих разные знаки. До начала цикла производитсяустановка устройства в исходное состояние. В момент ): на входы 11 подаются знаковые разрядь) н комбинации110. Один из трех кодов, поступающихпо третьему каналу, положительный,.и после анализа по тактовому импупьсу ТИ 1 происходит отключение этогоканала по признаку наибольшего числаЭто происходит в результате прохождения импульса ТИ 1 на выход элемента И б) анализа нулей, от котороготриггер 9 переходит в единичное состояние и на его нулевом выходе появляется нулевой уровень. Этот нулевойуровень запрещает прохождение входной информации через элемент И 10выделения числа, элемент И-НЕ 2числа и элемент И-НЕ 3 знака. Навыходе элемента И 4 З прямого кодадо конца цикла сохраняется единичныйуровень, На выходе устройства разрядзнака представлен единичным уровнем.В момент времени С, и 1 ц по первому и второму каналам поступает одина-.ковая информация, которая без изменения проходит на выход 13 устрой"тва.В момент времени С на входы 1поступает комбинация 011. При этомна выходе элемент И б анализа ну(лей в момент, прохождения тактовогоимпульса ТИ 1 появляется иьшульс,от которого триггер 7 переходит вединичное состояние, Элемент И 10выделения числа и элемент И 4 прямого кода запираются нулевым уровнем с нулевого выхода триггера 7и весь первый канал устройства отключается от выходного элемента ИЛИ1 2, На выходе 13 устройства появляется единичный уровень.В последующих тактах й, ина вход 11 продолжает поступать йнформация с второго канала, котораяв данном примере имеет среднее повеличине значение двоичного числас учетом знака,24 б 088 1жа)пес )хс),1" ") смс ) о)1 11 иэлементов И рямого к), )нс ментНЕ, пороговый элемент, и элементовИ впали.-)а нулей и и элементов И анаФормула изобретения Устройство для выбора среднего по величине двоичного числа, содер лиза единиц, и триггеров анализанулей, триггер управления, и дополнительных элементов И анализа нулей,и элементов И выделения числа, выходной элемент ИЛИ, причем входыанализируемых чисел устройства черезсоответствующие входные элементыНЕ подключены к первым входам соответствующ)лх дополнительных элементовИ анализа нулей, выходы элементовИ прямого кода соединены с соответстнуюпплми входами порогового элемента, входь) установки в "0" всех триггеров "оединены с входом начальнойустанозки устройства, выходы элементов И выделения числа подключенык соответствующим входам вь)ходногоэлемента ИЛИ, выход которого является выходом устройства, о т л ич а ю щ е е с я тем, что) с цельюрасширения области применения засчет анализа чисел с учетом знака,н него введены и элементов И-НЕ знака, и элементов НЕ числа, г. элементов НЕ прямого кодар триггеров анализа единиц, причем первые входыэлементов И-НЕ знака подключены к входам соответствующих анализируемых чисел устройства, вторые входыэлементов И-НЕ знака соединены с инверсным выходом триггера управления, прямой выход триг ге р а упр авл ения подключен к вторым входам дополнительнь)х элементов И анализа нулей, . третин вход элемента И-НЕ знака объединен с третьим входом соответстнуюп)его дополнительного э;емента И анализа нулей и подключен к инверсному выходу соответствующего триггера анализа единиц, первые вхэды элементов И прямого коде соединены с инверсными выходами соответствуюп)их триггеров анализа нулей, к вторым входам, через элементы НЕ числа попключены выходы соответствующих дополнительных элементов И ;анализа нулей, а к третьим входам элементов И прямого кода - выходы соответствующих элементов И-НЕ знака, выходы эпементов И прямого коца подключены к первым входам соответствующих элементов И анализа единиц и через элементы НЕ прямого кода - к первым вхоДам соответствующих элементов И анализа нулей, вторые нхо 11 24 бИЯЯ 12ды которых соединены с выходом порого- подключены к входам анализируемых ч - вого элемента, и через элемент НЕ - сел устройства, вторые и третьи входы с вторыми входами элементов И анали- элементов И выделения числа подключеза единиц, а третьи входы всех эле- ны к инверсным выходам соответствую- ментов И анализа нулей и единиц под-щих триггеров анализа соответствующих ключены к входу тактовых импульсов нулей и единиц, вход установки в устройства, выходы элементов И ана- григгера управления подключен к входу лиза нулей и единиц подключены к еди- "Конец анализа знака" устройства.,вхоничным входам соответствующих тригге- ды установки в "О" всех триггеров ана- ров анализа нулей и единиц, первые 10 лиза единиц соединены с входом начальвходы элементов И выделения числа ной установки устройства..Ж павле Составитель В у 1 вктор Н,Тупица Техред З,Чижмар Коррект ор Л . Пилил ен з 4000/41 ТВНИИПИ ГосУДаРпо делам изоб113035, Москва раж б 71 Подписи овенного комитета СССРетений и открытийЖ-З 5, Раушская наб д, 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие Проектная,горо
СмотретьЗаявка
3839020, 10.01.1985
ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ А-3697
АЛТУНОВА ТАТЬЯНА ВИТАЛЬЕВНА, СТРИЖЕНОВ ЕВГЕНИЙ ВИТАЛЬЕВИЧ
МПК / Метки
МПК: G06F 7/38
Метки: величине, выбора, двоичного, среднего, числа
Опубликовано: 23.07.1986
Код ссылки
<a href="https://patents.su/8-1246088-ustrojjstvo-dlya-vybora-srednego-po-velichine-dvoichnogo-chisla.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для выбора среднего по величине двоичного числа</a>
Предыдущий патент: Устройство для отображения информации на экране телевизионного индикатора
Следующий патент: Устройство для упорядочивания чисел
Случайный патент: Способ записи-воспроизведения цифровой информации на магнитный носитель