Устройство для обработки информации

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 014746 Р 7 04 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Ленинградский электротехнический институт им, В,И. Ульянова (Ленина)(56) Авторское свидетельство СССР У 1236461, кл, С 06 Р 7/04, 1986.Авторское свидетельство СССР У 736094, кл. С 06 Г 7/04, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ(57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для обработки числовой и символьной информации, Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет дополнительного нахождения экстремума последовательности чисел и осуществления подсчета количества совпадений чисел последовательности с заданным числом- эталоном, Устройство содержит схемы 7,8,11 сравнения, коммутаторы 9, 18, блок 10 анализа результата, регистры 2,13,14, накапливающий сумматор 15, элементы И 16, 17, Устройство позволяет проводить выбор максимального, минимального или среднего из трех чисел, осуществлять поиск экстремума последовательности чисел и подсчет количества совпадений чисел (символов);составляющих анализируемо- Я го последовательность (слово), с заданным числом-эталоном (с заданным символом). 1 ил., 6 табл.С."1474 б 38 дений чисел последовательности с заданным числом-эталоном, .На чертеже представлена функциональная схема устройства. Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быт ь использовано для обработки числовой и символьной информации.Цель изобретения - расширение функциональных воэможностей за счет дополнительного нахождения экстремума последовательности чисел и осуСодержание информации в блоке анализа результата, выполненного на основе постоянного запоминающего устройства, приведена в табл,1. ществления подсчета количества совпа Таблица). Выход АВ 2 3.4 Вход ВА3 4 5 6А Аэ А+ Л Строка Режае Соотнощениемежду числамиА,В,С на вхо"двх 2, 3, 1Устройство для обработки информации содержит первый , второй 2 и третий 3 информационные входы, вход режима, первый 5 и второй б выходы, первую 7 и вторую 8 схемы сравнения, коммутатор 9 и блок 10 анализа результата, третью схему 11 сравнения,Т а б л и ц а 220 Режим Наименование ре- Код режима жима 000 Выбор максимального из трех чи 25 селВыбор минимального из трех чиселВыбор среднего изтрех чиселВыбор максимального из последовательностиВыбор минимальногоиэ последовательностиПодсчет количествасовпадений чисел.3 010 30 100 2.1 2.2 35 011 40 В режимах 1.1-1.3 и 3 через коммутатор 18 к входу регистра2 подклю" чен первый информационный вход 1 устройства, в режимах 2.1 и 2,2 через 45 коммутатор 18 к входу регистра 12 выход коммутатора 9.В режимах 1.1-1.3, 2.1 и 2.2 кода 00,01,10 на девятом и десятом входах блока 10 анализа результата однозначно определяют данные на его выходе вне зависимости от состоянйя первого - шестого входов блока анализа. В дальнейшем полагаем, что блок анализа реализован на постоянном запоминающем устройстве, Это не снижает общности, однако позволяет использовать терминологию, принятую для запо первый 12, второй 13 и третий 14 регистры,накапливающий сумматор .5, 1 О первый 16 и второй 17 элементы Ир коммутатор 18 и вход 19 синхронизации устройства,Устройство работает следующим образом.Ф 5Режимы работы устройства задаются кодом на входе 4 режима согласно табл.2. минающих устройств, В строках 1-3,13-15, 25 - 27 табл,1 представлены данные, выбираемые по адресам, имеющимкоды 00, О, 1 О на восьмом и девятомразрядах (девятый и десятый входыблока анализа): нулевой сигнал напервом входе блока анализа результата, единичные сигналы на четвертоми пятом выходе блока анализа результата, На втором и третьем выходахблока анализа результата формируетсятакой код, который, будучи просуммированным с кодом на двух старших адресных входах блока анализа результата (девятом и десятом), в результате дает код 11. Таким образОм, есликод на девятом, десятом входах блока анализа 00, то код на втором итретьем выходахблока анализа результата 11 и тогда 00+11=11. Если код надевятом, десятом входах блока анализа результата 01, то код на втором,третьем выходах блока анализа 10, итогда 01+10=11. Если код на девятом,десятом входах блока анализа 10, токод на первом, втором выходах блокаанализа 01 и тогда 10+01=11,В режимах 1,1-1,3, 2,1 и 2.2 изблока анализа результата по адресу,имеющему код 11 в двух старших разрядах (девятыйр десятый выходы блокаанализа результата), выбираются дангные, содержащие нупевое значение внулевом и четвертом разрядах (пятыйи первый выходы), единичное - в пер -вом разряде (четвертый выход), Состояние второгор третьего выходов блока анализа результата определяетсясостоянием первого - шестого входовблока анализа результата, Рассмотримвозможные комбинации сигналов на этихвходах.Для режимов 1.1, 1.2, 2.1 и 2.2полагаем, что если два числа, равные между собой, больше (меньше) третьего, то максимальным (минимальным)из трех этих чисел можно считать любое из равных между собой чисел. Для определенности считают, чтомакспри А=ВрА)С ) (А,В,С=Арпри А=С,АВ А,В,С=А,при В=С,ВААрВрС) =В(мин)Для режима 1,3 полагают, что если два числа, равные между собой, боль1474 б 38 Указанные соотношения определяют коды на выходах схем 7,8 и 1 сравнения и на первом - шестом входах блока анализа результата. Будем считать, что на первый, второй и третий информационные входы устройства поступают числа С,А,В, При коде 11 на девятом и десятом входах блока анализа результата значения первого - шестого .входов блока анализа результата определяют такой код на втором и третьем выходах блока анализа результата, соединенных с младшими разрядами выхода накапливающего сумматора 15, который, будучи просуммированным с, кодом 11, дает в результате код, обеспечивающий подключение на выход 5 устройства через коммутатор 9 соответствующего регистра устройства.Если на первом - шестом выходах блока анализа результата присутствует комбинация сигналов, соответствующаямакстому, что А= мин) А,В,С, то с второгош 1 Йи третьего выходов блока анализа результата снимается код О 1:11+01=00. Код 00 согласно табл. подключает через коммутатор 9 на выход 5 устройства выход регистра 13, содержащей чис" ло А. Таблица 3 акс А,В,С Соотношения АС А=С В=С А=В АВ,АВ,АВ,АС,ВА,ВА,В. "А,СА,СА,ВС А=С В=С СВ А=В Таб лица 4 35 40 45 50 55 АсС А=С В=С А=В ВсС А=С В=С СсВ А=В АсВ,АсВ,АсВ,АсС,ВсА,ВА,ВА,СсА,СсА,Таблица 5 А)В, АсС А)В, А=С АС, АкВ АС, А=В ВА, АсС ВА, В=С ВС, ВсА СА, СсВ СВ, СА А В ше меньше) третьего, то среднимииэ этих трех чисел можно считать любое иэ двух равных между собой. Цляопределенности считают, чтопри А=В шЫ А,В,С А,при А С йЫ А,ВС А,при В=.С шЫ А,В,С щВВ табл, 3-5 представлены соотношения между числами А,В и С, однозначно определяющие соответственномаксимальное, минимальное и среднееиз этих чисел. мин А,В,С Соотношения шЫ. А, В, С Соотношения 5 10 15 20 25 30 Если на первом - шестом входах блока анализа результата присутствует комбинация сигналов, соответствующаямакстому, что В мин) А,В,С, то с втошйрого и третьего выходов блока анализа результата снимается код 11;11+11= /=10, Код 10 согласно табл.1 подключает через коммутатор 9 на выход 5 устройства выход регистра 14.Если на первом - шестом входах блока анализа результата присутствует комбинация сигналов, соответствующаямакстому, что С= мин) А,В,С, то с второшйго и третьего вйходов блока анализа результата снимается код 10:1+10=01. Код 01 согласно табл, подключит на выход 5 устройства через коммутатор 9 выход регистра 12. Информация в блоке анализа результата, составлена на основании описанного, представлена в строках 1-36 табл.1), 1474638В режиме 3 осуществляется подсчет количества совпадений чисел, составляющих некоторую последовательность с числом-эталоном, краняющимся в уст 5 ройстве, Данный режим часто используется в символьной обработке, когда необходимо подсчитать, например, количество вхождений рассматриваемого символа в слово, Каждому символу соответствует некоторое число в принятой системе кодирования. Например, в коде АСКИ символ представляется байтом, Слово есть совокупность символов, т.е. набор чисел. 15Числа, составляющие последовательности, могут поступать на входы 2 и 3 устройства парами, При поступлении чисел последовательности на вход 2 (или 3) устройства по одному, 20 на другой вход 3 (или 2) устройства необходимо подать любое число, не совпадающее с эталоном, Эталон (чист ло, с которым осуществляется сравнение) хранится в регистре 1 2 устройст ва.В режиме 3 возможны следующие соотношения между числами А,В, поступающими на входы 2 и 3 устройства, и числом-эталоном С. содержащимся в 30 регистре 1 2, представленные в табл.6,Таб лица 6 Количествосоединений Соотношения 35 2 1 0 А С, В=С А=С, ВФС АФС В=С АФС, ВС Информация о количестве совпадений чисел последовательности с эталоном снимается с выхода накапливающе" го сумматора 15, начиная с второго разряда, и соответственно подается на второй выход 6 устройства. В режиме 3 первый вход 1 устройства подключен к входу регистра 12, Нулевое состояние десятого входа бло 50 ка анализа результата определяет код на первом - пятом выходах блока анализа результата: 00111 - строка 37 табл,.1. При единичном значении на десятом входе блока анализа результата состояние третьего - пятого выходов соответственно 001,код на первом и втором выходах блока анализа результата зависит от состояния шестого, пятого, второго и первого входов согласно строкам 38-46 табл.1.В исходном состоянии сигналом сброса регистры 12-14 инакапливающий сумматор 15 переведены н нулевое состояние.В режимах 1,1-1.3 первый вход 1 устройстна через коммутатор 18 подключен к входу регистра 12. Единичными сигналами с четвертого и пятого выходов блока 10 анализа резистора элементы И 16 и 17 разблокированы,По синхронизирующему импульсу, поступающему на вход 19 устройства, осуществляется запись в регистры 3, 14 и 12 чисел А,В,С с первого - третьего входов 1-3 устройства для сравнения. По этому же синхроимпульсу осуществляется суммирование в накапливающем устройстве 15 информации с первого - третьего выходов блока 10 анализа результата. В зависимости от значения девятого и десятого вхо - дов блока 1 О анализа результата из него выбираются такие данные (строки 1-3, 3-15, 25-27 табл.), в результате суммирования которых с содержимым накапливающего сумматора 15 в младших разрядах выхода последнего сформируется код 11, Данный код, поступая на управляющий вход коммутатора 9, подключает через этот коммутатор выход регистр 12 на соответствующие входы схем 7,8 и 11 сравнения, Этот же код поступает на девятый и десятый входы блока 10 анализа результата, вызывая выборку из него данных, содержащих ноль в нулевом разряде. Нулевой сигнал с пятого выхода блока анализа результата блокирует элемент И 16 для прохождения синхроимпульсов на тактовые нходы регистров 12-14, Комбинация сигналов на ныкодах схем 7 8 и 1 сраннения, поступающая на первый - шестой нходы блока 10,выбирает из блока 1 О анализа результата данные согласно строкам 4"12, 16 - 24, 28-36 табл.1.По следующему синхронизирующему сигналу осуществляется суммирование этих данных с содержимым накапливающего сумматора 5, в результате которого в младших разрядах сумматора 15 образуется код ОО, 01 или 1 О, в зависимости от содержания информации на выходах схем 7,8 и 11 сравнения и нхода и ОР ОР режима работы уст 1474638 Оройства, Данные коды подключают навыход коммутатора 9 и выход 5 устройства соответственно выходы второго, третьего или первого регистров3, 14 и 2, т.е. дсуществляетсяпередача на выход 5 устройства макс(мин, шЫ) из чисел А,В,С. Код 00,01, или 10, поступая на девятый идесятый входы блока 10 анализа ре, зультата, выбирает из БА данные, содержащие единицу в нулевом разряде.В результате единичный сигнал с пятого выхода блока анализа результатаразблокирует через элемент И 16 регистры 12-14 для приема новых чисел.Для устранения динамической ошибки работы устройства необходимо, чтобы частота синхронизирующих импульсовбыла в два раза выше частоты поступления данных на входы 1-3 устройства.В режимах 2.1 и .2.2 числа, сос-:.. тавляющие последовательность, могутпоступать на входы 2 и б парами. Припоступлении чисел последовательности 25на вход 2 (нли 3) устройства по одно"му на другой вход 3 (или 2) устройства необходимо. подать нулевой код длярежима 2.1 или единичный код (111)для режима 2,2, ЗОВ данных режимах через коммутатор18 на вход регистра 12 подключен выходкоммутатора 9, В результате такого подключения в регистр 12 осуществляется запись максимального (режим2.1) или минимального (режим 2,2)числа из сравниваемых трех чисел впредыдущем такте работы устройства.В каждом такте работы устройствофункционирует, как в рассмотренныхрежимах 1.1 и 1.2. После окончанияпоступления последовательности чиселв устройство на первом выходе 5 находится максимальное (или минимальное)число иэ рассматриваемой последовательности,В режиме 3 в исходном состоянии устройства нулевым сигналом с иладшего разряда выхода сумматора 15, связанного с десятым входом блока 10 анализа результата, выбирают из блока 10 анализа результата данные, содержащие единицу в первом разряде. Единичным сигналом с четвертого выхода блока 10 анализа результата злеиент И 17 разблокирован, Первый вход 1 устройства подключен через коммутатор 18 на вход регистра 12,На вход 1 устройства поступаетчисло - эталон, на входы 2 и 3 - первые числа анализируемой последовательности,По синхрониэирующему импульсу свхбда 19 устройства осуществляетсяприем чисел А,В,С в регистры 13, 14и 12 устройства. По этому же импульсу происходит суммирование в накапливающем сумматоре 15 его исходногосодержания (нулевого) с данными,снимаемыми с выхода блока 1 О анализа результата (строка 37 табл.1).В результате на младшем разряде свыхода сумматора 15 появляется единичный сигнал, который, поступая науправляющий вход коммутатора 9, подключает на выход коммутатора 9 выходрегистра 12. Этот единичный сигнал,поступая на десятыйвход блока 10 анализа результата, выбирает из негоданные, содержащие ноль в первом ивтором разрядах, Нулевой сигнал счетвертого выхода блока 10 анализаблокирует элемент И 17 для прохождения синхроимпульсов с входа 19 устройства. В накапливающем сумматоре 15содержится число, имеющее младшийразряд, равный единице.Так как данные, поступающие насумматор 15 из блока 1 О анализа результата, в младшем разряде содержатноль (строки 38-46 табл.1), то состояние младшего выхода сумматора 15не изменяется, т.е. остается единичным, Следовательно, не изменяетсяи единичное состояние десятого входа блока 10 анализа результата и соответствующего разряда управляющеговхода коммутатора 9. Таким образом,нулевой сигнал с четвертого выходаблока О анализа результата, выбираеиый из него при едииичном состоянии десятого входа, постоянно блокирует элемент И 17, фиксируя тем са- .мым число-эталон в регистре 12 навремя просмотра всей последовательности, Кроме того, единичным сигналом с младшего разряда выхода сумматора 15 коммутатор 9 настроен на подключение на выход регистра 12; В результате такого подключения числоэталон постоянно подается на вторыевходы первой и третьей схем 7 и 1сравнения,В зависимости от комбинации сигналов на выходах первой и третьейсхем 7 и 11 сравнения, на первом ивтором выходах блока 10 анализа результата формируется код количества совпадений двух чисел, поступающих на второй и третий входы 2 и 3 уст-,5 ройства, с числом-эталоном, хранимым в регистре 12. По синхрониэирующему импульсу с выхода 19 устройства осуществляется суммирование этого кода с содержимым накапливающего суммато О ра 15, а также прием очередных чисел ,последовательности в регистры 13 и 14.В данном режиме частота поступления чисел на входы 2 и 3 устройства 5 должна совпадать с частотой синхроимпульсов, формирование информации о количестве совпадений с эталоном чисел анализируемой последовательности из 2 п чисел (при поступлении чисел на входы устройства парами) осуществляет с запаздыванием на один такт относительно поступления на входы2,3 устройства (2 п) - и 2 п-го чисел, После просмотра всей последователь ности на втором выходе 6 устройства находится информация о количестве совпадений чисел этой последовательности с эталоном.Предлагаемое устройство за счет 3 О лишь изменения содержания блока О анализа результата позволяет решать широкий круг задач, связанных со сравнением между собой данных при числовой или символьной обработке. Например, при обработке символьной информации с целью контроля подсчитывают количество открывающих и закрывающих скобок. Если эту функцию записать рекурсивно, то предложенное уст- щ ройство будет ее реализовать, Так, в регистры 13 и 4 устройства нужно занести коды соответственно открывающей и закрывающей скобок, а коды символов подавать на вход 1 устройства. При соответствующей организации блока 10 анализа результата устройство будет реализовывать и указанную функцию.5 ОФормула изобретения Устройство для обработки информации, содержащее первую и вторую схе мы сравнения, первый коммутатор, блок анализа результата, причем входы пер 55 вых групп первой и второй схем сравнения соответственно объединены, первый и второй выходы первой схемы сравнения соединены соответственно с первым и вторым входами блока анализа результата, первый и второй выходы второй схемы сравнения соединены соответственно с третьим и четвертым входами блока анализа результата, выходы первого коммутатора являются информационными выходами устройства, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет дополнительного нахождения экстремума последовательности чисел и осуществления подсчета количества совпадений чисел последовательности с заданным числом-эталоном, в устройство введены третья схема сравнения, три регистра, накапливающий сумматор, второй коммутатор, два элемента И, причем вход синхронизации устройства соединен с первым входом первого элемента И и с синхровходом накапливающего сумматора, первый, второй и третий входы которого соединены с первым, вторым и третьим выходами блока анализа результата, а выходы разрядов накапливающего сумматора, кроме младшего, являются выходами числа совпадений устройства, пятый и шестой входы блока анализа результата соединены соответственно с первым и вторым выходами третьей схемы сравнения, седьмой и восьмой входы блока анализа результата явля- ются соответственно первым и вторым разрядами входа установки режима устройства, третий разряд входа установки режима устройства соединен с управляющим входом второго коммутатора, девятый и десятый входы блока анализа результата соединены соответственно с двумя младшими разрядами выхода накапливающего сумматора и с входами управления первого коммутатора, четвертый выход блока анализа результата соединен с первым входом второго элемента И, выход Которого соединен с еинхровходом первого регистра, пятый выход блока анализа результата соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И и синхровходами второго и третьего регистров, входы первого анализируемого числа устройства соединены с первой группой входов второго коммутатора, информационные входы второго и третьего регистров являются соответ14 474638 Составитель В. КозловРедактор В, Данко Техред А.Кравчук Корректор М. Самборская Заказ 1894/46 Тираж 667 ПодписноеВНЯИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Проидводственно-иэдательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул, Гагарина,301 ственно входами второго и третьегоанализируемых чисел устройства, информационные входы первого регистрасоединены с выходами второго коммутатора, а выходы разрядов соединены.с первой группой входов первого коммутатора, вторая группа входов которого соединена с выходами радрядоввторого регистра и первыми группамивходов первой и второй схем с.равнения, третья группа входов первого .оммутатора соединена с выходами разрядов третьего регистра, с второй группой входов второй схемы сравнения и первой группой входов третьей схемы сравнения, выходы первого коммутатора соединены с вторыми группами входов первой и третьей схем сравне 10 ния и с второй группой входов ,второго коммутатора,