JPH0667844A

JPH0667844A - ソーティング方法およびソーティング回路

Info

Publication number: JPH0667844A
Application number: JP22144392A
Authority: JP
Inventors: Yoshitsugu Inoue; 喜嗣井上; Hiroyuki Kawai; 浩行河合
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1992-08-20
Filing date: 1992-08-20
Publication date: 1994-03-11

Abstract

(57)【要約】【目的】付加的な手段を用いずにソーティングを行な
うことを可能とし、その回路規模が被ソーティングデー
タの個数に依存しないようにする。【構成】縦続接続した複数の処理要素１１〜１ｎの一
端側の処理要素１１へ複数のデータを順次与え、各処理
要素１１〜１ｎにおいて、１つのデータを格納した後、
格納したデータと、その後に与えられる新たなデータと
を比較し、所定の順序関係に基づいて、比較されたデー
タのうちの一方を格納するとともに他方を後段の処理要
素へ与える処理を繰返し行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、任意の順序に並んだ複
数のデータを所定の順序関係に従って並べ替えるソーテ
ィング方法およびソーティング回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】任意の順序に並んだ複数個のデータを、
所定の順序関係に従って並べ替えるソーティングを行な
うソーティング回路が、種々のデータ処理装置に従来か
ら用いられている。

【０００３】図９は、従来のソーティング回路の構成の
一例を示すブロック図である。ソーティング回路は、縦
続接続されたｎ個の処理要素１１，１２，１３，…１ｎ
からなる。これらの処理要素１１〜１ｎは、それぞれ同
一の内部構成を有し、たとえば１個の集積回路として構
成される。

【０００４】処理要素１１〜１ｎのそれぞれは、任意の
順序に並んだ複数個の数値データよりなる被ソーティン
グデータが伝送される入力データ伝送用の入力バス１０
１と、ソーティングに関する処理結果のデータが伝送さ
れる出力データ伝送用の出力バス１０２とに接続され
る。各処理要素１１〜１ｎのそれぞれには、入力バス１
０１から被ソーティングデータのうちの１つのデータが
比較データとして各別に与えられる。また、前記比較デ
ータのほかに、被ソーティングデータが、前記比較デー
タとは別の伝送ライン１０３から第１の処理要素１１に
順次入力され、これが順次的に他の処理要素１２〜１ｎ
に転送される。

【０００５】図１０は、処理要素１２の内部構成を示す
ブロック図である。他の処理要素の構成も図１０に示さ
れる構成と同様である。

【０００６】処理要素１２は、バスデータレジスタ１２
１，シフトデータレジスタ１２２，比較器１２３，カウ
ンタ１２４および制御回路１２５を含む。バスデータレ
ジスタ１２１は、入力バス１０１から被ソーティングデ
ータのうちの１個のデータを取込んで記憶する。シフト
データレジスタ１２２は、その前段の処理要素から被ソ
ーティングデータを取込んで、その後段の処理要素へ前
記被ソーティングデータをシフトさせる。比較器１２３
は、バスデータレジスタ１２１およびシフトデータレジ
スタ１２２に接続されており、これらに取込まれたデー
タの大小関係を比較し、その比較結果に基づいて信号を
出力する。

【０００７】カウンタ１２４は、比較器１２３の出力を
カウントし、そのカウント値を出力バス１０２へ出力す
る。制御回路１２５は、その前段の処理要素からの制御
信号を受け、その制御信号を後段の処理要素に与えると
ともに、前記制御信号に基づいてバスデータレジスタ１
２１およびカウンタ１２４へこれらの動作を制御するた
めの信号を与える。

【０００８】制御回路１２５は、前段の処理要素から入
力開始信号を制御信号として取込むと、入力バス１０１
からバスデータレジスタ１２１にデータを取込ませる制
御を行なうとともに、カウンタ１２４のカウント値をリ
セットする制御を行なう。また、前段の処理要素から入
力終了信号を制御信号として取込むと、カウンタ１２４
のカウント値を出力バス１０２へ出力させる制御を行な
う。このような入力開始信号と入力終了信号とよりなる
制御信号は、各時刻ごとに各処理要素１１〜１ｎの間を
順次シフトされる。

【０００９】次に、このような構成のソーティング回路
の動作について説明する。図１１は、図９および図１０
に示したソーティング回路の動作の説明図である。

【００１０】被ソーティングデータがｎ個のデータで構
成されている場合、そのｎ個のデータ（以下入力データ
という）Ｘ１〜Ｘｎは、時刻ｔ１〜ｔｎの間にＸ１から
順に各時刻に１つずつ入力バス１０１に与えられる。ｉ
番目の入力データＸｉは、時刻ｔｉに入力バス１０１に
与えられるとただちに第ｉの処理要素１ｉのバスデータ
レジスタ１２１に取込まれて記憶されるとともに、第１
の処理要素１１のシフトデータレジスタ１２２に取込ま
れる。このシフトデータレジスタ１２２に取込まれたデ
ータは、その後の各時刻ごとに順次後段の処理要素にシ
フトされる。

【００１１】第ｉの処理要素１ｉでは、時刻ｔｉからｔ
ｎ＋ｉ−１の間、各時刻ごとにその前段の処理要素から
シフトされてくる入力データＸｊ（ｊ＝１，２，…，
ｎ）と、記憶された入力データＸｉとを比較し、入力デ
ータＸｉのほうが大きい場合に、カウンタ１２４のカウ
ント値Ｃｉに１を加える。ただし、このカウント値Ｃｉ
は初期値を１に設定しておく。

【００１２】時刻ｔｎ＋ｉ−１までに入力データＸｉ
と、すべての入力データＸ１〜Ｘｎとが比較される。そ
の比較結果に基づいてカウンタ１２４が、入力データＸ
１〜Ｘｎの中で入力データＸｉよりも大きいデータの個
数をカウントする。

【００１３】このカウント値Ｃｉは、最終的に入力デー
タＸｉ〜Ｘｎを小さい順に並べた場合の入力データＸｉ
の順位を表わすものである。カウント値Ｃ１〜Ｃｎは、
時刻ｔｎ＋１からｔ２ｎまでの間に第１の処理要素１１
から順に各時刻ごとに１つずつ出力される。

【００１４】このように出力されるカウント値Ｃ１〜Ｃ
ｎに基づいて、記憶装置に記憶された被ソーティングデ
ータを所定の手段を用いて並べ替えることによって被ソ
ーティングデータのソーティングが完了する。

【００１５】このようなソーティング回路では、ｎ個の
データからなる被ソーティングデータに対してｎ個の処
理要素１１〜１ｎを用いて並列処理を行ない、データの
入出力と処理とを完全に重畳させることによりデータの
入力に要する時間の２倍の時間で処理が完了する。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述のような
従来のソーティング回路では、処理要素１１〜１ｎはデ
ータの順位を求めることができるが、ソーティングを行
なうことはできず、ソーティングを行なうためには、デ
ータを並べ替えるための付加的な手段が必要である。ま
た、各処理要素内のカウンタのビット長が、被ソーティ
ングデータの個数に依存する。そのため、被ソーティン
グデータ数の増加に比例して各処理要素内のカウンタの
容量が大きくなり、ソーティング回路の回路規模が大き
くなる。

【００１７】本発明はこのような問題を解決するために
なされたものであり、付加的な手段を用いずにソーティ
ングを行なうことが可能であり、ソーティング回路の回
路規模が被ソーティングデータの個数に依存しないソー
ティング方法およびソーティング回路を提供することを
目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
は、任意の順序に並んだ複数のデータを、所定の順序関
係に並んで並べ替えるソーティング方法であって、縦続
接続された複数の処理手段の一端側の処理手段へ前記複
数のデータを順次与え、各処理手段において、１つのデ
ータを格納した後、格納したデータと、その後に与えら
れる新たなデータとを比較し、所定の順序関係に基づい
て、比較されたデータのうちの一方を格納するとともに
他方を後段の処理手段へ与える処理を繰返し行なうこと
を特徴とする。

【００１９】請求項２に記載の本発明は、順次的に入力
される複数のデータを所定の順序関係に従って並べ替え
るソーティング回路であって、縦続接続された複数の処
理手段を備える。前記複数の処理手段の各々は、その処
理手段に残すべきデータを格納する第１の格納手段と、
後段の処理手段へ出力すべきデータを格納する第２の格
納手段と、入力されたデータと、前記第１の格納手段に
格納されたデータとを比較する比較手段と、前記比較手
段の比較結果より所定の順序関係に基づいて、比較され
たデータのうちの一方を前記第１の格納手段へ与えると
ともに他方を前記第２の格納手段へ与えるデータ出力制
御手段とを含むことを特徴とする。

【００２０】請求項３に記載の本発明は、任意の順序に
並んだ複数のデータを所定の順序関係に従って並べ替え
るソーティング方法であって、縦続接続された複数の処
理手段の一端側の処理手段へ前記複数のデータを順次与
え、各処理手段において、所定の順序関係で２つのデー
タを格納した後、格納した２つのデータと、その後に与
えられる新たなデータとを比較し、所定の順序関係に基
づいて、比較されたデータのうちの２つのデータを格納
するとともにそれ以外の１つのデータを後段の処理手段
へ与える処理を繰返し行なうことを特徴とする。

【００２１】請求項４に記載の本発明は、順次的に入力
される複数のデータを所定の順序関係に従って並べ替え
るソーティング回路であって、縦続接続された複数の処
理手段を備える。前記複数の処理手段の各々は、入力さ
れたデータのうちその処理手段に所定の順序関係で残す
べき２つのデータを格納する第１の格納手段と、後段の
処理手段へ出力すべきデータを格納する第２の格納手段
と、入力されたデータと前記第１の格納手段の格納され
た２つのデータとを比較する比較手段と、該比較手段の
比較結果より、所定の順序関係に基づいて、比較された
データのうちの２つのデータを前記第１の格納手段へ与
えるとともにそれ以外の１つのデータを前記第２の格納
手段へ与えるデータ出力制御手段とを含むことを特徴と
する。

【００２２】

【作用】請求項１に記載の本発明によれば、縦続接続さ
れた複数の処理手段のそれぞれにおいて、たとえば、比
較されるデータのうち、大きいほうのデータを格納する
ようにした場合、最後の入力データに対する処理が終了
すると、それぞれの処理手段に与えられたデータのうち
の最大のデータがそれぞれの処理手段に最終的に格納さ
れる。このため、一端側の処理手段から他端側の処理手
段へ、データが大きい順に格納されるので、データが、
縦続接続された処理手段のみで大きい順に並べ替えられ
る。

【００２３】請求項２に記載の本発明によれば、それぞ
れの処理手段では、新たに入力されたデータと、第１の
格納手段に格納されたデータとが比較手段において比較
される。たとえば、比較されるデータのうち、大きいほ
うのデータを処理手段に残すようにした場合、データ出
力制御手段では、比較されたデータのうちの大きいほう
のデータを第１の格納手段に与え、小さいほうのデータ
を第２の格納手段に与える。第２の格納手段に格納され
たデータは後段の処理手段へ出力されるが、この出力デ
ータが後段の処理手段の入力データとなる。すべての入
力データに対してこのような処理が行なわれると、最終
的に第１の格納手段には入力されたデータのうち最大の
データが格納されることとなる。このため、一端側の処
理手段から他端側の処理手段へ、データが大きい順に格
納されるので、縦続接続された処理手段のみでデータは
大きい順に並べ替えられる。

【００２４】請求項３に記載の本発明によれば、縦続接
続された複数の処理手段のそれぞれにおいて、たとえば
比較されるデータのうち最大のデータとその次に大きい
データとを格納するようにした場合、最後の入力データ
に対する処理が終了すると、それぞれの処理手段に与え
られたデータのうちの最大のデータとその次に大きいデ
ータとが最終的に処理手段新格納される。このため、一
端側の処理手段から他端側の処理手段へ、各処理手段に
データが大きい順に２つずつ格納されるので、縦続接続
された処理手段のみでデータは大きい順に並べ替えられ
る。

【００２５】請求項４に記載の本発明によれば、それぞ
れの処理手段では、新たに入力されたデータと、第１の
格納手段に格納された２つのデータとが比較手段におい
て比較される。たとえば、比較されるデータのうち最大
のデータとその次に大きいデータとを格納するようにし
た場合、データ出力制御手段では、比較されたデータの
うちの最大のデータとその次に大きいデータとを第１の
格納手段に与え、それ以外の１つのデータを第２の格納
手段へ与える。第２の格納手段に格納されたデータは後
段の処理手段へ出力されるが、この出力データが後段の
処理手段の入力データとなる。すべての入力データに対
してこのような処理が行なわれると、最終的に第１の格
納手段には入力されたデータのうち最大のデータとその
次に大きいデータとが格納されることとなる。このた
め、一端側の処理手段から他端側の処理手段へ、各処理
手段にデータが大きい順に２つずつ格納されるので、デ
ータ縦続接続された処理手段のみでデータは大きい順に
並べ変えられる。

【００２６】

【実施例】次に、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

【００２７】第１実施例図１は、第１実施例によるソーティング回路の構成を示
すブロック図である。このソーティング回路は、縦続接
続されたｎ個の処理要素１１，１２，…１ｎからなる。
処理要素１１，１２，…１ｎはそれぞれ同一の内部構成
を有し、たとえば１個の集積回路として構成される。

【００２８】このソーティング回路では、ｎ個の数値デ
ータにて構成されるデータ列である被ソーティングデー
タＸが時刻ｔ１〜ｔｎの間に１個ずつ順次、処理要素１
１に入力データＸＩとして入力され、また各処理要素１
１〜１ｎの処理を開始させるための信号である制御信号
Ｓが被ソーティングデータＸの最初のデータと同時に入
力制御信号ＳＩとして処理要素１１に入力される。処理
要素１１は、後述するような処理を行なった後、出力デ
ータＸＯおよび出力制御信号ＳＯを後段の処理要素１２
へ出力する。以後、処理要素１２〜１ｎは、前段の処理
要素からの出力データＸＯを，出力制御信号ＳＯをそれ
ぞれ入力データＸＩ，入力制御信号ＳＩとして処理要素
１１と同様の処理を行なう。これによって被ソーティン
グデータＸは、処理要素１１〜１ｎへ順次与えられる。

【００２９】図２は、処理要素１２の内部構成を示すブ
ロック図である。他の処理要素の構成も図２に示される
構成と同様である。入力端子２には被ソーティングデー
タＸである入力データＸＩが入力され、入力端子３には
制御信号Ｓである入力制御信号ＳＩが入力される。入力
端子２から入力された入力データＸＩは比較器７と、ス
イッチ８とに与えられる。比較器７は入力データＸＩ
と、後述する選択回路２０の出力Ｚとの大小を比較し、
ＸＩ≧Ｚの場合は制御信号Ｓ１＝１をスイッチ８へ与
え、一方、ＸＩ＜Ｚの場合は制御信号Ｓ１＝０をスイッ
チ８へ与える。

【００３０】スイッチ８には、入力データＸＩ，制御信
号Ｓ１の他に選択回路２０の出力Ｚが与えられる。この
スイッチ８は、制御信号Ｓ１の値に応じて、入力データ
ＸＩと出力Ｚとの出力先を、第１レジスタ１０ａと第２
レジスタ１０ｂとのどちらかに選択するためのスイッチ
であり、制御信号Ｓ１＝１の場合は、入力データＸＩを
格納データＹとして第２レジスタ１０ｂへ与え、出力Ｚ
を出力データＸＯとして第１レジスタ１０ａへ与える。
一方、制御信号Ｓ１＝０の場合は、入力データＸＩを出
力データＸＯとして第１レジスタ１０ａへ与え、出力Ｚ
を格納データＹとして第２レジスタ１０ｂへ与える。

【００３１】第１レジスタ１０ａはスイッチ８から与え
られた出力データＸＯを格納し、その後出力端子４から
その出力データＸＯを出力する。第２レジスタ１０ｂは
スイッチ８から与えられた格納データＹを格納し、その
後、その格納データＹを、選択回路２０へ与えるととも
に出力端子６から出力させる。

【００３２】また、入力端子３から入力される入力制御
信号ＳＩは、制御回路３０に与えられる。制御回路３０
は、入力制御信号ＳＩが与えられた場合に選択回路２０
へ選択制御信号を与え、その後、出力端子５から出力制
御信号ＳＯを出力する。

【００３３】選択回路２０には、前述の格納データＹお
よび選択制御信号の他に０を表わす最小値データが与え
られている。選択回路２０では、選択制御信号が与えら
れていない場合は、格納データＹを出力Ｚとして比較器
７およびスイッチ８へ与え、一方、選択制御信号が与え
られている場合は、前記最小値データを出力Ｚとして比
較器７およびスイッチ８へ与える。

【００３４】このような構成の処理要素では、初期状態
において第１レジスタ１０ａに格納されている出力デー
タＸＯと、第２レジスタ１０ｂに格納されている格納デ
ータＹとがそれぞれどのような値であっても、入力制御
信号ＳＩとともに最初の入力データＸＩが入力された場
合、比較器７における入力データＸの比較対象データで
ある出力Ｚは、選択回路２０によって被ソーティングデ
ータＸの最小値である０であるので、比較器７における
大小関係は必ずＸＩ≧Ｚ（等号はＸＩ＝０の場合）とな
る。このため、比較器７の制御信号Ｓ１は必ず１とな
り、スイッチ８によって格納データＹには入力データＸ
Ｉが選択され、出力データＸＯは０となる。

【００３５】そして、入力制御信号ＳＩが入力された後
は、次の入力制御信号ＳＩの入力があるまで、選択回路
２０の出力Ｚは格納データＹとなり、毎時刻、比較器７
により入力データＸＩと格納データＹとの比較が行なわ
れ、それまでに入力された入力データＳＩのうちで最大
のものが格納データＹとなる。このような構成の処理要
素を図１のようにｎ個接続すると、処理要素１１〜１ｎ
のそれぞれには、被ソーティングデータＸのデータが大
きい順に格納されることになるので、被ソーティングデ
ータＸのソーティングが行なえる。このソーティング回
路の各処理要素１１〜１ｎは、最終的に１個の格納デー
タＹを格納するだけでよいため、その回路規模が被ソー
ティングデータＸのデータ数に依存しない。

【００３６】以上のようなソーティング回路では、入力
制御信号ＳＩが入力されて以降の毎時刻に、処理要素１
１が入力データＸＩと格納データＹとの大きいほうを格
納することにより、処理要素１１には、それまでに入力
された被ソーティングデータＸのうちの最大のデータが
常に格納される。したがって、時刻ｔｎに被ソーティン
グデータＸの最後のデータ（ｎ番目のデータ）が処理要
素１１に与えられると、比較処理の結果、被ソーティン
グデータＸ中の最大のデータが処理要素１１の格納デー
タＹとなる。

【００３７】これと同様に処理要素１２〜１ｎにおいて
は、それぞれの前段の処理要素から出力された出力デー
タＸＯのうちの最大値のデータがそれぞれの格納データ
Ｙとなる。

【００３８】また、たとえば第ｉの処理要素は、処理要
素１１に最初の被ソーティングデータＸが入力されてか
らｉ−１時刻だけ遅れて、前段の処理要素から最初の被
ソーティングデータＸが入力される。そして、第ｉの処
理要素は、前段の処理要素からの出力データＸＯが入力
データＸＩとして入力された時刻も、処理要素１１のそ
れに対してｉ−１時間だけ遅れる。したがって、被ソー
ティングデータＸの中でｉ番目に大きいデータは、第ｉ
の処理要素において、時刻ｔｎ＋ｉ−１に確定する。

【００３９】このようにそれぞれの処理要素１１〜１ｎ
は、処理結果が確定すると、確定した順に、処理要素１
１〜１ｎのそれぞれの格納データＹを、時刻ｔｎ＋１か
ら格納データＹ１〜Ｙｎとして毎時刻出力する。この場
合、たとえば、被ソーティングデータＸでｉ番目に大き
いデータは、時刻ｔｎ＋ｉ−１に確定しているので、そ
の格納データＹｉは、時刻ｔｎ＋ｉに出力される。また
被ソーティングデータＸの中で最小のデータは、処理要
素１ｎより時刻ｔ２ｎに出力され、これにて被ソーティ
ングデータＸのソーティングが完了する。

【００４０】次に、図１および図２のソーティング回路
の動作を具体的に説明する。図３は、図１および図２の
ソーティング回路の動作の具体例を示す説明図であり、
６個のデータ（２，４，３，５，６，１）にて構成され
た被ソーティングデータＸのソーティング例を示す。こ
の場合、処理要素は６個必要である。

【００４１】まず、時刻ｔ１において、処理要素１１に
入力データＸＩの２と入力制御信号ＳＩとが与えられ
る。処理要素１１では、入力制御信号ＳＩが与えられる
ことにより、格納データＹは２となり、後段の処理要素
１２への出力データＸＯは０となる。次に、時刻ｔ２に
おいて、処理要素１１に入力データＸＩとして４が与え
られる。処理要素１１では、格納データＹの２と入力デ
ータＸＩの４とが比較され、この比較結果により格納デ
ータＹが４となり、次段の処理要素１２への出力データ
ＸＯは２となる。

【００４２】また、処理要素１２では、時刻ｔ２におい
て、入力データＸＩの０と入力制御信号ＳＩとが与えら
れる。処理要素１２では入力制御信号ＳＩが与えられる
ことにより、処理要素１２の格納データは０となり、次
段の処理要素１３への出力データＸＯは０となる。

【００４３】以後の時刻でこのような処理を繰返す過程
において、処理要素１１では、入力制御信号ＳＩが与え
られた後は、それまでの入力データＸＩの中での最大の
データが格納データＹとなる。したがって、被ソーティ
ングデータＸの最後の入力データＸＩである１が時刻ｔ
６で処理要素１１に与えられ、その比較結果に従ってそ
の前時刻ｔ５での格納データＹの６がそのまま、格納デ
ータＹとなったとき、その格納データＹの６は被ソーテ
ィングデータＸのうちで最大値である。

【００４４】時刻ｔ７において、次の被ソーティングデ
ータ（１２，１４，１３，１５，１６，１１）のソーテ
ィングが始められる。時刻ｔ７において、処理要素１１
には、次の被ソーティングデータＸの先頭のデータであ
る入力データＸＩの１２と、入力制御信号ＳＩとが与え
れ、これとともに、既にソーティング結果が確定してい
る前被ソーティングデータＸの最大値である格納データ
Ｙの６が処理要素１１から出力される。また、処理要素
１１では、入力制御信号ＳＩが与えられるので、入力デ
ータＸＩの１２が格納データＹとなり、後段の処理要素
１２への出力データＸＯが０となる。

【００４５】また、処理要素１２では、時刻ｔ６までに
処理要素１１から出力されて与えられた５個の入力デー
タＸＩのうちの最大のデータである５が格納データＹと
なっており、時刻ｔ７において、処理要素１１から出力
されて与えられた入力データＸＩの１と格納データＹの
５とが比較されて格納データＹの５がそのまま格納デー
タＹとなり、後段の処理要素１３への出力データＸＯは
１となり、処理要素１２のソーティング結果が確定す
る。そして、時刻ｔ８において、格納データＹの５が処
理要素１２から出力される。

【００４６】このような処理を各処理要素について繰返
し行なうことにより、時刻ｔ１２において、前被ソーテ
ィングデータ（２，４，３，５，６，１）の最小値であ
る１が第６の処理要素１６から出力される。また、この
間に新たな被ソーティングデータ（１２，１４，１３，
１５，１６，１１）のソーティングも行なわれる。

【００４７】以上の第１実施例では、各処理要素１１〜
１ｎでの入力データＸＩと格納データＹとの大小比較に
より、各処理要素１１〜１ｎにおいて最終的に格納され
た格納データＹがソーティング処理の結果となる。この
ソーティング回路では、各処理要素１１〜１ｎのそれぞ
れが最終的に１個の格納データＹを格納するだけでよい
ため、その回路の規模は被ソーティングデータＸのデー
タ数に依存しない。

【００４８】第２実施例次に、第２実施例について説明する。図４は、第２実施
例によるソーティング回路の構成を示すブロック図であ
る。このソーティング回路は、被ソーティングデータＸ
のデータの個数がｎ個である場合、縦続接続されたｎ／
２個の処理要素１１，１２，１３，…，１ｎ／２からな
る。処理要素１１，１２，…１ｎ／２はそれぞれ同一の
内部構成を有し、たとえば１個の集積回路として構成さ
れる。

【００４９】このソーティング回路では、被ソーティン
グデータＸが時刻ｔ１〜ｔｎの間に１個ずつ処理要素１
１に入力データＸＩとして入力され、制御信号Ｓが入力
制御信号ＳＩとして被ソーティングデータＸの最初の入
力データＸＩと同時に処理要素１１に入力される。そし
て、処理要素１１では、後述するような処理を行なった
後、出力データＸＯおよび出力制御信号ＳＯを後段の処
理要素１２へ出力する。

【００５０】以後、処理要素１２〜１ｎ／２は、前段の
処理要素からの出力データＸＯを入力データＸＩとする
とともに、前段の処理要素からの出力制御信号ＳＯを入
力制御信号ＳＩとして処理要素１１と同様の処理を行な
う。これによって被ソーティングデータＸは、処理要素
１１〜１ｎ／２へ順次与えられる。

【００５１】図５は、第２実施例による処理要素の内部
構成を示すブロック図である。入力端子２には入力デー
タＸＩが入力され、入力端子３には入力制御信号ＳＩが
入力される。入力端子２から入力した入力データＸＩ
は、第１比較器７ａ，第２比較器７ｂおよびスイッチ８
に与えられる。

【００５２】第１比較器７ａは、入力データＸＩと、後
述する第１選択回路２０ａの出力ＺＡとの大小を比較
し、ＸＩ≧ＺＡの場合は制御信号Ｓ１＝１をスイッチ８
へ与え、一方、ＸＩ＜ＺＡの場合は制御信号Ｓ１＝０を
スイッチ８へ与える。第２比較器７ｂは、入力データＸ
Ｉと、後述する第２選択回路２０ｂの出力ＺＢとの大小
を比較し、ＸＩ≧ＺＢの場合は制御信号Ｓ２＝１をスイ
ッチ８へ与え、一方、ＸＩ＜ＺＢの場合は制御信号Ｓ２
＝０をスイッチ８へ与える。スイッチ８には、入力デー
タＸＩ，制御信号Ｓ１，Ｓ２の他に出力ＺＡ，ＺＢが与
えられる。

【００５３】このスイッチ８は、制御信号Ｓ１，Ｓ２の
値に応じて、入力データＸＩおよび出力ＺＡ，ＺＢのそ
れぞれの出力先を、第１レジスタ１４０ａ，第２レジス
タ１０ｂおよび第３レジスタ１０ｃのいずれかに選択す
るためのスイッチである。

【００５４】図６はスイッチ８の入出力関係表を示す図
である。スイッチ８は、Ｓ１＝０，Ｓ２＝０である第１
の場合は、出力ＺＡを格納データＹＡとして第３レジス
タ１０ｃへ与え、出力ＺＢを格納データＹＢ２として第
２レジスタ１０ｂへ与え、入力データＸＩを出力データ
ＸＯとして第１レジスタ１０ａへ与える。また、スイッ
チ８は、Ｓ１＝０，Ｓ２＝１である第２の場合は、出力
ＺＡを格納データＹＡとして第３レジスタ１０ｃへ与
え、入力データＸＩを格納データＹＢ２として第１レジ
スタ１０ａへ与える。さらに、スイッチ８はＳ１＝１，
Ｓ２＝１である第３の場合は、入力データＸＩを格納デ
ータＹＡとして第３レジスタ１０ｃへ与え、出力ＺＡを
格納データＹＢ２として第２レジスタ１０ｂへ与え、出
力ＺＢを出力データＸＯとして第１レジスタ１０ａへ与
える。

【００５５】第１レジスタ１０ａは、スイッチ８から与
えられた出力データＸＯを格納し、その後、出力端子４
からその出力データＸＯを出力する。第２レジスタ１０
ｂは、スイッチ８から与えられた格納データＹＢ２を格
納し、その後、その格納データＹＢ２を、第４レジスタ
１０ｄへ与えるとともに第２選択回路２０ｂへ与える。
第３レジスタ１０ｃは、スイッチ８から与えられた格納
データＹＡを格納し、その後、その格納データＹＡを第
１選択回路２０ａへ与えるとともに出力端子６から出力
させる。第４レジスタ１０ｄは、第２レジスタ１０ｂか
ら与えられた格納データＹＢ２を格納データＹＢとして
格納し、その後、その格納データＹＢを出力端子９から
出力させる。

【００５６】また、入力端子３から入力される入力制御
信号ＳＩは制御回路３０に与えられる。図７は、制御回
路３０の内部構成を示すブロック図である。図７に示す
ように制御回路３０は、２つのレジスタ３１，３１を縦
続接続したシフトレジスタからなる。この制御回路３０
は、入力制御信号ＳＩが入力された時刻においては選択
制御信号ＳＡを第１選択回路２０ａおよび第２選択回路
２０ｂへ与え、また、レジスタ３１，３１の動作によ
り、入力制御信号ＳＩが入力した時刻の２時刻後に出力
端子５から出力制御信号ＳＯを後段の処理要素へ出力す
る。

【００５７】第１選択回路２０ａには、前述の格納デー
タＹＡおよび選択制御信号ＳＡの他に０を表わす最小値
データが与えられている。第１選択回路２０ａは、選択
制御信号ＳＡが与えられていない場合は、格納データＹ
Ａを出力ＺＡとして第１比較器７ａおよびスイッチ８へ
与え、一方、選択制御信号ＳＡが与えられている場合
は、前記最小値データの０を出力ＺＡとして第１比較器
７ａおよびスイッチ８へ与える。

【００５８】第２選択回路２０ｂには、前述の格納デー
タＹＢ２および選択制御信号ＳＡの他に、０を表わす最
小値データが与えられる。第２選択回路２０ｂは、選択
制御信号ＳＡが与えられていない場合は、格納データＹ
Ｂ２を出力ＺＢとして第２比較器７ａおよびスイッチ８
へ与え、一方、選択制御信号ＳＡが与えられている場合
は、前記最小値データの０を出力ＺＢとして第２比較器
７ｂおよびスイッチ８へ与える。

【００５９】このような構成の処理要素では、初期状態
において第１レジスタ１０ａに格納されている出力デー
タＸＯと、第２レジスタ１０ｂに格納されている格納デ
ータＹＢ２と、第３レジスタ１０ｃに格納されている格
納データＹＡとがそれぞれどのような値であっても、入
力制御信号ＳＩとともに最初の入力データＸＩが入力さ
れた場合、入力データＸＩの比較対象データである出力
ＺＡ，ＺＢは、第１選択回路２０ａおよび第２選択回路
２０ｂによって０になる。

【００６０】このため、入力データＸＩと、出力ＺＡ
と、出力ＺＢとの大小関係は、必ずＸＩ≧ＺＡ≧ＺＢ
（等号はＸＩ＝０の場合）となる。このため、第１比較
器７ａの制御信号Ｓ１および第２比較器７ｂの制御信号
Ｓ２は、必ず１となり、格納データＹＡには、入力デー
タＸＩが選択され、格納データＹＢ２および出力データ
ＹＯは０となり、格納データＹＡと格納データＹＢ２と
の関係は必ずＹＡ≧ＹＢ２となる。

【００６１】そして、入力制御信号ＳＩが入力された後
は、次の入力制御信号ＳＩの入力があるまで、第１選択
回路２０ａの出力ＺＡは格納データＹＡ、第２選択回路
２０ｂの出力ＺＢは格納データＹＢ２となる。そして、
毎時刻入力データＸＩと、格納データＹＡと、格納デー
タＹＢ２との比較が行なわれ、それまでに入力された入
力データＸＩのうちで最大のデータが格納データＹＡと
して格納され、その次に大きいデータが格納データＹＢ
２として格納される。

【００６２】このような構成の処理要素を図４のように
ｎ／２個接続すると、処理要素１１〜ｎ／２のそれぞれ
には、被ソーティングデータＸのデータが大きい順に２
個ずつ格納されることになるので、被ソーティングデー
タＸのソーティングが行なえる。それぞれの処理要素１
１〜１ｎ／２では、それぞれの格納データＹＡ，ＹＢ２
を処理結果が確定した後、格納データＹ１，Ｙ２，…Ｙ
ｎ−１，Ｙｎとして出力する。

【００６３】次に、図４および図５のソーティング回路
の動作を具体的に説明する。図８は、図４および図５の
ソーティング回路の動作の具体例を示す説明図であり、
６個のデータ（２，４，３，５，６，１）にて構成され
た被ソーティングデータＸのソーティング例を示す。こ
の場合処理要素は３個必要である。

【００６４】まず、時刻ｔ１において処理要素１１に入
力データＸＩの２と入力制御信号ＳＩとが与えられる。
処理要素１１では、入力制御信号ＳＩが与えられること
により、入力データＸＩ＝２，格納データＹＡ＝０，格
納データＹＢ２＝０が比較され、この比較結果として格
納データＹＡ＝２，格納データＹＢ２＝０，出力データ
ＸＯ＝０となる。

【００６５】次に、時刻ｔ２において、処理要素１１に
入力データＸＩの４が与えられる。処理要素１１では、
入力データＸＩ＝４，格納データＹＡ＝２，格納データ
ＹＢ２＝０が比較され、この比較結果として、格納デー
タＹＡ＝４，格納データＹＢ２＝２，出力データＸＯ＝
０となる。

【００６６】また、これと同時に、時刻ｔ１で格納デー
タＹＢ２に格納されていた０は格納データＹＢとなる。
また、処理要素１２では、時刻ｔ３において処理要素１
１から入力データＸＩの０と入力制御信号ＳＩとが与え
られる。これにより処理要素１２では、格納データＹＡ
＝０，格納データＹＢ２＝０，出力データ＝０となる。

【００６７】以後の時刻で、このような処理を繰返す過
程において、処理要素１１では、入力制御信号ＳＩが与
えられた後は、それまでの入力データＸＩの中での最大
のデータが格納データＹＡとなり、その次に大きいデー
タが格納データＹＢ２となる。したがって、ソーティン
グデータＸの最後の入力データＸＩである１が時刻ｔ６
で処理要素１１に与えられ、その比較結果に従って処理
要素１１の格納データＹＡの６がそのまま格納データＹ
Ａとなったとき、その格納データＹＡの６はソーティン
グデータＸのうちで最大のデータであり、格納データＹ
Ｂ２の５はその次に大きいデータである。

【００６８】時刻ｔ７において次の被ソーティングデー
タ（１２，１４，１３，１５，１６，１１）のソーティ
ングが始められる。時刻ｔ７において、処理要素１１に
は、次の被ソーティングデータＸの先頭のデータである
入力データＸＩの１２と、入力制御信号ＳＩとが与えら
れ、これとともに、既にソーティング結果が確定してい
る前被ソーティングデータＸの最大のデータである６が
処理要素１１から出力される。また、処理要素１１で
は、入力制御信号ＳＩが与えられるので、比較データで
ある格納データＹＡ，格納データＹＢ２はともに０とな
り、入力データＸＩの１２はそのまま格納データＹＡと
なる。そして、格納データＹＢ２は０となり、出力デー
タＸＯが０となる。

【００６９】また、処理要素１２では、時刻ｔ６までに
処理要素１１から出力されて与えられた３個の入力デー
タＸＩのうち最大のデータが格納データＹＡとなってお
り、その次に大きいデータが格納データＹＢ２となって
いる。時刻ｔ７において処理要素１１から出力されて与
えられた４個目の入力データＸＩの１と、格納データＹ
Ａの４と、格納データＹＢ２の３とが比較され、格納デ
ータＹＡの４がそのまま格納データＹＡとなり、格納デ
ータＹＢ２の３がそのまま格納データＹＢ２となり、入
力データＸＩの１が出力データＸＯとなって、処理要素
１２のソーティング結果が確定する。

【００７０】このような処理が各処理要素について繰返
し行なわれることにより、時刻ｔ１２において、被ソー
ティングデータＸ（２，４，３，５，６，１）の最小値
である１が処理要素１３から出力される。また、この間
に次の被ソーティングデータＸ（１２，１４，１３，１
５，１６，１１）のソーティングも行なわれる。

【００７１】以上の第２実施例では各処理要素１１〜１
ｎ／２での入力データＸＩと、格納データＹＡ，ＹＢ２
との大小比較により各処理要素１１〜１ｎ／２に最終的
に格納された格納データＹＡ，ＹＢ２がソーティング処
理の結果となる。

【００７２】このソーティング回路では各処理要素１１
〜１ｎ／２のそれぞれが最終的に２個の格納データＹ
Ａ，ＹＢを格納するだけでよいため、その回路の規模は
被ソーティングデータＸのデータ数に依存しない。

【００７３】なお、本実施例においては、被ソーティン
グデータを大きいものから順に並べ替える方法および回
路について説明したが、これに限らず、被ソーティング
データを小さいものから順に並べ替えるようにしてもよ
い。

【００７４】

【発明の効果】請求項１に記載の本発明によれば、縦続
接続された処理手段のそれぞれに、一端側から順に所定
の順序関係に基づくソーティング結果が格納されるた
め、処理手段以外の付加的な手段を用いずにソーティン
グを行なうことができ、また、各処理手段は最終的に１
つのデータを格納するだけでよいため、回路規模が、ソ
ーティングされるデータの個数に依存せず一定となる。

【００７５】請求項２に記載の本発明によれば、縦続接
続された処理手段のそれぞれにおいて、一端側から順
に、第１の格納手段に所定の順序関係に基づくソーティ
ング結果が格納されるため、処理手段以外の付加的な手
段を用いずにソーティングを行なうことができ、また、
各処理要素は最終的に１つのデータを格納するだけでよ
いため、回路規模が、ソーティングされるデータの個数
に比例せず一定となる。

【００７６】請求項３に記載の本発明によれば、縦続接
続された処理手段のそれぞれにおいて、一端側から順
に、所定の順序関係に基づくソーティング結果が２つず
つ格納されるため、処理手段以外の付加的な手段を用い
ずにソーティングを行なうことができ、また、各処理手
段は、最終的に２つのデータを格納するだけでよいた
め、回路規模が、ソーティングされるデータの個数に依
存せず一定となる。

【００７７】請求項４に記載の本発明によれば、縦続接
続された処理手段のそれぞれにおいて、一端側から順
に、第１の格納手段に所定の順序関係に基づくソーティ
ング結果が２つずつ格納されるため、処理手段以外の付
加的な手段を用いずにソーティングを行なうことがで
き、また、各処理手段は最終的に２つのデータを格納す
るだけでよいため、回路規模が、ソーティングされるデ
ータの個数に依存せず一定となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例によるソーティング回路の構成を示
すブロック図である。

【図２】第１実施例による処理要素の内部構成を示すブ
ロック図である。

【図３】図１および図２のソーティング回路の動作の具
体例を示す説明図である。

【図４】第２実施例によるソーティング回路の構成を示
すブロック図である。

【図５】第２実施例による処理要素の内部構成を示すブ
ロック図である。

【図６】図５におけるスイッチの入出力関係表を示す図
である。

【図７】図５における制御回路の内部構成を示すブロッ
ク図である。

【図８】図４および図５のソーティング回路の動作の具
体例を示す説明図である。

【図９】従来のソーティング回路の一例を示すブロック
図である。

【図１０】従来のソーティング回路の処理要素の内部構
成を示すブロック図である。

【図１１】従来のソーティング回路の動作の説明図であ
る。

【符号の説明】

７比較器７ａ第１比較器７ｂ第２比較器８スイッチ１０ａ第１レジスタ１０ｂ第２レジスタ１０ｃ第３レジスタ１１〜１ｎ，１２／ｎ処理要素

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】任意の順序に並んだ複数のデータを所定
の順序関係に従って並べ替えるソーティング方法であっ
て、縦続接続された複数の処理手段の一端側の処理手段へ前
記複数のデータを順次与え、各処理手段において、１つ
のデータを格納した後、格納したデータと、その後に与
えられる新たなデータとを比較し、所定の順序関係に基
づいて、比較されたデータのうちの一方を格納するとと
もに他方を後段の処理手段へ与える処理を繰返し行な
う、ソーティング方法。
【請求項２】順次的に入力される複数のデータを所定
の順序関係に従って並べ替えるソーティング回路であっ
て、縦続接続された複数の処理手段を備え、前記複数の処理手段の各々は、その処理手段に残すべきデータを格納する第１の格納手
段と、後段の処理手段へ出力すべきデータを格納する第２の格
納手段と、入力されたデータと、前記第１の格納手段に格納された
データとを比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果より所定の順序関係に基づい
て、比較されたデータのうちの一方を前記第１の格納手
段へ与えるとともに他方を前記第２の格納手段へ与える
データ出力制御手段とを含む、ソーティング回路。
【請求項３】任意の順序に並んだ複数のデータを所定
の順序関係に従って並べ替えるソーティング方法であっ
て、縦続接続された複数の処理手段の一端側の処理手段へ前
記複数のデータを順次与え、各処理手段において、所定
の順序関係で２つのデータを格納した後、格納した２つ
のデータと、その後に与えられる新たなデータとを比較
し、所定の順序関係に基づいて、比較されたデータのう
ちの２つのデータを格納するとともにそれ以外の１つの
データを後段の処理手段へ与える処理を繰返し行なう、
ソーティング方法。
【請求項４】順次的に入力される複数のデータを所定
の順序関係に従って並べ替えるソーティング回路であっ
て、縦続接続された複数の処理手段を備え、前記複数の処理手段の各々は、入力されたデータのうちその処理手段に所定の順序関係
で残すべき２つのデータを格納する第１の格納手段と、後段の処理手段へ出力すべきデータを格納する第２の格
納手段と、入力されたデータと前記第１の格納手段の格納された２
つのデータとを比較する比較手段と、前記比較手段の比較結果より、所定の順序関係に基づい
て、比較されたデータのうちの２つのデータを前記第１
の格納手段へ与えるとともにそれ以外の１つのデータを
前記第２の格納手段へ与えるデータ出力制御手段とを含
む、ソーティング回路。