RU2338249C1 - Rank sorter - Google Patents
Rank sorter Download PDFInfo
- Publication number
- RU2338249C1 RU2338249C1 RU2007116186/09A RU2007116186A RU2338249C1 RU 2338249 C1 RU2338249 C1 RU 2338249C1 RU 2007116186/09 A RU2007116186/09 A RU 2007116186/09A RU 2007116186 A RU2007116186 A RU 2007116186A RU 2338249 C1 RU2338249 C1 RU 2338249C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- relator
- rank
- inputs
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Complex Calculations (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к автоматике и аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для построения функциональных узлов аналоговых вычислительных машин, средств автоматического регулирования и управления, аналоговых процессоров и др.The invention relates to automation and analog computing and can be used to build functional units of analog computers, means of automatic regulation and control, analog processors, etc.
Известны ранговые сортировщики (см., например, фиг.1 в описании изобретения к патенту РФ 2240598, кл. G06G 7/25, 2004 г.), которые преобразуют несортированный параллельный набор n+1 аналоговых сигналов в сортированный по их ранговым признакам последовательный набор этих сигналов.Known rank sorters (see, for example, figure 1 in the description of the invention to the patent of the Russian Federation 2240598, CL G06G 7/25, 2004), which convert an unsorted parallel set of n + 1 analog signals into a sequential set sorted by their rank features these signals.
К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных ранговых сортировщиков, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не выполняются совместные преобразование несортированного параллельного набора n+1 аналоговых сигналов в их сортированный по их ранговым признакам последовательный набор и преобразование несортированного последовательного набора других n+1 аналоговых сигналов в их сортированный по их ранговым признакам параллельный набор.The reason that impedes the achievement of the technical result indicated below when using well-known rank sorters includes limited functionality, due to the fact that joint conversion of an unsorted parallel set of n + 1 analog signals into their sequential set sorted by their rank characteristics and conversion of unsorted sequential set are not performed other n + 1 analog signals in their parallel set sorted by their rank features.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является, принятый за прототип, ранговый сортировщик (фиг.1 в описании изобретения к патенту РФ 2284573, кл. G06G 7/25, 2006 г.), который содержит n реляторов и преобразует несортированный последовательный набор n+1 аналоговых сигналов x1,..., хn+1 в сортированный по их ранговым признакам параллельный набор этих сигналов.The closest device of the same purpose to the claimed invention in terms of features is the rank sorter adopted for the prototype (Fig. 1 in the description of the invention to RF patent 2284573, class G06G 7/25, 2006), which contains n relators and converts unsorted sequential set of n + 1 analog signals x 1 , ..., x n + 1 into a parallel set of these signals sorted by their rank characteristics.
К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не выполняются совместные преобразование несортированного последовательного набора n+1 аналоговых сигналов х1,..., хn+1 в их сортированный по их ранговым признакам параллельный набор и преобразование несортированного параллельного набора n+1 аналоговых сигналов z1,..., zn+1 (zi<xj; i,j∈{1,..., n+1}) в их сортированный по их ранговым признакам последовательный набор.The reason that impedes the achievement of the technical result indicated below when using the prototype is limited functionality due to the fact that joint conversion of an unsorted serial set of n + 1 analog signals x 1 , ..., x n + 1 to their sorted by their to rank signs, a parallel set and conversion of an unsorted parallel set of n + 1 analog signals z 1 , ..., z n + 1 (z i <x j ; i, j∈ {1, ..., n + 1}) into their sequential set sorted by their rank characteristics.
Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения совместных преобразования несортированного последовательного набора n+1 аналоговых сигналов x1,..., xn+1 в их сортированный по их ранговым признакам параллельный набор и преобразования несортированного параллельного набора n+1 аналоговых сигналов z1,..., zn+1(zi<xj; i,j∈{1,..., n+1}) в их сортированный по их ранговым признакам последовательный набор.The technical result of the invention is to expand the functional capabilities by providing a joint transform unsorted sequential set of n + 1 analog signals x 1, ..., x n + 1 in their sorted by their ranking signs parallel set and converting unsorted parallel set n + 1 analog signals z 1 , ..., z n + 1 (z i <x j ; i, j∈ {1, ..., n + 1}) into their sequential set sorted by their rank characteristics.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в ранговом сортировщике, содержащем n реляторов, каждый из которых содержит объединенные выходами замыкающий и размыкающий ключи, два устройства выборки/хранения, элемент MIN, элемент МАХ и булевый инвертор, подсоединенный выходом и входом соответственно к входу записи первого устройства выборки/хранения и входу записи второго устройства выборки/хранения, второму управляющему входу релятора, первый управляющий вход которого образован входом управления замыкающего, размыкающего ключей, в каждом реляторе первый, второй входы и выход элемента МАХ соединены соответственно с вторым, первым входами элемента MIN и информационным входом второго устройства выборки/хранения, подключенного выходом к информационному входу первого устройства выборки/хранения, выход которого соединен с входом размыкающего ключа, подсоединенного выходом к второму входу элемента MIN, первый вход и выход которого соединены соответственно с информационным входом и первым выходом релятора, опорный вход и второй выход которого образованы соответственно входом замыкающего ключа и выходом второго устройства выборки/хранения, первый выход каждого предыдущего релятора соединен с информационным входом последующего релятора, а второй выход g-го релятора подключен к g-му параллельному выходу рангового сортировщика, последовательный вход и первый, второй настроечные входы которого соединены соответственно с информационным входом первого релятора и объединенными первыми, объединенными вторыми управляющими входами всех реляторов, особенность заключается в том, что в него дополнительно введен аналогичный упомянутым (n+1)-й релятор, подключенный информационным входом и первым, вторым управляющими входами соответственно к первому выходу n-го релятора и первому, второму настроечным входам рангового сортировщика, i-й параллельный вход и последовательный, (n+1)-й параллельный выходы которого соединены соответственно с опорным входом i-го и первым, вторым выходами (n+1)-го реляторов.The specified technical result during the implementation of the invention is achieved by the fact that in a rank sorter containing n relators, each of which contains a closing and opening keys combined by outputs, two sampling / storage devices, a MIN element, a MAX element and a Boolean inverter connected to the output and input, respectively the recording input of the first sample / storage device and the recording input of the second sample / storage device, the second control input of the relator, the first control input of which is formed by the control input of a closing, disconnecting key, in each relay the first, second inputs and the output of the MAX element are connected respectively to the second, first inputs of the MIN element and the information input of the second fetch / store device, connected by the output to the information input of the first fetch / store device, the output of which is connected to the input a disconnecting key connected by the output to the second input of the MIN element, the first input and output of which are connected respectively to the information input and the first output of the relator, the reference input and the second output to which are formed respectively by the input of the closing key and the output of the second sampling / storage device, the first output of each previous relator is connected to the information input of the subsequent relay, and the second output of the gth the relator is connected to the gth parallel output of the rank sorter, the serial input and the first, second tuning inputs of which are connected respectively to the information input of the first relator and the combined first, combined second control inputs of all relators, the peculiarity is that it is additionally equipped with a similar (n + 1) -th relator connected by an information input and the first, second control inputs respectively to the first output of the n-th relay and the first, second tuning sorter moves rank, i-th parallel input and serial, (n + 1) -th parallel outputs of which are connected respectively to the reference input of the i-th and first, second outputs of the (n + 1) -th relators.
На фиг.1 и фиг.2 представлены соответственно схема предлагаемого рангового сортировщика и временные диаграммы сигналов настройки.In Fig.1 and Fig.2 presents respectively a diagram of the proposed rank sorter and timing diagrams of the tuning signals.
Ранговый сортировщик содержит n+1 реляторов 11,..., 1n+1. Каждый релятор содержит замыкающий и размыкающий ключи 21 и 22, первое и второе устройства выборки/хранения 31 и 32, элемент MIN 4, элемент МАХ 5 и булевый инвертор 6, причем первый, второй входы и выход элемента 5 соединены соответственно с вторым, первым входами элемента 4 и информационным входом устройства 32, подключенного входом записи и выходом соответственно к входу инвертора 6 и информационному входу устройства 31, вход записи и выход которого соединены соответственно с выходом инвертора 6 и входом ключа 22, подсоединенного выходом к выходу ключа 21 и второму входу элемента 4, первый вход и выход которого соединены соответственно с информационным входом и первым выходом релятора, опорный вход, первый, второй управляющие входы и второй выход которого образованы соответственно входом ключа 21, входом управления ключей 21, 22, входом записи и выходом устройства 32. Первый выход каждого предыдущего релятора соединен с информационным входом последующего релятора, а опорный вход, второй выход релятора 1i и первый выход релятора 1n+1 подключены соответственно к i-му параллельному входу, i-му параллельному и последовательному выходам рангового сортировщика, последовательный вход и первый, второй настроечные входы которого образованы соответственно информационным входом релятора 11 и объединенными первыми, объединенными вторыми управляющими входами реляторов 11,..., 1n+1.Rank sorter contains n + 1
Работа предлагаемого рангового сортировщика осуществляется следующим образом. На его первый,..., (n+1)-й параллельные входы подается несортированный параллельный набор аналоговых сигналов (напряжений) z1,..., zn+1 соответственно. На его первый, второй настроечные входы подаются соответственно двоичные сигналы y1, y2 ∈{0,1} (фиг.2), причем длительность Δt высокого уровня сигнала y2 должна удовлетворять условию Δt>>(n+1)τ, где τ есть длительность задержки, вносимой элементом 4. В течение периода Tj сигнала y2 на последовательный вход рангового сортировщика подается аналоговый сигнал (напряжение) хj>z1,..., zn+1 из несортированного последовательного набора сигналов x1,..., xn+1. Если y1=1 (y1=0), то ключ 21 замкнут (разомкнут), а ключ 22 разомкнут (замкнут). При y2=1 (y2=0) устройства 32 и 31 работают соответственно в режимах выборки (хранения) и хранения (выборки). Элементы 4 и 5 воспроизводят базовые операции бесконечнозначной логики (БЛ): соответственно БЛ-конъюнкцию (min) и БЛ-дизъюнкцию (max), то есть осуществляют выбор соответственно наименьшего и наибольшего из двух аналоговых сигналов, действующих на их входах. Тогда напряжения на первом и втором выходах релятора 1i будут определяться рекуррентными выражениямиThe work of the proposed rank sorter is as follows. An unsorted parallel set of analog signals (voltages) z 1 , ..., z n + 1, respectively, is fed to its first, ..., (n + 1) -th parallel inputs. Binary signals y 1 , y 2 ∈ {0,1} (Fig. 2) are respectively supplied to its first and second tuning inputs, and the duration Δt of a high level of signal y 2 must satisfy the condition Δt >> (n + 1) τ, where τ is the duration of the delay introduced by element 4. During the period T j signal y 2 , an analog signal (voltage) x j > z 1 , ..., z n + 1 from an unsorted serial set of signals x 1 , ..., x n + 1 is supplied to the serial input of a rank sorter. If y 1 = 1 (y 1 = 0), then key 2 1 is closed (open), and key 2 2 is open (closed). When y 2 = 1 (y 2 = 0), devices 3 2 and 3 1 operate respectively in the sampling (storage) and storage (sampling) modes. Elements 4 and 5 reproduce the basic operations of infinite-valued logic (BL): respectively, the BL conjunction (min) and the BL disjunction (max), that is, they select the smallest and largest of the two analog signals acting on their inputs, respectively. Then the voltage at the first and second outputs of the
и and
где символами ∨ и · обозначены соответственно операции max и min; есть номер момента времени tj (фиг.2); Vi0=zi; W0j=xj. В представленной ниже таблице приведены значения выражений (1) при n=3.where the symbols ∨ and · denote the operations max and min, respectively; there is the number of time t j (figure 2); V i0 = z i ; W 0j = x j . The table below shows the values of expressions (1) for n = 3.
С учетом данных, приведенных в таблице, нетрудно вывести непосредственные выражения для Vi(n+1) и W(n+1)j:Given the data given in the table, it is easy to derive direct expressions for V i (n + 1) and W (n + 1) j :
где xk(n+2-i)≠...≠xk(n+1)∈{x1,..., xn+1}; zkj≠...≠zk(n+1)∈{z1,..., zn+1}; есть количество неповторяющихся БЛ-конъюнкций xk(n+2-i)...xk(n+1), определяемое как число сочетаний из n+1 по n+1-i; есть количество неповторяющихся БЛ-конъюнкций zkj...zk(n+1), определяемое как число сочетаний из n+1 по j-1. При i=n+2-r выражение (2) совпадает с видом поисковой функции (функция (6.7) на стр.117 в книге Левин В.И. Бесконечнозначная логика в задачах кибернетики. М.: Радио и связь, 1982 г.), которая реализует алгоритм выделения из множества {x1,..., xn+1} элемента х(r) заданного ранга r∈{1,..., n+1) (x(1)≤...≤x(n+1); {x(1)}U...U{x(n+1)}={x1,..., xn+1}). При j=r выражение (3) совпадает с видом упомянутой поисковой функции, которая в этом случае реализует алгоритм выделения из множества {z1,..., zn+1} элемента z(r) заданного ранга r∈{1,..., n+1}(z(1)≤...≤z(n+1); {z(1)}U...U{z(n+1)}={z1,..., zn+1}). Таким образом, в момент времени tn+1 на первом,..., (n+1)-ом параллельных выходах предлагаемого сортировщика и на его последовательном выходе в моменты времени t1,...,tn+1 соответственно имеем V1(n+1)=x(n+1),..., V(n+1)(n+1)=x(1) сортированный параллельный набор сигналов х1,..., хn+1 и W(n+1)1=z(1),..., W(n+1)(n+1)=z(n+1) сортированный последовательный набор сигналов z1,..., zn+1.where x k (n + 2-i) ≠ ... ≠ x k (n + 1) ∈ {x 1 , ..., x n + 1 }; z kj ≠ ... ≠ z k (n + 1) ∈ {z 1 , ..., z n + 1 }; there is the number of non-repeating BL conjunctions x k (n + 2-i) ... x k (n + 1) , defined as the number of combinations from n + 1 to n + 1-i; is the number of non-repeating BL conjunctions z kj ... z k (n + 1) , defined as the number of combinations of n + 1 by j-1. For i = n + 2-r, expression (2) coincides with the form of the search function (function (6.7) on p. 117 in the book Levin V.I. Infinite-valued logic in cybernetics problems. M: Radio and communication, 1982) , which implements an algorithm for extracting from the set {x 1 , ..., x n + 1 } an element x (r) of a given rank r∈ {1, ..., n + 1) (x (1) ≤ ... ≤ x (n + 1) ; {x (1) } U ... U {x (n + 1) } = {x 1 , ..., x n + 1 }). For j = r, expression (3) coincides with the form of the mentioned search function, which in this case implements an algorithm for extracting from element {z 1 , ..., z n + 1 } the element z (r) of a given rank r∈ {1 ,. .., n + 1} (z (1) ≤ ... ≤z (n + 1) ; {z (1) } U ... U {z (n + 1) } = {z 1 , .. ., z n + 1 }). Thus, at time t n + 1 at the first, ..., (n + 1) -th parallel outputs of the proposed sorter and at its sequential output at times t 1 , ..., t n + 1, respectively, we have V 1 (n + 1) = x (n + 1) , ..., V (n + 1) (n + 1) = x (1) sorted parallel set of signals x 1 , ..., x n + 1 and W (n + 1) 1 = z (1) , ..., W (n + 1) (n + 1) = z (n + 1) sorted sequential set of signals z 1 , ..., z n + 1 .
Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемый ранговый сортировщик обладает более широкими по сравнению с прототипом функциональными возможностями, так как обеспечивает совместные преобразование несортированного последовательного набора n+1 аналоговых сигналов x1,..., xn+1 в их сортированный по их ранговым признакам параллельный набор и преобразование несортированного параллельного набора n+1 аналоговых сигналов z1,...,zn+1 (zi<xj; i,j∈{1,..., n+1}) в их сортированный по их ранговым признакам последовательный набор.The above information allows us to conclude that the proposed rank sorter has wider functionality compared to the prototype, as it provides joint conversion of an unsorted sequential set of n + 1 analog signals x 1 , ..., x n + 1 into their sorted by their rank featured a parallel set and conversion of an unsorted parallel set of n + 1 analog signals z 1 , ..., z n + 1 (z i <x j ; i, j∈ {1, ..., n + 1}) into their sorted according to their rank attributes, a sequential set.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007116186/09A RU2338249C1 (en) | 2007-04-27 | 2007-04-27 | Rank sorter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2007116186/09A RU2338249C1 (en) | 2007-04-27 | 2007-04-27 | Rank sorter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2338249C1 true RU2338249C1 (en) | 2008-11-10 |
Family
ID=40230448
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007116186/09A RU2338249C1 (en) | 2007-04-27 | 2007-04-27 | Rank sorter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2338249C1 (en) |
-
2007
- 2007-04-27 RU RU2007116186/09A patent/RU2338249C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6052770A (en) | Asynchronous register | |
RU2338249C1 (en) | Rank sorter | |
RU2542916C1 (en) | Pulse selector | |
Holzer et al. | The magic number problem for subregular language families | |
RU2324223C1 (en) | Rank sorter | |
RU2324222C1 (en) | Rank sorter | |
RU2284573C1 (en) | Rank sorter | |
RU2260845C1 (en) | Rank sorter | |
RU2266564C1 (en) | Rank sorting device | |
JP2015162257A (en) | Reconfigurable content addressable memory | |
RU2620199C1 (en) | Rank filter | |
RU2284572C1 (en) | Rank selector | |
RU2383052C2 (en) | Device for sorting binary numbers | |
RU2240598C1 (en) | Rank selector | |
RU2713863C1 (en) | Rank selector | |
RU2262740C1 (en) | Rank selector | |
RU2710866C1 (en) | Rank filter | |
RU2230360C1 (en) | Rank filter | |
RU2469425C2 (en) | Associative memory matrix for masked inclusion search | |
RU2702968C1 (en) | Rank filter | |
RU2479023C1 (en) | Pulse selector | |
RU2353967C1 (en) | Logical calculator | |
RU2639646C2 (en) | Rank order sorter | |
RU2248041C1 (en) | Rank selector | |
RU2702972C1 (en) | Pulse selector |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090428 |