RU2445678C1 - Device to sort binary numbers - Google Patents
Device to sort binary numbers Download PDFInfo
- Publication number
- RU2445678C1 RU2445678C1 RU2011103407/08A RU2011103407A RU2445678C1 RU 2445678 C1 RU2445678 C1 RU 2445678C1 RU 2011103407/08 A RU2011103407/08 A RU 2011103407/08A RU 2011103407 A RU2011103407 A RU 2011103407A RU 2445678 C1 RU2445678 C1 RU 2445678C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- read
- memory
- binary number
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Complex Calculations (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления и др.The invention relates to computer technology and can be used to build automation, functional units of control systems, etc.
Известны устройства сортировки двоичных чисел, задаваемых двоичными сигналами, выполняющие сортировку n m-разрядных двоичных чисел (см., например, патент РФ 2300136, кл. G06F 7/06, 2007 г.).Known devices for sorting binary numbers defined by binary signals that perform sorting of n m-bit binary numbers (see, for example, RF patent 2300136, class G06F 7/06, 2007).
К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных устройств сортировки двоичных чисел, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не выполняется распознавание сортируемых чисел по принципу «дубликат - не дубликат».The reason that impedes the achievement of the technical result indicated below when using known binary number sorting devices includes limited functionality, due to the fact that the sorted numbers are not recognized according to the principle “duplicate - not duplicate”.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятое за прототип устройство сортировки двоичных чисел (патент РФ 2346321, кл. G06F 7/06, 2009 г.), которое содержит n-1 постоянных запоминающих устройств, n-1 регистров и выполняет сортировку n m-разрядных двоичных чисел, задаваемых двоичными сигналами, а также распознавание сортируемых чисел (многозначных переменных) по принципу «дубликат - не дубликат».The closest device of the same purpose to the claimed invention in terms of features is a binary number sorting device adopted as a prototype (RF patent 2346321, CL G06F 7/06, 2009), which contains n-1 read-only memory devices, n-1 registers and performs sorting of n m-bit binary numbers specified by binary signals, as well as recognition of sorted numbers (multi-valued variables) according to the “duplicate - not duplicate” principle.
К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относятся ограниченные функциональные возможности, не позволяющие правильно распознать переменную x1=0, поскольку она всегда маркируется как дубликат.The reason that impedes the achievement of the technical result indicated below when using the prototype is limited functionality that does not allow the variable x 1 = 0 to be recognized correctly, since it is always marked as a duplicate.
Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения правильного распознавания переменной x1=0 при распознавании сортируемых m-разрядных двоичных чисел x1, …, xn, задаваемых двоичными сигналами, по принципу «дубликат - не дубликат».The technical result of the invention is the expansion of functionality by ensuring the correct recognition of the variable x 1 = 0 when recognizing sortable m-bit binary numbers x 1 , ..., x n defined by binary signals, on the principle of "duplicate - not duplicate".
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в устройстве сортировки двоичных чисел, содержащем n-1 постоянных запоминающих устройств и n-1 регистров, k-й выход i-го постоянного запоминающего устройства соединен с k-м входом i-го регистра, подключенного входом сброса, входом записи и p-м выходом соответственно к первому, второму настроечным входам устройства сортировки двоичных чисел и p-му адресному входу i-го постоянного запоминающего устройства, (m+k+1)-й выход каждого предыдущего постоянного запоминающего устройства соединен с (m+k+1)-м адресным входом последующего постоянного запоминающего устройства, а (2m+2)-й адресный вход первого постоянного запоминающего устройства подключен к маркерному входу устройства сортировки двоичных чисел, k-й информационный вход, i-я и n-я группы первого - m-го выходов которого соединены соответственно с (m+k+1)-м адресным входом первого, первым - m-м выходами i-го и (m+2)-м - (2m+1)-м выходами (n-1)-го постоянных запоминающих устройств, особенность заключается в том, что в него дополнительно введены 2n-2 инверторов, вход и выход i-го инвертора соединены соответственно с (m+1)-м выходом i-го постоянного запоминающего устройства и объединенными (m+1)-м входом i-го регистра, i-м маркерным выходом устройства сортировки двоичных чисел, вход и выход (n+l-1)-гo инвертора подключены соответственно к (2m+2)-му выходу l-го и (2m+2)-му адресному входу (l+1)-го постоянных запоминающих устройств, а вход и выход (2n-2)-го инвертора соединены соответственно с (2m+2)-м выходом (n-1)-го постоянного запоминающего устройства и n-м маркерным выходом устройства сортировки двоичных чисел.The specified technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that in the device for sorting binary numbers containing n-1 read-only memory devices and n-1 registers, k-th i-th output read-only memory device is connected to the k-th input of the i-th register connected to the reset input, recording input and p-th the output, respectively, to the first, second training inputs of the binary number sorting device and the pth address input of the i-th read-only memory, the (m + k + 1) -th output of each previous read-only memory is connected to (m + k + 1) - the address input of the subsequent read-only memory device, and the (2m + 2) -th address input of the first read-only memory device is connected to the marker input of the binary number sorting device, the k-th information input, the i-th and nth groups of the first - m-th the outputs of which are connected respectively Actually with the (m + k + 1) -th address input of the first, the first - the m-th outputs of the i-th and (m + 2) -m - (2m + 1) -th outputs of the (n-1) -th constant storage devices, the peculiarity lies in the fact that 2n-2 inverters are additionally introduced into it, the input and output of the i-th inverter are connected respectively to the (m + 1) -th output of the i-th permanent storage device and the combined (m + 1) -m input of the i-th register, i-th marker output of the binary number sorting device, input and output (n + l-1) -go inverters are connected respectively to the (2m + 2) -th output of the l-th and (2m + 2) -th address input of the (l + 1) -th read-only memory devices, and the input and output of the (2n-2) -th inverter are connected, respectively with the (2m + 2) -th output of the (n-1) -th read-only memory device and the nth marker output of the binary number sorting device.
На фиг.1 и фиг.2 представлены соответственно схема предлагаемого устройства сортировки двоичных чисел и временные диаграммы, поясняющие его работу.Figure 1 and figure 2 are respectively a diagram of the proposed device for sorting binary numbers and timing diagrams explaining its operation.
Устройство сортировки двоичных чисел содержит постоянные запоминающие устройства 11, …, 1n-1, регистры 21, …, 2n-1 и инверторы 31, …, 32n-2, причем k-й выход устройства 1i соединен с k-м входом регистра 2i, подключенного входом сброса, входом записи и p-м выходом соответственно к первому, второму настроечным входам устройства сортировки двоичных чисел и p-му адресному входу устройства 1i, (m+k+1)-й выход каждого предыдущего постоянного запоминающего устройства соединен с (m+k+1)-м адресным входом последующего постоянного запоминающего устройства, а (2m+2)-й адресный вход устройства 11 подключен к маркерному входу устройства сортировки двоичных чисел, k-й информационный вход, i-я и n-я группы первого - m-го выходов которого соединены соответственно с (m+k+1)-м адресным входом устройства 11, первым - m-м выходами устройства 1i и (m+2)-м - (2m+1)-м выходами устройства ln-1, вход и выход инвертора 3i соединены соответственно с (m+1)-м выходом устройства 1i и объединенными (m+1)-м входом регистра 2i, i-м маркерным выходом устройства сортировки двоичных чисел, вход и выход инвертора подключены соответственно к (2m+2)-му выходу устройства 1l и (2m+2)-му адресному входу устройства 1l+1, а вход и выход инвертора 32n-2 соединены соответственно с (2m+2)-м выходом устройства ln-1 и n-м маркерным выходом устройства сортировки двоичных чисел.The binary number sorting device comprises read-
Работа предлагаемого устройства сортировки двоичных чисел осуществляется следующим образом. На его первый, второй настроечные входы подаются соответственно импульсные сигналы y1, y2∈{0,1} (фиг.2), причем период Т сигнала y2 должен удовлетворять условию T>Δt, где Δt=τ2+(n-1)τ1, a τ1 и τ2 есть длительности задержек, вносимых соответственно устройством 1i и регистром 2i (i∈{1, …,n-1}). Синхронно с передним фронтом импульса сигнала y1 и передними фронтами первого, …, (n-1)-го импульсов сигнала y2 на m информационных входов предлагаемого устройства последовательно подаются соответственно первый и второй, …, n-й наборы m произвольных двоичных сигналов, задающие m-разрядные двоичные числа х1 и х2, …, xn соответственно (фиг.2). Синхронно с передним фронтом импульса сигнала y1 и передними фронтами первого, …, (n-1)-го импульсов сигнала y2 на маркерный вход предлагаемого устройства последовательно подаются соответственно первый и второй, …, n-й двоичные сигналы, задающие нулевые маркерные биты. Обнуление выходных сигналов регистра 2i и загрузка в него данных происходят соответственно по высокому уровню сигнала на входе сброса (сигнала y1) и по положительному перепаду (из «0» в «1») сигнала на входе записи (сигнала y2). В устройстве 1i q-я ячейка с адресом содержит (2m+2)-разрядный двоичный код в котором , при и или am=0 и , dm=1 при и или am=0 и , в остальных случаях и dm=0. Тогда m-разрядные двоичные числа, задаваемые двоичными сигналами на первом, …, m-м и (m+2)-м, …, (2m+1)-м выходах устройства 1i , маркерные биты на выходах инверторов 3i и 3n+i-1 будут определяться соответственно рекуррентными выражениямиThe work of the proposed device for sorting binary numbers is as follows. Pulse signals y 1 , y 2 ∈ {0,1} are supplied to its first and second tuning inputs (Fig. 2), and the period T of signal y 2 must satisfy the condition T> Δt, where Δt = τ 2 + (n- 1) τ 1 , a τ 1 and τ 2 are the durations of delays introduced by
гдеWhere
Здесь символами ∨, · и &, * обозначены операции max, min и И, ИЛИ; есть номер момента времени tj (фиг.2); Vi0=0; W0j=хj≥0; vi0=w0j=0. В представленной ниже таблице 1 приведены значения выражений (1) при n=4.Here the symbols ∨, · and &, * denote the operations max, min and AND, OR; there is the number of time t j (figure 2); V i0 = 0; W 0j = x j ≥0; v i0 = w 0j = 0. The following table 1 shows the values of the expressions (1) at n = 4.
В таблице 2 приведены значения выражений (1) и (2), когда x1=c=0, x2=b, х3=а, x4=b и a>b>c.Table 2 shows the values of expressions (1) and (2) when x 1 = c = 0, x 2 = b, x 3 = a, x 4 = b and a>b> c.
С учетом данных, приведенных в таблице 1, нетрудно вывести непосредственное выражение, определяющее m-разрядное двоичное число, задаваемое двоичными сигналами на g-й группе m выходов предлагаемого устройства при j=n:Based on the data given in table 1, it is easy to derive a direct expression defining an m-bit binary number specified by binary signals on the gth group m outputs of the proposed device with j = n:
где хs1≠…≠хsg∈{х1, …, хn}; есть количество неповторяющихся фрагментов xs1…xsg, определяемое как число сочетаний из n по g. При g=n+1-r выражение (3) 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 выбора из множества {х1, …, хn} элемента х(r) заданного ранга r∈{1, …, xn} (x(1)≤…≤x(n); {x(1)}∪…∪{x(n)}={x1, …, xn}). Таким образом, имеем V1n=x(n), …, V(n-1)n=x(2), W(n-1)n=x(1) то есть предлагаемое устройство выполняет сортировку m-разрядных двоичных чисел х1, …, хn. При этом согласно таблице 2 предлагаемое устройство распознает сортируемые числа по принципу «дубликат - не дубликат» (дубликат маркируется единичным маркерным битом).where x s1 ≠ ... ≠ x sg ∈ {x 1 , ..., x n }; there is the number of non-repeating fragments x s1 ... x sg , defined as the number of combinations of n by g. For g = n + 1-r, expression (3) 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 choosing from the set {x 1 , ..., x n } an element x (r) of a given rank r∈ {1, ..., x n } (x (1) ≤ ... ≤x (n) ; {x (1 ) } ∪ ... ∪ {x (n) } = {x 1 , ..., x n }). Thus, we have V 1n = x (n) , ..., V ( n-1) n = x (2) , W (n-1) n = x (1) that is, the proposed device sorts m-bit binary numbers x 1 , ..., x n . Moreover, according to table 2, the proposed device recognizes sortable numbers according to the principle “duplicate - not duplicate” (the duplicate is marked with a single marker bit).
Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемое устройство сортировки двоичных чисел обладает более широкими по сравнению с прототипом функциональными возможностями, так как обеспечивает правильное распознавание переменной х1=0 при распознавании сортируемых m-разрядных двоичных чисел x1, …, xn, задаваемых двоичными сигналами, по принципу «дубликат - не дубликат».The above information allows us to conclude that the proposed device for sorting binary numbers has a wider functionality compared to the prototype, as it provides the correct recognition of the variable x 1 = 0 when recognizing sortable m-bit binary numbers x 1 , ..., x n defined by binary signals, on the principle of "duplicate - not duplicate."
Claims (1)
выходом соответственно к первому, второму настроечным входам устройства сортировки двоичных чисел и р-му адресному входу i-го постоянного запоминающего устройства, (m+k+l)-й выход каждого предыдущего постоянного запоминающего устройства соединен с (m+k+l)-м адресным входом последующего постоянного запоминающего устройства, а (2m+2)-й адресный вход первого постоянного запоминающего устройства подключен к маркерному входу устройства сортировки двоичных чисел, k-й информационный вход, i-я и n-я группы первого - m-го выходов которого соединены соответственно с (m+k+l)-м адресным входом первого, первым - m-м выходами i-го и (m+2)-м - (2m+1)-м выходами (n-l)-гo постоянных запоминающих устройств, отличающееся тем, что в него дополнительно введены 2n-2 инверторов, вход и выход i-го инвертора соединены соответственно с (m+1)-м выходом i-го постоянного запоминающего устройства и объединенными (m+1)-м входом i-го регистра, i-м маркерным выходом устройства сортировки двоичных чисел, вход и выход (n+l-1)-го инвертора подключены соответственно к (2m+2)-му выходу l-го и (2m+2)-му адресному входу (l+1)-го постоянных запоминающих устройств, а вход и выход (2n-2)-го инвертора соединены соответственно с (2m+2)-м выходом (n-1)-гo постоянного запоминающего устройства и n-м маркерным выходом устройства сортировки двоичных чисел. A binary number sorting device comprising n-1 read-only memory devices and n-1 registers, the kth i-th output read-only memory device is connected to the k-th input of the i-th register connected to the reset input, recording input and rm
the output, respectively, to the first, second training inputs of the binary number sorting device and the rth address input of the i-th read-only memory, the (m + k + l) -th output of each previous read-only memory is connected to (m + k + l) - the address input of the subsequent read-only memory, and the (2m + 2) -th address input of the first read-only memory is connected to the marker input of the binary number sorting device, the k-th information input, the i-th and nth groups of the first - m-th the outputs of which are connected respectively essentially with the (m + k + l) -th address input of the first, the first - the m-th outputs of the i-th and (m + 2) -m - (2m + 1) -th outputs of the (nl) -th permanent storage devices, characterized in that 2n-2 inverters are additionally introduced into it, the input and output of the i-th inverter are connected respectively to the (m + 1) -th output of the i-th permanent storage device and the combined (m + 1) -th input of the i-th register, i-th output of the binary number sorting device, input and output of the (n + l-1) -th inverters are connected respectively to the (2m + 2) -th output of the l-th and (2m + 2) -th address input of the (l + 1) -th read-only memory devices, and the input and output of the (2n-2) -th inverter are connected, respectively with the (2m + 2) -th output of the (n-1) -th permanent storage device and the nth marker output of the binary number sorting device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011103407/08A RU2445678C1 (en) | 2011-01-31 | 2011-01-31 | Device to sort binary numbers |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011103407/08A RU2445678C1 (en) | 2011-01-31 | 2011-01-31 | Device to sort binary numbers |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2445678C1 true RU2445678C1 (en) | 2012-03-20 |
Family
ID=46030278
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011103407/08A RU2445678C1 (en) | 2011-01-31 | 2011-01-31 | Device to sort binary numbers |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2445678C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0319421A1 (en) * | 1987-12-02 | 1989-06-07 | ETAT FRANCAIS représenté par le Ministre Délégué des Postes et Télécommunications | Binary comparator and binary number sorting operator |
RU2264645C1 (en) * | 2004-06-15 | 2005-11-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Device for sorting binary numbers |
RU2300136C1 (en) * | 2005-12-23 | 2007-05-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Device for sorting binary numbers |
RU2346321C1 (en) * | 2007-07-13 | 2009-02-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Binary code sorting device |
RU2383052C2 (en) * | 2007-12-25 | 2010-02-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Device for sorting binary numbers |
-
2011
- 2011-01-31 RU RU2011103407/08A patent/RU2445678C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0319421A1 (en) * | 1987-12-02 | 1989-06-07 | ETAT FRANCAIS représenté par le Ministre Délégué des Postes et Télécommunications | Binary comparator and binary number sorting operator |
RU2264645C1 (en) * | 2004-06-15 | 2005-11-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Device for sorting binary numbers |
RU2300136C1 (en) * | 2005-12-23 | 2007-05-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Device for sorting binary numbers |
RU2346321C1 (en) * | 2007-07-13 | 2009-02-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Binary code sorting device |
RU2383052C2 (en) * | 2007-12-25 | 2010-02-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Device for sorting binary numbers |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11915116B2 (en) | Arithmetic apparatus for a neural network | |
RU2649296C1 (en) | Comparator of binary numbers | |
RU2445678C1 (en) | Device to sort binary numbers | |
RU2393526C2 (en) | Comparator of binary numbers | |
RU2363037C1 (en) | Device for comparing binary numbers | |
RU2346321C1 (en) | Binary code sorting device | |
RU2300136C1 (en) | Device for sorting binary numbers | |
RU2419174C1 (en) | Device of controlled cyclic shift | |
CN111130537A (en) | Configurable monostable weak physical unclonable function circuit | |
RU2300137C1 (en) | Majority module | |
JP2015162257A (en) | Reconfigurable content addressable memory | |
RU2300135C1 (en) | Device for selecting the greater one of two binary numbers | |
RU2298220C1 (en) | Device for comparing binary numbers | |
RU2383052C2 (en) | Device for sorting binary numbers | |
RU2757832C1 (en) | Binary number comparator | |
RU2324971C1 (en) | Binary data comparator | |
RU2504825C1 (en) | Device for comparing binary numbers | |
RU2363034C1 (en) | Device for selecting greater of two binary numbers | |
RU2675301C1 (en) | Binary numbers selection device | |
RU2703352C1 (en) | Device for selecting binary numbers | |
RU2378691C1 (en) | Information search device | |
RU2353966C1 (en) | Binary digits comparison device | |
RU2363035C1 (en) | Device for comparing binary numbers | |
Li | Generalization of k-means related algorithms | |
RU2300130C1 (en) | Device for selecting the lesser one of two binary numbers |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130201 |