SU1003070A1 - Устройство дл выделени экстремальных чисел - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и MQжет быть использовано при реализации технических средств дл  выделени  локальных мaкc мyмoв из множества сравниваемых чисел.

Известно устройство дл  выделени  экстремального из -п т-разр дных двоичных чисел, содержгицее m п-в ходовых элементов ИЛИ, п т-разр дных регистров, по m трехвходовых элементов И и одному т-входовому элементу ИЛИ на каждое из двоичных чисел. Выделение экстремального числа в устройстве производитс  поразр дным сравнением, осуществл емым по управл ющим тактовым сигналам за m шагов t.

Недостатком указанного устройства  вл етс  малое быстродействие.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство дл  выделени  экстремального из п т-разр дных двоичных чисел, содержащее п т-разр дных регистров на триггерах, выходы триггера каждого i-го разр да j-ro регистра (где , 2,..., т, , 2, . . . , п) соединены с информационными входами (х;)-узла анализа. Узел анализа состоит из трех элеме тов и, причем первые входы первого и второго элементов И соединены с первым управл ющим входом узла, а их вторые входы - с информационными входами узла, выход первого элемента И подключен, к первому выходу узла , выход второго элемента И соединен с первым входом третьего элемента И и с вторым выходом узла, йторой

10 и третий входы третьего элемента И подключены к второму и третьему управл ющим входам узла, а выход третьего элемента И соединен с третьим выходом узла, первый выход каждого (iAj)-ro узла анализа соединен с J-M входом i-ro элемента ИЛИ первой :группы,второй выход каждого (ixj)-гоузла анализа подключен к j-му вхо- ду 1-го элемента ИЛИ второй группы.

20 В устройство также вход т п дополнительных триггеров, группы элементов И-НЕ, И, группа элементов ИЛИ причем выход каждого i-ro элемента ИЛИ первой группы соединен с пер25 вым входом i-ro элемента И-НЕ группы , с i-M информационным выходом устройства и с первым управл ющим входом i-x узлов анали: а. Выход каждого i-ro элемента ИЛИ второй группы

30

.подключен к второму входу 1-го элемента И-НЕ группы, третий выход каждого ()-ro узла анализа соединен с i-M входом j-ro элемента ИЛИ третьей группы, выход каждого j-ro элемента ИЛИ третьей группы по ключен к входу установки в нулевое состо ние j-ro дополнительного триггера, пр мой выход каждого j-ro дополнительно о триггера соединен с J-M выходом управлени  устройства и с вторым управл ющим входом j-x узлов анализа, выход каждого i-ro элемента И-НЕ группы подключен к первому входу i-ro элемента И группы , выход каждого из которых соединен с третьим управл ющим входом... (1+1)-х узлов анализа и с вторым входом (i+1)-ro элемента И группы, вход управлени  устройства подключе к второму входу первого элемента И группы и третьему управл ющему входу узла . анализов первых разр дов всех регистров t2, Недостатком указанного устройст|ва  вл ютс  узкие функциональные возможности. Цель изобретени  - расширение ,функциональных возможностей устройства путем обеспечени  выделени  локально-максимальных значений чи Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  выделени  экстремальных чисел, содержащее п узлов сравнени , каждый из которых состоит из регистра, элемента И, уз ла св зи, состо щего из двух элемен тов ИЛИ, причем выход блокировки ка дого i-ro узла сравнени , где 1 1 2,..., п, соединен с управл ющим входом (i+1)-ro узла сравнени , пер вый и второй выходы переносов, каждого i-ro узла сравнени  подключены к первому и второму входам переносо ( i-l)-ro узла сравнени , вход опроса устройства соединен с .первым вхо дом элемента И каждого Узла -сравнен выход элемента И каждого i-ro узла сравнени  подключен к i-му адресному выходу устройства, введены .т узлов коммутации, каждый и.з .которых состоит из элемента ИЛИ и двух элементов И, и схема сравнени , состо  ща  из двух триггеров и трех элемеН тов И, причем пр мой и инверсный . выходы каждого j-ro разр да, j 1,2,.,., m, га-количестврраэр дов в сравниваемых числах, соединены с первыми взводами первого и второго элементов И соответственно j-ro узла коммутации, выход элемент И каждого i-roузла сравнени  подкй чен к первому входу элемента ИЛИ каждого узла коммутации i-ro узла сравнени , каждый j-ый вход тактовы сигналов устройства соединен с вторим входом элемента ИЛИ j-ro узла коммутации всех узлов сравнени , вы ход элемента ИЛИ каждого j-ro узла коммутации Подключен к вторым входам элементов И j-ro узла коммутации, выход первого и второго элементов И каждого j-ro узлакоммутации каждого i-ro узла сравнени  соединен с J-M входом первого и второго элементов ИЛИ узла св зи соответственно i-ro узла сравнени , выходы первого и второго элементов ИЛИ узла св зи каждого i-rp узла сравнени  подключены k первым входам первого и второго элементов И схемы сравнени  i-ro узла сравнени , выходы первого и второго .элементов ИЛИ узла св зи i-ro узла сравнени  соединены с вторьм и первым выходами переносов соответственно i-ro узла сравнени , первый и второй входы переносов каждого i-ro узла сравнени  подключены к вторым входам первого и второго элементов И схемы сравнени  i-ro узла сравнени , выходы первого и второго элементов И схемы сравнени  каждого i-ro узла сравнени  соединены с входами установки в единичное сос. то ние первого и второго триггеров схемы сравнени  i-ro узла сравнени , инверсные выходы первого и второго триггеров схемы сравнени  в каждом из узлов сравнени  подключены к входам третьего элемента И схемы сравнени , выход которого соединен с третьими входами первого и второго элементов И схемы сравнени , пр мой выход первого триггера схемы сравнени  i-ro узла сравнени  подключен к второму входу элемента И i-ro узла сравнени , пр мой выход второго триггера схемы сравнени  соединен с выходом блокировки i-ro узла сравнени , управл ющий вход каждого i-ro узла сравнени  подключен к третьему входу элемента И i-ro узла сравнени , выход первого элемента И каждого j-ro узла коммутации каждого i-ro узла сравнени  соединен с j-ым информационным выходом i-ro узла сравнени . На чертеже приведена функциональна  схема устройства. Устройство содержит п узлов сравнени  1, каждый из которых состоит из регистра 2, элемента ИЗ, узла св зи 4, состо щего из первого 5 и второго б элементов ИЛИ, m узлов коммутации 7, содержащих элемент ИЛИ 8, первый 9 и второй 10 элементы И, схемы сравнени  11, состо щей из первого 12 и второго 13 триггеров/ первого 14, второго 15 и третьего 16 элементов И, и m информационных вы ходов 17, m входов 18 тАктовых сигналов , п адресных выходов 19, вход 20 опроса. Считают, что узлы сравнени  1 и вход щие в их состав схемы сравнени  11 имеют текущий индекс i и пронуме-;

рованы сверху вниз от 1 до п, разр ды чисел имеют текущий индекс j и пронумерованы слева направо от 1 до m (первый - старший, т-й - младший ) .

Устройство работает следующим об разом.

В исходном состо нии все регистры 2 содержат нулевую информацию первый 12 и второй 13 триггеры схели сравнени  11 - в нулевом состо НИИ .

Единичные уровни с инверсных выходов триггеров 12. и 13 поступают н входы третьего 16 элемента И схемы сравнени , а единичный уровень с вы хода элемента И 16 подаетс  на третьи входы элементов И 14 и 15. В силу перекрестного соединени  выходов элементов ИЛИ 5 и б с выходами переносов в пределах каждого узла сравнени  на элементе И 14 сравниваютс  сигналы с пр мого выхода j-ro разр да регистра i-ro узла сравнени  и с инверсного выхода j-ro разр да регистра (i+1) -го узла сравнени , а н элементе И 15 - с инверсного выхода j-ro разр да регистра i-ro узла сравнени  и пр мого выхода того же разр да регистра (i+1)-ro узла сравнени .

В регистры 2 узлов сравнени  принимаютс  двоичные числа. Сравнение всех разр дов происходит одинаково по тактовым сигналам единичного уровн .

Первый тактовый сигнал подаетс  через элемент ИЛИ 8 на вторые входы элементов И 9 и 10 -первого узла коммутации 7 всех узлов сравнени  и , открывает цепи прохождени  сигналов с пр мого и инверсного выходов первого разр да всех регистров соответственно через элементы ИЛИ 5 и ИЛИ на первые входы элементов И 14 и 15 схем  сравнени  11.

Если в первом разр де регистров i-ro и (i+1)-ro узлов сравнени  содержатс  соответственно 1 и О, то на обоих входах первого 14 элемен та И схемы сравнени  11 будут сигналы единичного уровн , а на обоих входах второго 15 элемента И этой схема - сигналы нулевого уровн . В единичное состо ние установитс  первый 12 триггер i-й схемы сравнени . Нулевой уровень с инверсного выхода этого триггера подаетс  на вход третьего 16 элемента И и нулевой уровень с его выхода, поданный на третьи входы элементов И 14 и 15, разрывает цепь прохождени  сигналов через первый 14 и второй 15 элементы

И i-й схемы сравнени . Сравнение i-ro и (i+1)-ro значений чисел на этом заканчиваетс .

Если в первом разр де регистров i-ro и (1+1)-го узлов сравнени  содержатс  соответственно О и 1, то в единичное состо ние установитс  второй 13 триггер i-й схемы сравнени . Сравнение i-ro и (i4-1)-ro чисел на этом тоже заканчиваетс .

Если в первом разр де регистров i-ro и (i+1)-ro узлов сравнени  содержитс  одинакова  информаци , то на первом и втором входах элементов И 14 и 15 будут сигналы разного уровн . Следовательно на выходах этих элементов будет нулевой уровен и триггеры 12 и 13 i-й схемы сравнени  11 останутс  в исходном состо  йии. Сравнение чисел будет продолжено в следующих разр дах.

После окончани  сравнени  последнего т-го разр да чисел на вход 20 опроса подаетс  сигнал единичного уровн , который поступает на первый вход элементов И 3 всех узлов сравнени , На выходе элемента И 3 i-ro узла сравнени  сигнал единичного уровн  будет в случае, когда на втором и третьем его входах будет единичный уровень. Это соответствует состо нию первого 12 и второго 13 триггеров (i-l)-ro узла сравнени  О и 1 и состо нию триггеров 12 и 13 i-ro узла сравнени  1 и О, т.е. наличию локального максимума в регистре i-ro узла сравнени . Единичный уровень с выхода элемента И 3 поданный через первый вход элемента ИЛИ 8-всех узлов коммутации 7 i-ro узла сравнени  1, разрешает считывание значени  локально-максимального числа с информационных выходов 17. Единичный уровень на адреном выходе устройства указывает положение локального максимума.

Таким образом, устройство обеспечивает выделение из множества сраниваемых чисел локально-максимальных значений и определение их положений . Это позвол ет использовать устройство дл  выделени  экстремальных чисел, в частности, в средствах цифрового коррел ционного анализа случайных сигналов.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  выделени  экстремальных чисел, содержащее п узлов сравнени , каждый из которых состоит из регистра, элемента И, узла св зи, состо щего из двух элементов ИЛИ, причем выход блокировки каждо го i-ro узла сравнени , где i 1, 2,..., п, соединен с управл ющим входом (i+.1)-ro узла сравнени , первый и второй выходы переносов каждого i-ro узла сравнени  подключены к первому и второму входам перено