SU1051532A1 - Устройство дл ранжировани чисел - Google Patents

Abstract

li УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАНЖИРОВАНИЯ ЧИСЕЛ, содержащее регистр сдвига , схему сравнени , блок подсчета номера ранга, причем выход регистра сдвига соединен с первым входом схемы сравнени , отличающеес   тем, что, с целью повышени  быстродействи  устройства, регистр сдвига выполнен пг-разр дным, ще m - количество разр дов сортируемых чисел, в устройство введешь (N-2) регистров сдвига, где N - число сортируемых чисел, (N-2) схем сравнени , (N-lL блоков подсчета ранга, одноразр дных регистров и элементов НЕ, причем выход 1-го регистра, где i « « 2,3,. ., (N-1), соединен, с первым входом i-й схемы сравнени , вторые входы схем сравнени  соединены с пкной входных чисел и с входом первого регистра сдвига, вход f-ro регистра сдвига соединен с выходом (J-l)-ro регистра сдвига, выход j-й схемы сравнени , где j - I, 2,...,(N-1), подключен к входу первого одноразрадного регистра из цепочки последовательно соединенных (N-1-J) одноразр дных регистров, к одному из входов первого блока подсчета номера ранга и через соответствующий злемент НЕ к одному из входов (j+l)-ro блока подсчета номера ранга, выход k-ro одноразр дного регистра J-й цепочке одноразр дных регистров, где ,2,,,,, (N-1-j), подключен к (Л одному из входов (k+l)-ro блока подсчета номера ранга и через соот-вет- . ствукщий злемент НЕ к одному из входов (k+j+l)-ro блока подсчета номера ранга, (шихронизирукицие входы всех регистров соединены с шиной сигналов сдвига устройства. 2. Устройство по п. 1, о т л и .чающеес - тем, что блок подел ел :счета номера ранга содержит сумматор 1с (N-I) входами, соединенными с вхо|дани блока подсчета номера ранга, Ш11ХОД сумматора соединен с выходом бпока подсчета номера ранга.

Description

I

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано в специализированных вычислител ных машинах и устройствах обработки данных;.

Известно устройство дл  поиска экстремальных значений, решающее задачу определени  ранга числа, содержащее регистры, группу элементов И, генератор, триггеры, счетчик, дешифратор , группу элементов .НЕ,. блок регистрации экстремального значени , блок регистрации рашкированного р да параметров, блоки определени  ранга параметраJ разр дные коммутаторы pj

Недостатком известного устройства  вл ютс  больиме- аппаратные- затраты.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  устройство дл  ранжировани  чисел, содержащее регистр сдвига дл  хранени  чисел буферный регистр дл  хранени  эталонного числа из з.аданной последовательности чисел, схему сравнени  устройства подсчета, номера ран га, элементы Р, ИЛИ, блок управлени  блок синхронизации, с.четчик .циклов сравнени , числа величин, блок определени  конда цикла -сравне ш  и блок индика1щи результата, при чем шина ввода данных соединена с первым входом первого элемента {ШИ, выход которого соединен с входом регистра сдвига, выход которого соединен с первым входом схемы сравнени , с вторым входом первой схемы IUM и с Первым входом первого элемента И, выход которой подключен к первому входу второго элемента или, соединенной выходом с входом, буферного регистра выход которого подключен к первым входам схемы сравнени  и второго элемента ИЛИ, первый выход схемы сравнени  подключен к первому входу второго элемента И, выход-которого соединен с входом устройства подсчета нойера ранга и с первым БХодом третьего элемента ЩН, выход Которого подключен к устройству подсчр .та номера коллективног-о ранга, першый выход блока управле ш  соединей с управл ющим входом регистра сдвига и первыми входами третьего   четвертого элементов И, вторые вхо дь которых подключены соотзетственно к первому и второму выходам блока синхронизации, выход третьего элемен .га Н подключен к второму входу перво .гр.элемента И и управл ющим входам

32I

устройств подсчета номера ранга, выход четвертого элемента И соединен с вторыми входами второго и п того элементов И, второй вход которого соединен с вторым выходом схемы сравнени  ; а выход с вторым входом третьего элемента ИЛИ, второй выход блока упразле:ш-1  подключен к первым входам шестого, седьмого, восьмого и дев того элемен-тов И, вторые входы которых соединен. соответственно с выходами буферного регистра,, счетчика числа циклов сравнени  и устройств подсчета номера ранга, а выходы - с входами блока ин щкации, третий выход блока управлени  соединен с управл ющем входом счетчика циклов сравне1да , четвертый выход блока управтгени  подключен к входу бло.ка синхронизации, первый вход блока управлени  соединен с шиной начала работы и счет1а1Я входом с.четчика 111ИКЛОВ сравнени  J информационный выход которого соединен с первым входом блока определени  конца цикла сравнени , второй- вход котороТо под,ключен к информационному выходу счетчика числа величин, вход которого соединен с загшси номера ч;исла,5 выход блока определени  конца цикла соединен с вторым входом блока управлени  2j

У-стройство служит ,цл  определени  раигг; числа, - прин того за зтэлоннь .й из последовательности -.нсел за N ци:клов, Дл  определени  рангов, всех чисел последовательности потребуетс  N - тактов

Цель изобретени  - повышение быстродействи  устройства.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  ранжировани  41-J с ел, содержащее регистр сдвига, схему, сравнени  ,, блок , подсчета номера ранга, причем выход регистра сдви га соединен с первым входом схемы сравнени , регистр сдвига выполнен т-разр дным5 где m - количество разр дов сортируемых чисел, в устройство введены () регистров сдвига, где N - число сортируемых чисел:, (N-2) схем сравнени , (ыр блоков

подсчета, номера ранга,

одноразр дных регистров и-л--

:элементов НЕ, причем выход i-ro ре гистра где i 2, 3,.,s () соединен с первым входом -й схемы сраанени;Я5 вторые входь схем сравнени  соеданены с анной входных чисел и с входом первого регистра сдвига, вход i-го регистра сдвига соединен с выходом (i-l)-ro регистра сдвига, выход j-и схемы сравнени , где J 1, 2,..., (N-1), подключен к входу первого одноразр дного регистра из цепочки последовательно соединенных (N-1-j) одноразр дных регистров, к одному из входов первого блока под счета номера ранга и через соответствующий элемент,НЕ к одному из входов (j+l)-ro блока подсчета номера ранга, выход k-ro одноразр дного регистра в j-й цеопчке одноразр дных регистров, где k 1 2,,.,, (N-1-j), подключен к одному из входов (k+l)-го блока подсчета номера ранга и через соответствук цкй злемент НЕ к одному из входов (k-i-j-«-1)-г блока подсчета номера ранга, синхрокизирующие входы всех регистров соединены с шиной сигналов сдвига устройства . . Кроме того, блок подсчета номера ранга содержит сумматор с (N-1) входами , соединенными с входами блока подсчета номера ранга, выход суммато ра соединен с выходом блока подсчета номера ранга. На чертеже представлена структурна  схема устройства дл  . Устройство дл  ранжировани  чисел содержит входную шину 1 устройства, по которой подаетс  последовательность чисел, выраженных т-разр дным параллельным кодом, т-разр дный вход ной регистр 2, схему 3 сравнени  двух т-разр дных чисел, одноразр дный , регистр А, элемент НЕ 5, блок 6 подсчета номера ранга шину 7 сигналов сдвига,. Устройство работает следующим образом . На входную шину 1 при каждом такте -поступает число, выраженное пт-раз р дным параллельным кодом. Через (N-I) тактов с выходов последователь но-соединенных т-разр днь Х регистров 2 на входы схем 3 сравнени  будут подан ы числа,, поступившие соответственно на вход 1 в (N-t) предыдущих тактах. Эти числа на схемах 3 сравнени  сравниваютс  с входным числом, пршпед шим на входную шину 1 в N-м такте. Ксли входное число в N-M такте равно или больше числа, снимаемого с выходов одного из регистров 2 то ,на выходе соответствующей схемы 3 сравнени  образуетс  сигнал, равный логической единице. Если же число на входной шине 1 меньше, чем число с выхода регистра 2, то на выходе соответствующей 3 сравнени  образуетс  сигнал, равный логическому нулю. Сигнал с выхода j-й схемы сравнени  ,..., N-I), общее количество схем сравнени  равно (N-1), подаетс  на вход цепочки из последовательно соединенных (N-1-j) одноразр дных регистров 4, а также к одному из входов первого блока 6 подсчета номера ранга и через элемент НЕ 5 к одному из входов (j+l)-ro блока 6 подсчета номера ранга. Отметим, что .общее количество одноразр дных регистров - M-i в составе устройства равно .1 (N-i-j . . общее кoличecfrio элементов НЕ 5 равно N-t+ i: (N-1-j) « Н -NJ --2 - общее количество блоков подсчета номера ранга 2 равно N. Сигнал с выхода k-ro регистра 4 j-й цепочки одноразр дных регистров подаетс  на один из входов (k+O-ro блока 6 подсчета номера ранга и че|рез соответствующий элемент НЕ 5 на один из входов (j-bl+k)-ro блока : подсчета номера рангов 6. На выходе R-roблока подсчета номера ранга. 6 (R },..., N) образуетс  число (выраженное, например, двоичным кодом ) , которое равно количеству пришедших на входы этого блока подсчета номера ранга, единиц и которое характеризует номер ранга R-ro числа входной последовательности в данном такте. Таким образом, на выходе первого блока подсчета номера ранга через N тактов будет присутствовать число, характеризующее номер ранга входного чксла, пришедшего по шине I в Ы-м такте, а на выходе; N-ro блока подсчета номера ранга будет присутствовать число, характеризующее номер ранга входного числа, пришедшего на входную шину в 1-м такте. Число на выходе блока подсчета номера ранга, характеризующее минималькм ранг входного числа, будет равно нулю; число, на выходе блока подсчета номера ранга, характеризующее максимальный ранг входного чис- . ла, будет равно N-1. Из рассмотрени  работы устройства видно, что на выходе R-ro блока подсчета номера ранга в каждом такте

присутствует число, равное рангу R-ro числа числовой последовательности .(понимаетс , что is N-M такте на входную шину 1 приходит число с индексом R 1, а число с индексом R - снимаетс  с выхода j-ro входного регистра 2 ( ,...,.N-1).

Таким образом, по сравнению с прототипом предлагаемое техническое решение обладает более высоким быстродействием и решает принципиально новую задачу определени  в течение одного такта рангов всех членов числовой последовательности,

м л

Claims (2)

1. . Ь УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАНЖИРОВАНИЯ ЧИСЕЛ, содержащее регистр сдвига, схему сравнения, блок подсчета номера ранга, причем выход регистра сдвига соединен с первым входом схемы сравнения, отличающее с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, регистр сдвига выполнен пг~разрядным, где т - ·Κοπη460τβο разрядов сортируемых чисел, в устройство введены (Ν-2) регистров сдвига, где Н - число сортируемых чисел, (Ν-2) схем сравнения, (N-1^ блоков подсчета номера ранга, ^одн°Р^аэР^ядных регистров и —— элементов НЕ, при* чем выход 1-го регистра, где I « « 2,3,...,(N-1), соединен с первым входом 1-й схемы сравнения, вторые входы схем сравнения соединены с пм ной входных чисел и с входом первого регистра сдвига, вход Нго регистра сдвига соединен с выходом (1-1)-го регистра сдвига, выход j-й схемы сравнения, где j ^я I, 2,...,(N-1), подключен к входу первого однораз рядного регистра из цепочки последовательно соединенных (N-1-J) одноразрядных регистров, к одному из входов первого блока подсчета номера ранга и через соответствующий элемент НЕ к одному из входов (j+l)-ro блока подсчета номера ранга, выход k-го одноразрядного регистра в J-й цепочке одноразрядных регистров, где < k=l, 2,..., (N-1-J), подключен к одному из входов (к+1)-го блока подсчета номера ранга и через соответ- : ствующий элемент НЕ к одному из входов (k+j+l)-ro блока подсчета номера ранга, синхронизирующие входы всех регистров соединены с шиной сигналов сдвига устройства.
2. 2. Устройство по π. 1, о т л ичающееся- тем, что блок подсчета номера ранга содержит сумматор ic (М-1) входами, соединенными с входами ^блока подсчета номера ранга, выход сумматора соединен с выходом блока подсчета номера ранга.