SU1168927A1 - Устройство дл сортировки чисел - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОРТИРОВКИ ЧИСЕЛ, содержащее входной элемент И, группу элементов ИЛИ, выходной счетчик , группу запрещающих элементов И, элемент ИЛИ, первую группу счетчиков, информационные входы которых  вл ютс  входами сортируемых чисел устройства, а выходы подключены к входам соответствующих элементов ИЛИ группы, вход тактовых импульсов устройства соединен с первым входом первого элемента И, выход которого подключен к первым входам запрещающих элементов И, отличающеес  тем, что, с целью расщирени  области применени  за счет возможности сортировки одинаковых и нулевых чисел, в него введены блок анализа числа нулей, блок сравнени , элемент задержки, второй входной элемент И, сдвиговый регистр и втора  группа счетчиков , выходы которых  вл ютс  информационными выходами устройства, а счетные входы соединены с выходами соответствующих запрещающих элементов И группы, вторые входы которых соединены с выходами соответствующих разр дов сдвигового регистра , выход старшего разр да которого  вл етс  выходом конца работы устройства, вход начальной установки устройства подключен к входам установки в «О сдвигового регистра и счетчиков второй группы и первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого через элемент задержки соединен с выходом первого входного элемента И, подключенного также к счетным входам счетчиков первой группы, выходы элементов ИЛИ группы соединены с соответствующими входами блока анализа числа нулей, выходы которого подключены к первой групI пе входов блока сравнени , втора  группа входов которого соединена с выходами раз (Л р дов выходного счетчика, вход установки в «О которого подключен к выходу элемента ИЛИ, а счетный вход - к выходу второго входного элемента И и входу управлени  сдвигом сдвигового регистра, информационный вход которого соединен с входом логической единицы устройства, первый вход второго входного элемента И соединен с О5 входом тактовых импульсов устройства, втоСХ ) рые входы первого и второго элементов И со ю соединены с выходами соответственно равенства и неравенства блока сравнени .

Description

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при реализации технических средств ЭВМ и создании устройств обработки статистической информации.

Цель изобретени  - расширение области применени  за счет возможности сортировки одинаковых и нулевых чисел.

На чертеже дана схема устройства дл  сортировки чисел.

Устройство дл  сортировки чисел содержит первую группу счетчиков 1, входы 2 сортируемых чисел, группу элементов ИЛИ 3 первый входной элемент И 4, вход 5 тактовых импульсов, группу запрещающих элементов И 6, второй входной элемент И 7, элемент ИЛИ 8, выходной счетчик 9, блок 10 анализа числа нулей, блок 11 сравнени , элемент 12 задержки, сдвиговый регистр 13, вторую группу счетчиков 14, информационные-выходы 15, вход 16 начальной установки выход 17 конца работы.

Устройство функционирует следующим образом.

Перед началом работы в счетчики 1 с входов 2 занос тс  исходные числа сортируемого массива. Счетчики 9 и 14 и регистр 13 по сигналу с входа 16 обнул ютс . На входе 18 по вл етс  сигнал, соответствующий уровню логической единицы.

Работа устройства начинаетс  подачей тактовых импульсов на вход 5. Пусть каждое из, сортируемых чисел отлично от нул . Тогда в исходном состо нии на первом выходе блока 11 сравнени  формируетс  сигнал такого уровн  (например, логической единицы ), который открывает элемент И 4 дл  прохождени  через него тактовых импульсов с входа 5. Эти импульсы будут поступать на счетные (вычитающие) входы счетчиков 1 и через запрещающие элементы И 6 - на счетные (суммирующие) входы счетчиков 14 до тех пор, пока какой-либо из счетчиков 1 не обнулитс . При этом на выходе соответствующего элемента из группы элементов ИЛИ 3 по витс  сигнал, соответствующий уровню логического нул . Блок 10 анализа числа нулей преобразует унитарный код нулей и единиц в позиционный код числа нулей на выходах элементов ИЛИ 3. Таким образом, на выходе блока 10 формируетс  код 00...01. Коды в счетчике 9 и на выходе блока 10 окажутс  различными, и на первом выходе блока М сравнени  сформируетс  сигнал, который закроет элемент И 4, а на втором выходе - сигнал, который откроет элемент И 7 дл  прохождени  тактовых импульсов. Вследствие этого следующий тактовый .импульс поступит через элемент И 7 на счетный (суммирующий) вход счетчика 9 и сдвигающий вход регистра 13.

Так как на входе 18 сигнал соответствует уровню логической единицы, то при сдвиге в младщий разр д регистра 13 записываетс  единица, котора  в дальнейщем запрещает прохождение через соответствующий запрещающий элемент И 6 сигналов с выхода элемента И 4. Тем самым фиксируетс  содержимое счетчика 14, соответствующего младщему разр ду регистра 13. Указанный счетчик будет хранить минимальное из сортируемых чисел. Если обнул лось сразу несколько (например, 1) счетчиков 1, что соответствует наличию в сортируемом массиве I одинаковых чисел, то через элемент И 7 проходит I тактовых импульсов подр д, и содержимое регистра 13 сдвигаетс  на разр дов. Освобождающиес  младщие разр ды заполн ютс  единицами, и в результате в регистре 13 будет записан код 00...011...1. Тем самым фиксируетс  содержимое I счетчиков 14, соответствующих освобождающимс  младщим разр дам регистра 13. Так как тактовые импульсы поступают также и на счетный вход счетчика 9, то с приходом Е-го импульса его содержимое окажетс  равным коду, сформированному блоком 10, и на первом выходе блока 11 сравнени  снова по витс  сигнал, открывающий элемент И 4.

В исходное нулевое состо ние счетчик 9 устанавливаетс  очередным тактовым импульсом . Элемент 12 задержки необходим дл  согласовани  времен прохождени  сигнала с выхода элемента И 4 по цепи: счетчик 1, элемент ИЛИ 3, блок 10 и эле.мент

12задержки, элемент ИЛИ 8, счетчик 9, в результате чего обеспечиваетс  устойчива  работа устройства. Далее работа устройства повтор етс , т. е. снова тактовые импульсы через элемент И 4 начнут уменьшать содержимое счетчиков 1 и наращивать содержимое тех счетчиков 14, дл  которых в в соответствующих им разр дах регистра 13 содержатс  нули, и т.д. Устройство заканчивает работу, когда на выходе 17 по витс  уровень логической единицы (в регистре

13установитс  код 11.1). При этом в счетчиках 14 в направлении сверху вниз будут записаны исходные числа, упор доченные по возрастанию.

Если среди сортируемых чисел содержатс  числа, равные нулю, то в исходном состо нии с выхода блока 11 сравнени  будет сниматьс  уровень, открывающий элемент И 7. Следовательно, тактовые импульсы сразу после их подачи на вход 5 будут поступать на счетчик 9 и на регистр 13. В дальнейщем работа устройства аналогична рассмотренной .

Таким образом, устройство последовательно отыскивает упор доченные по возрастанию числа, т.е. сначала минимальное число, затем следующее за ним по величине число и т.д. В св зи с этим можно ограничитьс  нахождением первых К членов последовательности чисел, упор доченных по

возрастанию, если к выходу 17 подключить К-й разр д регистра 13. Как только на этом выходе по витс  уровень логической единицы , значит в счетчиках 14, соответствующих единичным разр дам регистра 13, в направлении сверху вниз содержатс  первые К членов последовательности чисел, упор доченных по возрастанию.

Необходимо отметить, что устройство можно легко модифицировать на случай нахождени  чисел, упор доченных по убыванию . Дл  этого достаточно присоединить выход первого входного элемента И 4 не к вычитающим, а к суммирующим счетным входам счетчиков 1, а выходы запрещающих элементов И 6 - не к суммирующим, а к вычитающим счетным входам счетчиков 14. Тогда по окончании работы устройства, т.е. когда на выходе 17 по витс  уровень логической единицы, в счетчиках 14 в направлении сверху вниз будут записаны исходные числа, упор доченные по убыванию.

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОРТИРОВКИ ЧИСЕЛ, содержащее входной элемент И, группу элементов ИЛИ, выходной счетчик, группу запрещающих элементов И, элемент ИЛИ, первую группу счетчиков, информационные входы которых являются входами сортируемых чисел устройства, а выходы подключены к входам соответствующих элементов ИЛИ группы, вход тактовых импульсов устройства соединен с первым входом первого элемента И, выход которого подключен к первым входам запрещающих элементов И, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения за счет возможности сортировки одинаковых и нулевых чисел, в него введены блок анализа числа нулей, блок сравнения, элемент задержки, второй входной элемент И, сдвиговый регистр и вторая группа счетчиков, выходы которых являются информационными выходами устройства, а счетные вхо- ды соединены с выходами соответствующих запрещающих элементов И группы, вторые входы которых соединены с выходами соответствующих разрядов сдвигового регистра, выход старшего разряда которого является выходом конца работы устройства, вход начальной установки устройства подключен к входам установки в «0» сдвигового регистра и счетчиков второй группы и первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого через элемент задержки соединен с выходом первого входного элемента И, подключенного также к счетным входам счетчиков первой группы, выходы элементов ИЛИ группы соединены с соответствующими входами блока анализа числа нулей, выходы которого подключены к первой труп- д пе входов блока сравнения, вторая группа ® входов которого соединена с выходами разрядов выходного счетчика, вход установки в «0» которого подключен к выходу элемента ИЛИ, а счетный вход — к выходу второго входного элемента И и входу управления сдвигом сдвигового регистра, информационный вход которого соединен с входом логической единицы устройства, первый вход второго входного элемента И соединен с входом тактовых импульсов устройства, вторые входы первого и второго элементов И соединены с выходами соответственно равенства и неравенства блока сравнения.