SU1254467A1 - Устройство дл сортировки чисел - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано в системах обработки данных. Целью изобретени   вл етс  повьше- ние быстродействи  при сортировке массива, содержащего равные числа. Устройство содержит распределитель импульсов, регистры, элементы сравнени , группы входных и выходных элементов И, счетчик, сумматор, регистр результата, дешифраторы, шифратор. генератор импульсов, элементы И, триггер управлени , ассоциативные регистры, группы элементов И, ИЛИ, элементы запрета, задержки, элемент ИЛИ-НЕ. Как следует из изобретени , работа устройства состоит из двух этапов. На первом этапе путем последовательного сравнени  содержимого соответствуницего регистра со всеми остальными определ етс  количество чисел, меньших размещенного в данном регистре, фиксируемого счетчиком в текущем цикле. Затем с помощью первого дешифратора определ етс  номер ассоциативного регистра, в который записываетс  двоичный код, номер анализируемого регистра. Этот код формируетс  шифратором из выходных сигналов распределител  импульсов, которые отражают номер цикла работы устройства, т.е. номер анализируемого регистра. 1 ил. с б (Л

Description

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано в системах обработки данных. Целью изобретени   вл етс  повышение быстродействи  при сортировке массива, содержащего равные числа.

На чертеже приведена функциональна  схем устройства.

Устройство содержит распределитель 1 импульсов, регистры 2, элементы 3 сравнени , группы входных элементов И 4, группы выходных элементов И 5 и 6, счетчик 7, сумматор 8, регистр 9 результата, дешифратор 10, группу элементов ИЛИ 11, шифратор 12, элементы И 13, 14, триггер 15 управлени , элемент И 16, генератор 17 импульсов, дешифратор 18, ассоциативные регистры 19, группы элементов И 20 переписи, группу элементов И 21, элемент 22 задержки, группу элементов ИЛИ 23, элементы 24 запрета, группы элементов И 25 результата, группу элементов ИЛИ 26, элемент ИЛИ-НЕ 27, выход 28 разрешени  выдачи, вход 29 запуска, выходы 30, вход 31 разрешени  вьщачи, выход 32 конца работы, выходы 33, вход 34 задани  начального адреса устройства

Устройство работает следующим образом .

Исходное состо ние устройства характеризуетс  тем, что распределител 1 импульсов, триггер 15 управлени  и регистры 19 установлены в состо ние О (не показано).

Сортировка чисел устройством совместно с ЭВМ производитс  в два этапа.

На первом этапе после прин ти  исходного массива в регистры 2 и по входам 34 в сумматор 8 по сигналу ПУСК, поступающему по входу 29, триггер 15 управлени  устанавливаетс  в состо ние 1. После этого производитс  поочередное сравнение чисел, и в ассоциативных регистрах 19 фиксируютс  номера регистров 2 так, что они отражают размещение чисел исходного массива в возрастающем пор дке.

Пусть при в регистрах 2 размещен следующий массив чисел:

„ ;С . 1 .

г i

а ) ..

dj, J ,cto I ,

aj.6; a,.

a, 2;

.5;

По первому импульсу с распределител  1, в качестве которого может быть использован регистр сдвига.

(

и число из

регистра /, передаетс  в регистр 9

открываютс  элементы И

2,

результата и одновременно сравниваетс  со всеми числами, наход щимис  в регистрах 2-...2,0, в соответствую

щих элементах 3.,.3 сравнени . На выходах Меньше элементов 3 и Зо сравнени  формируютс  единичные сигналы , а в счетчике 7 - значение .

При этом на третьем выходе дешифратора 18 возникает единичный сигнал, открывающий элементы И 20 . Одновременно единичный сигнал с первого выхода распределителей 1 поступает на

шифратор 12, на выходе которого формируетс  двоичный код числа 1. Так как триггер 15 установлен в состо ние 1, то двоичный код номера регистра 2j т.е. выходные сигналы шифратора 12, записываетс  в регистр 19j.

По второму, очередному импульсу генератора 17 на втором выходе распределител  1 формируетс  сигнал, и число сравниваетс  во всех

элементах 3| сравнени , кроме 3.2. При этом единичные сигналы на выходах Меньше формируют элементы 3,, 3j, 3, 3, 3g, и 3, сравнени  и аналогичным образом номер регистра 2 и так далее т.е. двоичный код числа два будет записан в регистр 19f. Дальнейша  работа устройства аналогична. По дес тому импульсу с распределител  1 в регистрах 19 будут записаны номера регистров 2, однозначно соответствующие возрастающему пор дку размещени  в них чисел. Так дл  указанного примера в регистрах 19 размещены следующие номера регистров 2: 19)9; . 19,о 7, что. отражает пор док возрастани  чисел - 1-7.

По сигналу с 10-го выхода распределител  очередным импульсом генера- тора 17 устанавливаетс  в О триг- . гер 15, и элементом И 14 на выходе 28 формируетс  единичный сигнал, как готовности устройства к выдаче отсортированного массива чисел. Одновременно устанавливаетс  в О распределитель 1.

Второй этап работы устройства начинаетс  при приходе сигнала на

вход 31.

До поступлени  данного сигнала после того, как триггер 15 установилс  в состо ние О, на выходах элементов ИЛИ 23 формируетс  следующий позиционный код в соответствии с содержимым регистров 19: :1010111011. Посредством элементов запрета 24, соединенных по приоритетной схеме, этот код преобразуетс  в позиционный код следующего вида: 1000000000, так как единичным сигналом с выхода элемента ИЛИ 23 по инверсным входам закрываютс  элементы 24 запрета.

По единичному сигналу с выхода элемента ИЛИ 23,- открываютс  элементы И 25, и двоичный код из регист ра 19,, т.е. код числа 9, через элементы И 25, и ИЛИ 26 поступает на дешифратор 10. Так как триггер 15 находитс  в О, то по входу управлени  дешифратор 10 открыт, и на его 9-м выходе формируетс  единичный сигнал, которым через элемент ИЛИ 11д открыты элементы И 4, . Со-- держимое регистра 2, через эти элементы передаетс  в регистр 9 резуль- тата, в котором фиксируетс  число а. 1 .

По -сигналу с входа 31 через элементы И 5 выдаетс  двоичный код Ац(,,ц из сумматора 8 по выходам 33, а через элементы И 6 на выходы 30 - содержимое регистра 9 результата. По адресу А,А j, число Яд } записываетс  в  чейку внешней пам ти.

Через врем  с , определ емое зле- ментом 22 задержки, устанавливаетс  в О регистр 19, через открытый элемент И 21 , . Одновременно в сумма тор 8 формируетс  очередной адрес . Врем  Т выбираетс  таким, чтобы обеспечить надежное считывание выходных сигналов элементов И 5, 6 ЭВМ.

После установки в О регистра 191 на выходах элементов ИЛИ 23 формируетс  позиционный код 0010111011, преобразуемый элементами И 24 в код 0010000000. Единичным сигналом с выхода элемента И 24 открываютс  элементы И 25, и содержимое регистра 19 , т.е. двоичный код номера регистра 2. передаетс  через элементы И 25} и ИЛИ 26 на дешифратор 10. На четвертом выходе дешифратора 10 формируетс  единичный сигнал, которы через элемент ИЛИ 11 открывает элементы И 4 4 , и содержимое регистра

2 () фиксируетс  в регистре 9 результата.

По импульсу с входа 31 код адреса Л и двоичный код числа 2 из регистра 9 передаетс  во внешнее устройство .

Через врем  регистр 19 устанавливаетс  в О, -и работа устройства затем аналогична рассмотренной Bbmie.

По седьмому импульсу на входе 31 последнее число а,о 7 вьщаетс  во внешнее устройство и все регистры 19 оказываютс  в состо нии О. При это н выходе элемента И-НЕ 27 формируетс  единичный сигнал, поступающий по выходе 32 в качестве сигнала конца работы устройства во втором этапе.

При необходимости сортировки чисел в убывающем пор дке исходный массив должен быть прин т в регистры 2 в обратном коде.

Claims (1)

1. Формула изобрет ени 

   Устройство дл  сортировки чисел, содержащее распределитель импульсов, ц регистров, и элементов сравнени , п групп входных элементов И, п -1 элементов запрета, счетчик, сумматор , две группы выходных элементов И, регистр результата, причем выходы 1-го регистра ,2,..,,n,

   где п- количество сортируемых чисел) соединены с первой группой входов

   -го элемента сравнени  и с первыми входами соответствующих входных элементов И 4-и группы, выходы которых соединены с л-и группой входов регистра результата и с (4 + 1)-ми группами входов элементов сравнени  соответственно с ((+1)-го по п-и, выходы входных элементов И j-и группы , где j 2,3, . . . ,11, соединены с -ми группами входов элементов сравнени  соответственно с первого по (-1)-й, выходы регистра результата соединены с первыми входами выходных элементов И первой группы, выход которых  вл ютс  выходами отсортированного числа устройства, выход неравенства 1-го элемента сравнени  соединен с i-м входом счетчика,вход задани  начального адреса устройства подключен к первому входу сумматора, выходы которого соединены с первыми входами соответствующих выходных

   5

   элементов И второй группы, выходы которых  вл ютс  выходами адреса числа устройства, вторые цходы выходных элементов И первой и второй групп подключены к входу разрр.шени  выдачи результата устройства, S в инверсные входы элементов запрета, где ,2...,п-1, объединены, отличающеес  тем, что, с целью повышени  быстродействи  при сортировке массива, содержащего равные числа, в него введены два дешифратора , шифратор, п групп элементов И переписи, п групп элементов И резуль тата, три группы элементов ИЛИ, груп па элемеАтов И, п ассоциативных регистров ,- элемент задержки, триггер управлени , три элемента И, элемент ИЛИ-НЕ, генератор импульсов, выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И, второй вход первого элемента И подклю- чен к пр мому выходу триггера управлени  и первым входам элементов И переписи всех групп, а выход соединен с входом запуска распределител  импульсов, 1 -и выход которого соединен с первым входом i то элемента ШШ первой группы и с i -м входом шифратора, п -и выход распределител  импульсов дополнительно подключен к первому входу третьего элемента И и второму входу второго элемента И, выход которого подключен к входу установки в О триггера управлени , вход установки в 1 которого  вл етс  входом запуска устройства, инверсный выход которого соединен с инверсным входом элемента ШШ-НЕ, входом установки в О распределител  импульсов, управл ющим входом первого дешифратора и вторым входом третьего элемента И, выход которого  вл етс  вйвсо- дом разрешени  вьщачи устройства, i -и вь1ход первого дешифратора соеди

   544676

   нен с вторым входом i-го элемента ИЛИ первой группы, выход которого подключен к вторьпч входам- входных элементов И i-и группы, выходы разр - 5 дов счетчика соединены с соответствующими входами второго дешифратора, 1-й выход которого соединен с вторыми входами элементов И переписи -и группы, выходы которых подключены к

   10 информационным входам i-го ассоциативного регистра, выходы которого соединены с входами I -го элемента ШШ второй группы и с информационными входами элементов И результата 15 группы, выходы которых подключены к входам соответствующих элементов ИЛИ третьей группы, выходы которых соединены с соответствующими входами первого дешифратора, выходы

   20 шифратора соединены с третьими входами сбЪтветствующих элементов И переписи всех групп, j -е инверсные входы каждого S-го элемента запрета (j 1,2,.. .,3; 6 1,) соеди25 йены с выходом -го элемента ИЛИ второй группы, выход первого элемента ИЛИ второй группы соединен с управл ющими входами элементов И результата первой группы, с первым

   30 входом первого элемента И группы и, с первым входом элемента ШШ-НЕ, выход -го элемента ИЛИ второй группы (J 2,3,..., п) соединен с пр мым входом ((|-1)-го элемента запрета и

   3J с (-м входом элемента ШШ-НЕ, выход S-ro элемента запрета соединен с управл ющими входами элементов И результата (5+1)-й группы и с первым входом (5+1)-го элемента И группы,

   40 вторые входы элементов И группы соединены с вторым входом сумматора и выходом элемента задержки, вход которого соединен, с.входом разрешени  вьщачи устройства, выход элемента

   45 ШШ-НЕ  вл етс  выходом конца работы устройства.

   3) . 32 33