SU1370655A1 - Устройство дл перебора сочетаний - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано дл  построени  вычислительных устройств, решающих комбинаторные задачи. Целью изобретени   вл етс  повышение быстродействи  и упрощение устройства. Дл  достижени  поставленной цели устройство содержит четыре группы элементов И 2-5, две группы элементов ИЛИ 6,. 11, регистр 8 сдвига, элементы ИЛИ-НЕ 7, которые обеспечивают сквозной перенос информации одновременно с переключением триггеров и только врем  переключени  последнего триггера складываетс  со временем сквозного переноса. 2 ил. ш (Л

Description

13

00

о

Од

сл ел

Фиг.

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано дл  построени  специализированных вычислительных устройств, предназначенных, например, дл  автоматизированного решени  задач конструировани  радиоэлектронной и вычислительной аппаратуры.

изобретени  - повышение быст- Q ных разр дов в О

го нулевого разр д дующего восстановл них левых разр дах левых разр дах сто

родействи  и упрощение устройства.

На фиг.1 приведена структурна  схема устройства (5 разр дов); на фиг.2 - временные диаграммы работы устройства.

Устройство содержит группу 1 триггеров , четыре группы 2-5 элементов И, первую группу 6 элементов ИЛИ, группу 7 элементов ИЛИ-НЕ, регистр 8 сдвига, элемент 9 задержки, группу 10 элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, вторую группу 11 элементов ИЛИ, группу 12 элементов запрета, элемент ИЛИ 13 и триггер 14. Устройство имеет тактовый 15 вход, информационный 16 выход, 25 всех сочетаний дл  и . 1. 11100 2. 11010 3. 10110 4. 01110 5. 11001

6. 10101 7. 01101

Перед началом работы тригге группы 1 по R-входам устанавливаютс  в нулевое состо ние, а затем по S- входам в три первых триггера группы 1 записываютс  единицы. В случае перебора сочетаний с п по т, при п и m k, где k - максимальное количество элементов, происходит подача единичных потенциалов на (п-1) крайних слева разр да входа 17. В данном случае при п k 5 на все разр ды вхо да 17 подаетс  единичный потенциал. При подаче тактового импульса (ТИ) на вход 15 регистр 8 сдвига устанавливаетс  в исходное состо ние, т.е. в его первый разр д записьгеаетс  еди ница, а во все остальные - нули. Триггер 14 устанавливаетс  в нулевое состо ние, разрыва  св зь через элементы И третьей группы 4 единичных выходов триггеров группы 1 с разр дами информационного выхода 16. Кроме того, ТИ поступает на первые элементы И первой и второй групп, так как первый триггер группы 1 находитс  в единичном состо нии, и через открытый первый элемент И первой группы 2 на входы элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 10 и элемента 12 запрета и на вход установки в О первого

вход 17 количества перебираемых элементов и выход 18 признака окончаьга  перебора.

Принцип работы устройства состоит в следующем.

Каждое очередное сочетание получаетс  из предыдущего путем перевода га левых следующих подр д единичных разр дов в О

а первого правого нулевого разр да - в 1 и последующего восстановлени  в (m-l) крайних левых разр дах единиц. Если в k левых разр дах сто т нули, то осуществл етс  обход этих разр дов и в О переводитс  m подр д следующих единичных разр дов начина  с (k-t-l)- го разр да, а (k+m+I)-й разр д переводитс  в 1. При этом независимо

от того, с каких разр дов начинаетс  их перевод в нулевое состо ние, в единичное состо ние восстанавливаютс  (т-1) левых разр дов.

Рассмотрим пример формировани 

. 10011

I 30

35

тс  - пы пеи естединих слувхо-40 ал. ) нав .е. еди-дд евое элех р Кроэлеак дитз ее ЧАЮи

50

9. 0101 10. 00111

триггера группы, а через первый элемент ИЛИ-НЕ группы 7 - на синхровход первого триггера групп 1, перевод  этот триггер в нулевое состо ние. С выхода первого элемента И первой группы 2 ТИ поступает на вход первого элемента И четвертой группы 5 и, пройд  через первый элемент ИЛИ первой группы 6, поступает на вход второго элемента И первой группы 2. Поскольку второй триггер группы 1 находитс  в единичном состо нии, то ТИ не проходит через первый элемент И четвертой группы 5, так как на его второй вход поступает нулевой потенциал с инверсного выхода второго триггера группы 1, а через открытый второй элемент И первой 2 группы поступает на входы вторых элементов ИСКЛЮЧАЮЩИЕ ИЛИ 10 и запрета 12, вход установки в ноль и через второй элемент ИЛИ-НЕ 7 групп на вход синхронизации триггера 14. Пройд  через открытый второй элемент И первой группы 2, ТИ проходит через второй элемент ИЛИ группы 6 и поступает на третий элемент И первой группы 2, открытый единичным потенциалом триггера 14. С выхода третьего элемента И первой группы ТИ проходит на входы

элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 10 и запрета 12, вход установки нулевого состо ни  и через третий элемент ИЛИ-НЕ группы 7 на вход синхронизации третьего триггера группы I. С выхода третьего элемента И первой 2 группы ТИ поступает на третий элемент И четвертой группы 5, открытый единичным потенциалом с инверсного выхода четвертого триггера группы I, и, пройд  его, попадает на вход установки единичного состо ни , а э-атем через элемент ИЛИ-НЕ группы 7 - на вход синхронизации четвертого триггера группы 1, перевод  его из нулевого состо ни  в единичное. Далее происходит восстановление единичного состо ни  первого и второго триггеров г руппы 1 . При этом с выходов первых трех элементов И первой группы 2 импульсы, рассредоточенные по времени с некоторой задержкой, поступают на вход соответствующих элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ группы 10, образующих цепи форми- 25 элемента И 13, третьего элемента И

ровани  последовательности сдвинутых во времени импульсов восстановлени , поступающих на вход сдвига регистра 8. На выходе этой цепи получаетс  последовательность из трех сдвинутых во времени импульсов (фиг.2).

Первый импульс этой последовательности продвигает единицу из первого во второй разр д регистра 8 сдвига. Второй импульс передвигает в третий разр д единицу, котора  поступает на вход принудительной установки единичного состо ни  первого триггера группы 1. По третьему импульсу, единица переходит в четвертый разр д регистра 8 сдвига и переводит второй триггер группы 1 в единичное состо ние.

Одновременно с этим тактовый импульс поступает на вход третьего элемента ИЛИ второй группы 11 и, пройд  цепь элементов ИЛИ второй группы и элемент 9 задержки, поступает на вход установки в единицу триггера 14, перевод  его в единичное состо ние и открыва  элементы И третьей группы 4. На вторые входы этих элементов поступает сочетание с пр мых выходов соответствующих триггеров группы 1, которое проходит на соответствующие разр ды информационного выхода 16.

При формировании сочетани , следующего за сочетанием 01110, ТИ проходит через открытый первый элемент И второй группы 3 и поступает на

0

5

вход второго элемента И первой группы 2, открытого единичным потенциалом с пр мого выхода второго триггера группы I. Далее прохождение импульса аналогично описанному.

Таким образом, по цепи, состо щей из первых и вторых элементов И группы 2 и ИЛИ первой группы 6, осуществл етс  сквозной проход импульса через триггеры, наход щиес  в единичном состо нии, и их перевод в нулевое состо ние, а по цепи элементов И второй группы 3 осуществл етс  сквозной проход импульса через триггеры , наход щиес  в нулевом состо нии . После формировани  последнего сочетани  00111 ТИ поступа  на вход 15, проходит по цепи, состо щей из первого и второго элементов И второй группы, осуществл   обход триггеров группы 1, наход щихс  в нулевом состо нии , и по цепи, состо щей из второго элемента ИЛИ первой группы 6

первой группы 2, перевод  триггеры группы 1, которые наход тс  в единичном состо нии, в нулевое состо ние. Пройд  открытый п тый элемент И первой группы, импульс поступает на входы элемента ИЛИ 13 и через п тый элемент ИЛИ-НЕ группы 7 на вход синхронизации п того триггера группы 1, перевод  его в нулевое состо ние. Пройд  элемент ИЛИ 13, импульс оказываетс  на выходе окончани  перебора всех сочетаний.

В случае перебора сочетаний С сигнал проходит на выход 18 признака окончани  перебора через элемент 12 запрета и элемент ИЛИ 13, когда сформируетс  сочетание 0111, т.е. когда в единичном состо нии окажутс  правые подр д сто щие триггеры.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  перебора сочетаний, содержащее группу триггеров, четыре группы элементов И, первую группу элементов ИЛИ, группу элементов ИЛИ- НЕ, регистр сдвига и элемент задержки , причем выходы разр дов регистра сдвига подключены к входам установки в 1 соответствующих триггеров группы , отличающеес  тем, что, с целью повьш1ени  быстродействи  и упрощени , оно содержит группу элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, вторую

   группу элементов ИЛИ, группу элементов запрета, элемент ИЛИ и триггер, причем первые входы первых элементов И первой и второй групп подключены к тактовому входу устройства, входам установки исходного кода регистра сдвига и входу установки в О триггера , пр мой выход которого соединен с первыми входами элементов И третьей группы, выходы которых  вл ютс  соответствующими разр дами информационного выхода устройства, пр мые выходы триггеров группы соединены с вторыми входами соответствующих элементов И первой и третьей групп, инверсные выходы с второго по (К-1)-й триггеров группы (где N - разр дность сочетани ) соединены с первыми зходами с второго по (Н-1)-й элементов И второй и четвертой групп соответственно , инверсный выход первого триггера группы соединен с вторым входом первого элемента И второй группы, инверсный выход N-ro триггера группы соединен с первым входом N-ro элемента И четвертой группы, выход 1-го элемента И второй группы (i 1,N) соединен с первым входом i-ro элемента ИЛИ первой группы и вторым входом (i + 1)-го элеме т И второй группы, выход 1-го элемента И первой группы (i I,N - 2) соединен с первым входом i-ro элемента ИЛИ первой группы, вторым входом i- го элемента И четвертой группы, входом установки в О i-ro триггера группы, первым входом i-ro элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, пр мым входом i-ro элемента запрета, и первым входом i-ro элемента ШТИ-НЕ, выход которого подключен.к синхровходу i-ro триггера группы, выход (N-l)-ro элемента И первой группы подключен к второму входу (N-l)-ro элемента И четвертой группы, первому входу (N-l)-ro элемента Ш1И первой группы, входу установки в О (N-l)-ro триггера группы пр мому входу (N-l)-ro элемента запрета , второму входу (N-2)-ro элемента ИСКШЧАЮЩЕЕ или И первому входу (N-l)-ro элемента ИЛИ-НЕ первой группы , выход которого подключен к синхроводу (N-l)-ro триггера группы, выход N-ro элемента И первой группы подключен к входу установки в О N-ro триггера группы, первому входу элемента ИЛИ и первому входу N-ro ,

   элемента ШШ-НЕ первой группы, выход которого подключен к синхровходу N- го триггера группы, выход i-ro эле- мента ИЛИ первой группы (i 1,N) соединен с вторым входом (i+l)-ro

   элемента И первой группы, выход i-ro элемента ИСЮ1ЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ (i 2,N) группы соединен с вторым входом (i-l)-ro элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ той же группы, выход первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ группы соединен с входом сдвига регистра сдвига, инверсный вход i-ro элемента запрета (i 1,N)  вл етс  i-м разр дом входа количества перебираемых элементов устройства и подключен к третьему входу i-ro элемента И четвертой группы , выходы элементов запрета подключены к соответствующим входам начина  с второго элемента ИЛИ, выход которого  вл етс  выходом признака окончани  перебора устройства, выход 1-го э т емента И четвертой группы (i 1,N - ) соединен с вторым входом (i+l)-ro элемента ИЛИ-НЕ группы,

   входом установки в единицу (i+l)-ro триггера группы и с первым входом i-ro элемента ИЛИ второй группы, выход (N-I)-ro элемента И четвертой группы соединен с вторым входом N-ro

   элемента ИЛИ-НЕ группы, входом установки в 1 N-ro группы и вторым входом (N-2)-ro элемента ИЛИ второй группы, выход i-ro элемента ИЛИ второй группы (i .2,N) соединен

   с вторым входом (i-l)-ro элемента

   ИЛИ второй группы, выход первого элемента ИЛИ второй группы подключен к входу установки в 1 триггера.

   ф1/е, 2