SU1401474A1 - Устройство дл перебора сочетаний, размещений и перестановок - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике и предназначено дл  решени  комбинаторных задач. Цель изобретени  - повьппение быстродействи  при формировании сочетаний и размещений . Оно содержит группу счетчиков , группу сзт маторов, группу элементов И, регистр сдвига, элементы ЗАПРЕТ, переключатель, генератор перестановок , регистры, два дешифратора , N групп элементов И, группу эле- ментовРШИ, схему сравнени .„Устройство предназначено дл  генерации кодовых последовательностей, дл  построени  специализированных вычислительных устройство 1 ил.-,2 табл.

Description

4 4

1

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано дл .решени  комбинаторных задач, дл  генерации кодовых последовательностей, а также дл  построени  специализированных вычислительных устройств, предназначенных дл  автоматизированного решени  задач конструировани  радиоэлектронной и вычислительной аппаратуры.

Цель изобретени  - повышение быстродействи  при формировании сочетаний и размещений.

На чертеже приведена структурна  схема устройства.

Устройство содержит группу счетчиков 12,.. о, 1 , группу сумматоров 25,...,2, образук цих лестничную структуру, группу элементов И 3,.о 3fj, регистр 4 сдвига, элементы ЗАПРЕ 5 и 6, переключатель 7, генератор 8 перестановок, регистр 9, дешифратор 10 (кода Джонсона), N групп элементов И 1.1. ,. о о, 11 , группу элементов ИЛИ 12.,,„„о,12ц(, дешифратор (N-пози- ционного кода).13, регистр 14, схему 15 сравнени .

Дешифратор 10 реализует функцию

„n-.l

,,х,) V F. (х

h

,,х), ,

1,

если Z. X,2 i-1

О, е.сли 1 X 2 j

Устройство работает в трех режимах: генерации сочетаний (информаци  снимаетс  с выходов сумматоров), перестановок (информаци  снимаетс  с выхода генератора 8) и размещений (информаци  снимаетс  с выхода дешифратора 13)с Перестановки получаютс  в режиме генерации размещений при , так как .

Работа устройства в режиме генерации сочетаний иллюстрируетс  таблс1, в которой представлены коды на выходах сумматоров дл  случа  , .

В исходном состо нии счетчики 1,.,о,1 устанавливаютс  в нулевое состо ние, .в первьш разр д регистра 4 записываетс  1, а во все остальные - О, тактова  шина устройства через переключатель 7 соедин етс  с тактовым входом устройства. Так как в регистр 9 записано число , то на счетные входы (V) счетчиков 1,

1

N-1

И на входы (II) переносо

Q

5

0 5

сумматоров 2

0

5

0

5

0

5

N

2.1 и .2 с дешифратора 10 подаютс  единичные сигналы. Поэтому на выходе сумматора 2 , устанавливаетс  код 1, на выходе сумматора 2|. - код 2 и на выходе сумматора 2 j - код З

По переднему фронту первого тактового импульса через открытый элемент И 3|g в счетчик 1 записываетс  1. Поэтому на выходе сумматора 2 установитс  код Таким образом, по первому тактовому импульсу на выходах всех сумматоров устанавливаетс  сочетание Второй и третий тактовые импульсы поступают через открытый элемент И 3ц, на счетчик 1|, устанавлива  в нем последовательно коды 2 и 3. Соответственно этому на выходах сумматоров 2 , N-I

и

2 устанавливаютс  сочетани  125 и 126. После установлени  на выходе сумматора 2 кода 6 в схеме 15 сравнени  происходит сравнение кодов и на ее выходе по вл етс  единичньй сигнал Поэтому элемент ЗАПРЕТ 6 от- крьшаетс  и по заднему фронту третье- то тактового импульса, который поступает на вход синхронизации (с) регистра 4, происходит сдвиг 1 с первого выхода регистра 4 на второй,

В результате этого открываютс  элемент И 3 ,, и по переднему фронту четвертого тактового импульса счетчик 1 устанавливаетс  в О, а в счетчик 1 -i записываетс  1. Поэтому на выходах сумматоров 2 ,2 , 2 .i и 2, устанавливаетс  сочетание 134. Поскольку на выходе схемы 15 сравнени  теперь единичного сигнала нет, то открьшает- с  элемент ЗАПРЕТ 5 и по заднему фронту четвертого тактового импульса, который поступает на вход регистра 4, происходит установка его в исходное состо ние. Поэтому п тьй и шестой тактовые импульсы вновь поступают через открытый элемент И 3 на счетчик f, Б результате на выходах сумматоров 2 ,. , 2 ,.1 и 2 последовательно устанавливаютс  сочетани  135 и 136. По вление кода 6 на выходе сумматора 2 вызывает срабатывание схемы 15 сравнени  и по вление на ее выходе единичного сигнала. Поэтому через открытьш элемент ЗАПРЕТ 6 по заднему фронту шестого тактового импульса проходит сдвиг 1 с первого выхода регистра 4 на второй.

31

Поэтому седьмой тактовьй импульс проходит через открытый элемент И 3jj.i и передним фронтом сбрасывает в О счетчик 1., и добавл ет 1 в

Nсчетчике 1|, i

В результате этого в счетчиках 1, 1 N-1 n- i соответственно записываютс  коды О, 2, О, а на выходах сумматоров устанавливаетс  сочетание 145.

Задний фронт седьмого тактового импульса через открытый элемент 5 устанавливает по входу R регистр 4 в исходное состо ние. Поэтому повос мому тактовому импульсу в счетчик 1 записываетс  1, а на выходах сумматоров устанавливаетс  сочетание 146. При этом срабатывает схема 15 сравнени , единичным сигналом с ее выхода открываетс  элемент 6 и по заднему фронту восьмого тактового импульса 1 с- первого выхода регистра 4 сдвигаетс  на второй его выхо

Дев тый тактовый импульс проходит через открытьй элемент И 3,., и по переднему фронту сбрасывает в О счетчик 1HJ и добавл ет 1 в счетчик 1 f,, , в котором фиксируетс  код 3. В результате этого на выходах сумма- торов устанавливаетс  сочетание 156, на выходе схемы сравнени  вырабатываетс  единичный сигнал и по заднему фронту тактового импульса, которьй поступает через открытьй элемент ЗАПРЕТ 6 на вход синхронизации регистра 4, происходит сдвиг 1 с второго его выхода на третийо Поэтом дес тьй тактовьй импульс теперь поступает через открытьй элемент И и передним фронтом сбрасывает в О счетчик 1., и записывает Г в счетчик 1 1 о На выходах сумматоро в результате устанавливаетс  сочетание 234, а задний фронт дес того импульса через открытьй элемент ЗАПРЕТ 5 регистр 4 по входу R устанавливает в исходное состо ние.

Аналогичным образом устройство работает до поступлени  18-го такто- вого импульсао При поступлении 18-го тактового импульса в счетчиках i, 1N-1 N-1 фиксируютс  соответствен ) ii-itt noil

НО коды о

Г

, на выходах

сумматоров устанавливаетс  сочетание 356 и 1 передвигаетс  на третий выход регистра 4 о Передний фронт 19-го тактового и тульса через открытьй элемент И 3. ij сбрасывает в О

0

4

д n

5 Q

g

0

5

5

744

счетчик 1,j., и к coдepжимo ry- счетчика 1 J добавл ет 1 и в нем фиксируетс  код 3. Поэтому на выходах сумматоров устанавливаетс  сочетание 456, срабатывает схема 15 сравнени  и по заднему фронту 19-го тактового импульса через открытьй элемент ЗАПРЕТ 6 происходит сдвиг 1 с 3-го выхода регистра 4 на 4-й. Двадцатый импульс передним фронтом через открытьй элемент И 3|у. сбрасывает в О счетчик 1.5 , а счетчик 1 ц/,, единицу не записывает , так как на его разрешающем входе стоит нулевой потенциал. Поэтому на выхрдах сзт маторов устанавливаетс  сочетание 123. Задний фронт 20-го импульса через открытьй элемент ЗАПРЕТ 5 устанавливает регистр 4 в исходное состо ние. После этого формирование сочетаний повтор етс .

В режиме генерации размещений тактова  шина устройства через переключатель 7 подключаетс  к выходу генератора 8 перестановок, а размещени  снимаютс  с выходов дешифратора 13 Принцип формировани  размещений состоит в следующем. Каждое новое сочетание формируетс  аналогично описанному ранее, но не тактовым импульсом, а импульсом с выхода генератора 8 перестановок. После этого генератор 8 осуществл ет полньй перебор перестановок в пространственно-временной форме, т.е. при каждой серии из трех входных тактовых и тульсов соответствует очередность по влени  импульсов на первых трех выходах генератора 8 перестановок.

Данна  очередность импульсов представлена в табл.2 о

Сигналы с выходов генератора 8 перестановок управл ют работой элементов И 11;,,...,11щ, выполн ющих роль коммутаторов. Если, например, на выходах сумматоров 2,...,2д| импульсом с выхода генератора перестановок установлено сочетание 136, то в соответствии с 1-и перестановкой к входам дешифратора 13 через

элементы И 11f(, 11.1 и . последовательно подключены сумматоры 2, N-i ы-г i соответственно этому единичньй сигнал последовательно по вл етс  на 1-м, 3-м и 6-м выходах дешифратора 13. Затем на выходах генератора 8 формируетс  2-  перестановка , в соответствии с которой к входам дешифратора 13 последовательно подключаютс  сумматоры 2.

-N-г

2м-1

-л/ а единичньй сигнал последовательно по вл етс  на 1-м, 6-м и 3-м выходах. Так происходит до тех пор, пока не переберутс  все перестановки . Сигнал об окончании перебора всех перестановок по вл етс  на выходе генератора 8. По этому сигналу формируетс  новое сочетание и процесс перебора перестановок повтор етс  дл  данного сочетани  до тех

пор, пока не переберутс  все сочета- 15 выход последнего элемента И (Н+1)-й

группы, выход 1-го элемента которой соединен с тактовым входом i-го счетчика группы (,N) и входом сброса (i+1)-ro счетчика группы, выходы К- го счетчика группы (,N) соединены с входами первой группы К-го сумматора группы, входы второй группы которого соединены с выходами (К-1)-го сумматора группы и первыми входами элементов И j-й группы (,N+1), выходы элементов И с второй по (N+ 4-1)-ю групп соединены с входами элементов ИЛИ группы, выходы которых и

ни  и перестановки, что соответствует полному перебору размещений при заданных пит.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  перебора сочетаний размещений и перестановок, содержащее группу счетчиков, первый регистр первую группу элементов И, первый дешифратор, группу элементов ИЛИ и схему сравнени , отличающеес  тем, что, с целью повьшени  быстродействи  при формировании сочетаний и размещений, оно содержит второй регистр, два элемента ЗАПРЕТ, группу сумматоров N групп элементов И, генератор перестановок, регистр сдвига и второй дешифратор, причем тактовый вход устройства соединен с одноименньм входом генератора перестановок и через переключатель с первыми входами элементов И первой группы и с инверсным входом первого элемента ЗАПРЕТ, с пр мым входом второго элемента ЗАПРЕТ, выходы которых соединены соответственно с входом сброса и тактовым входом регистра сдвига, выходы которого соединены с вторыми входами элементов И первой

   группы,соединены с входами первого дешифратора, выходы которого  вл ютс  выходами размещений устройства, информационные входы первой группы

   которого соединены с входами первого регистра, выходы которого соединены с входами второго дешифратора и информационными входами генератора перестановок , тактовьш выход которого

   соединен с переключателем, а i-й выход генератора перестановок соединен с вторыми входами элементов И j-й группы, К-й выход второго дешифратора соединен со счетным входом К-го счетчика группы и входом переноса К-го сумматора группы, входы второй группы первого сумматора группы соединены с первым выходом второго дешифратора, выходы последнего сумматора группы

   соединены с первыми входами элементов И (Ы+1)-й группы и входами первой группы схемы сравнени , входы второй группы которой соединены с выходами второго регистра, входы которого сое-

   динены с информационными входами второй группы устройства, выход схемы сравнени  соединен с пр мым входом первого элемента ЗАПРЕТ и инверсным входом второго элемента ЗАПРЕТ,

   аблица 1

   140U7 8

   Продолжепие табл.1

   1

   vvy V