SU1418733A1 - Устройство дл перебора перестановок - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано дл  решени  комбинаторных задач при автоматизированном конструировании радиоэлектронной и вычислительной аппаратуры. Цель изобретени  - упрощение устройства. При устройство содержит группу счетчиков 1,- Ij-, группу элементов И 2,- 2j, группу элементов ЗАПРЕТ 3,- 3i, группу элементов И 4,- группу регистров 5,сдвигар коммутаторы 6-10, элемент НЕ 11, триггер 12, элемент И 13, счетчик 14,- выходы 15-19, тактовый вход 20, выход 21 признака окончани  перебора 21, выход 22 признака окончани  выдачи одной перестановки, вход 23 установки исходного состо ни , группу триггеров 24,- 244.. Устройство реализует перебор всех перестановок и элементов перебора, 1 ил. (Л

Description

эо

Ч

СО 9

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть использовано дл  решени  задач автоматизированного конструировани  радиоэлектронной и вычислительной аппаратуры .

Целью изобретени   вл етс  упрощение и повьшение быстродействи  устройства.

На чертеже представлена схема устройства дл  переставл емых элементов.

Устройство содержит группу счетчиков 1(- 1, группу элементов И 2,- 2, группу элементов запрет 3i 3, группу элементов ИЛИ 4(- 4, группу регистров 5,- 5 сдвига, коммутаторы 6-10, элемент НЕ 11, . триггер 12, элемент И 13, счетчик 14, вькоды 15-19 устройства, тактовы вход 20, выход 21 признака окончани  перебора,, выход 22 признака окончани выдачи одной перестановки, вход 23 установки исходного состо ни , групп 24,- 244 триггеров, модуль счетчика 1, равен двум, у каждого последующег счетчика - на единицу больше.

1

Принцип работы устройства состоит в том, что При noMou(H управл ющих сигналов с устройства управлени  происходит попарное включение соот- ветствукицих коммутаторов, которые пересоедин ют выходы сдвиговых регистров 5 на их входы таким образом, ито в течение п (п - число перестав- л емых. элементов) тактов происходит обмен содержимым соседних регистров. При этом информаци  в соседних регистрах сохран етс .

Последовательность обменов в соответствии с используемым алгоритмом дл  случа  4-х переставл емых элементов (элемент представлен числом в дес тичной системе, а пары разр дов , между которыми происходит обмен элементами, указаны дугами) имеет ви

1.1234 12о3412

V-

2, 2 1 3 4

-J

3,2314

4.3 4

5.3 1 2 4

6.1 3 2 4

V1

13о 4J 21

14.3

15. 41

16.

17.. 2 А 31

23, 1 243

5

0

0

5

0

5

0

5

24. 2 1 4 3

tf- - -J

Устройство работает в двух режимах: в режиме выдачи паралельного кода перестановок и в режиме пространственно-временной формы последовательности по влени  сигнала на выходах устройства..

В режиме пространственно-временной формы представлени  перестановок по сигналу, поступающему на вход 23, счетчики - 1, триггер 12 и триггеры 24 2. - 24 устанавливаютс  э , нулевое состо ние, триггер 24,, первый разр д регистра 5( сдвига, второй разр д регистра 5 сдвига, третий разр д регистра 5 сдвига, четвертый разр д регистра 5 сдвига и п тый разр д регистра 5 сдвига устанавливаютс  в единичные состо ни . При этом на выходах 15 по вл етс  код 10000,означающий,что перва  цифра йервой перестановки находитс  на первой позиции. Перед - ний фронт тактового импульса не измен ет состо ни  устройства, так как элемент И 13 закрыт, а триггер 12 срабатывает по переднему фронту импульса . По заднему фронту первого тактового импульса через открытый элемент НЕ 11 триггер 12 переходит в единичное состо ние и открывает элемент И 13 дл  прохождени  следующих тактовых импульсов на регистры 5(- 5, Таким образом, первому тактовому импульсу соответствует код 10000 на выходах 15.

На втором выходе счетчика 14 по вл етс  каждый in-й тактовый импульс , а на первом выходе - второй и каждый (1п+2)-й импульс, где ,2,,.

Второй тактовый импульс проходит через открытьй элемент И 13 и поступает на синхровходы регистров 5 сдвига , а также через счетчик 14 - на счетные входы счетчиков 1,, ..,, 1, в результате чет о счетчик 1, переходит в единичное состо ние, сигнал с выхода которого, пройд  через открытые элементы 3. и

4, по вл етс 

на входе триггера 24 . Так как триг- гер 24, находитс  в единичном состо нии , коммутаторы 7 пересоедин ют выход регистра 5 сдвига на вход регистра 5, сдвига, а выход 5 на вход 5 и по приходу тактового импульса единица из последнего разр да 5, пе- реписьшаетс  в первый разр д 5, а

20

ноль из последнего разр да регистра 5 - в первый разр д регистра 5 . При этом на выходах 15 по вл етс  код 01000. Так как после п ти первых тактовых импульсов состо ни  триггеров 24 - 244 не измен етс , то регистры 5, и 5 сдвига полностью обмен ютс  содержимым, а содержимое регистров 5 - 5 будет таким же как и в исходном состо нии, причем после прихода каждого тактового импульса на выходах 15 по вл ютс  коды расположени  очередной цифры первой nepe- s становки. По приходу п того тактового импульса одновременно с перезаписью состо ний регистров 5 сдвига по вл етс  сигнал на выходе счетчика 14, а в результате чего триггер 242. переходит в единичное состо ние, а триггер 24( обнул етс .

Под действием сигнала на вых-оде триггера 24 коммутаторы 7 и 8 соедин ют выход регистра 5 сдвига со вхоРабота устройства в режиме форми- ровани  перестановок в форме параллельного кода отличаетс  только тем, что параллельные коды снимаютс  с вы- 5 ходов, 15-19 после каждого (in)-ro импульса , а код первой перестановки после импульса установки каждого состо ни  .

30

Кроме того, в устройстве на выходах 15-19 можно получить информацию одновременно о положении п единиц генерируемой последовательности перестановок .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  перебора перестановок , содержащее группу из n-l счетчиков (п - количество элементов перебора), группу элементов ЗАПРЕТ, группу элементов 1-ШИ и группу из п-1 триггеров, отличающеес  тем, что, с целью упрощени  и повьшени  быстродействи , оно содом регистра 5, сдвига и выход регист- б з п- элементов И, ра 5j с входом регистра 5, выходы

   п п-разр дных регистров сдвига, счетчик по модулю п, триггер, элемент Й элемент НЕ, п коммутаторов, причем выход i-ro коммутатора, (, ...п) 0 соединен с информационным входом. i-ro регистра сдвига, выход j-ro регистра сдвига (, ..., п-2) соединен с первым информационным входом j-ro коммутатора, с вторым информаостальных регистров будут соединены со своими же входами.

   После прихода очередных 6-10 тактовых импульсов помен ютс  содержимым регистры 52 и 5}, а содержимое остальных регистров станет таким же как после прихода 5-го тактового импульса . Причем после прихода каждого

   .из этих импульсов на выходах 15 будут 45 ционным входом (j-l)-ro коммутатора по вл тьс  коды расположени  очеред- и с третьим информационным входом ной цифры второй перестановки. (j+1)-ro коммутатора, выход (п-1)

   I го регистра сдвига соединен с перПосле прихода каждого (in)-го им- информационным входом пульса состо ни  триггеров 24 измен - gQ коммутатора, с вторым информационным

   входом {п-2)-го коммутатора и с вторым информационным входом п-го коммутатора , выход п-го регистра сдвига соединен с вторым информационным вхо- 55 дом (п-1)-го и первым информационным входом п-го коммутаторов, выход j-ro триггера группы соединен с первым инверсным и первым пр мым управл ющими входами j-ro коммутатора, вторым

   ютс  таким образом, что генераци  перестановок происходит по вышеупом нутому алгоритму. Достигаетс  это тем, что после прихода каждого импульса с первого выхода счетчика 14 на инверсном и пр мом выходах счетчика 1, импульсы по вл ютс  по очереди , на выходах И 2( после каждого, шестого, на выходе элемента И 2з по

   сле каждого 24-го, на выходе элемента И 2} после каждого 120-го импульса . Элементы ИЗ, И За пропускают импульсы только .со старших разр - дов регистров 1, а элементы ИПИ 4, 4,2 одновременно пропускают и тульсы на входы триггеров 24 младших разр дов , совпадающих по четности со старшими .

   Работа устройства в режиме форми- ровани  перестановок в форме параллельного кода отличаетс  только тем, что параллельные коды снимаютс  с вы- ходов, 15-19 после каждого (in)-ro импульса , а код первой перестановки после импульса установки каждого состо ни  .

   Кроме того, в устройстве на выходах 15-19 можно получить информацию одновременно о положении п единиц генерируемой последовательности перестановок .

   Формула изобретени 

   Устройство дл  перебора перестановок , содержащее группу из n-l счетчиков (п - количество элементов перебора), группу элементов ЗАПРЕТ, группу элементов 1-ШИ и группу из п-1 триггеров, отличающеес  тем, что, с целью упрощени  и повьшени  быстродействи , оно з п- элементов И,

   п п-разр дных регистров сдвига, счетчик по модулю п, триггер, элемент Й элемент НЕ, п коммутаторов, причем выход i-ro коммутатора, (, ...п) соединен с информационным входом. i-ro регистра сдвига, выход j-ro регистра сдвига (, ..., п-2) соединен с первым информационным входом j-ro коммутатора, с вторым информаинверсным и вторым пр мым управл ющим входами (j+1)-ro коммутатора, выход (п-1)-го триггера группы соединен с первым инверсным и первым пр мым управл кнцими входами (п-1)-го И п-го коммутаторов, единичный вход k-ro триггера группы (,,,.п-3) соединен с выходом соответствующего элемента ИЛИ группы, единичньй вход (п-2)-г о триггера группы соединен .с выходом (п-З)-го элемента ЗАПРЕТ 1|руппы, а единичный вход (n-l)-ro триггера группы соединен с выходом (п-З)-го элемента И группы и первым йходом (п-З)-го элемента ШШ группы, Синхровходы всех триггеров соединены с первым информационным выходом счетчика, второй информационный вы- Ход которого соединен со счетными йходами всех счетчиков группы и выходом признака окончани  вьщачи одной перестановки устройства, счетный вход счетчика соединен с тактовым входом устройства и с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом триггера, единичный вход и вход установки начального состо ни  которого соединены соответственно с выходом элемента НЕ и входом установки начального состо ни  устройства, соединенного с

   одноименными входами всех счетчи-, ков группы, триггеров группы и регистров сдвига, синхровходы которых соединены с выходом элемента И, выходы j-ro элемента И группы соединены с выходами с первого по (j+1)-u счетчиков группы, инверсный выход первого счетчика группы соединен с первым входом первого элемента ИЛИ группы , а пр мой выход первого С етчика группы соединен с синхровходом|второго счетчика группы, с пр мым входом первого элемента ЗАПРЕТ группы, выход к-го элемента И группы соединен с сийхровходом (к+2)-го счетчика и с соотв.етствуннцимк входами всех элементов ЗАПРЕТ группы, выход (2р-1)- го элемента ЗАПРЕТ группы (,...

   Гп-3 LTj

   )

   соединен с соответствующими

   входами всех четных элементов ИЛИ, начина  с второго и до (2р)-го, а выход каждого (2р)-го элемента ЗАПРЕТ соединен с входами всех нечетных элементов ИЛИ группы, выход последнего элемента И группы соединен с выходом признака окончани  еребора устройства, информационные выходы которого соединены с выходами регистров сдвига.