SU1439576A1 - Устройство дл сортировки чисел - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при реализации технических средств ЭВМ и создании устройств обработки статистической информациИо Цель изобретени  - повышение быстродействи . Устройство содержит т-разр дные регистры 1, группы элементов И 3-5, 7,8 группу элементов ИЛИ 6, группы элементов запрета 9, 10, группу триггеров П, элемент 12, cдвигaющi й регистр 13, группы элементов задержки 15, 16, группу дифференцирующих элементов 17. Устройство реализует принцип упор  дочивани  чисел по возрастанию с разбиением исходного р да на 2 подгруппы с каждым циклом сравнени  (i номер цикла) и последукшщм одновременным упор дочиванием чисел в каждой подгруппе, что обеспечивает полное упор дочивание чисел за однократный просмотр их разр дов. 1 ил IS. с ( (Л

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  --повышение быстродействи  устройства.

На чертеже представлена блок-схе- на устройствао

Устройство содержит т-разр дные регистры 1,-1(д, группу входных элементов ИЛИ 2, группу элементов И 3 записи, группу элементов И 4 переза™ писи, rpjmny элементов И 5 анализа, группу элементов ИЛИ 6, первую и вторую группы элементов И 7 и 8, первую и вторую группы .элементов 9 и 10 запрета j группу триггеров 11, .эле- мент ИЛИ 12, сдвигакив ий регистр 13, элемент 14 задержки, первую и вторую группы элементов 15 и 16 задержки, группу дифференцирующих элементов 17 третью rpjmny элементов 18 задержки, вход 19 запуска устройства и выход 20 окончани  сортировки устройства.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состо нии триггеры 11, -1 Ц , наход тс  в единичном состо нии , открыва  по одному из входов се элементы И 8 , -8ц-« . В регистры 1, 1 записываютс  упор дочиваемые исла (входы записи не показаны), осле чего на вход 19 устройства поступает сигнал запуска. Этот сигнал через элемент ИШ 12 поступает на элемент 14 за,п;ержки, одновременно устанавлива  первый разр д сдвигающего регистра 13 в единичное состо ние . Сигнал с выхода первого разр да регистра 13 открывает по одному из входов элементы И , под- клкченные к первым (старшим) разр дам -каждого регистра Ь -li/ .Начинаетс  сравнение вьщеленных разр дов . Их значени  через открывающиес  элементы И 5«, -5,щ поступают на входы элементов ИЛИ 6, -6« . С выхода элемента ИЛИ 6| непосредственно, а с выходов элементов ИЛИ 6 6н-1 - через элементы 18, г18|,г задержки сигналы поступают на входы элементов И 7 -7ц.1 и запрещающие входы элементов 9, -9м-« запрета соответству- кйцих им регистров. Одновременно сигналы с выходов элементов 18 i -18н-(|

s 0 5

0

5

0

5

0

5

задержки поступают на информационные и запрещающие входы соответственно элементов 9, -9(,, и 10, -10„, запрета которые относ тс  к регистрам, предназначенным дл  записи больших по значению чисел - старшим регист- i рам (в регистр 1( записьгоаетс  наибольшее из упор дочиваемых чисел, а в регистр 1 - наименьшее. Сравнение вьщеленных разр дов двух соседних регистров 14 -1 ц происходит на элементе 9( -9 запрета старшего регистра, В случае, если значени  сравниваемых разр дов равнозначны , Тое, в двух соседних регистрах выделенные разр ды равны, то на выходе элемента 9« -9 M-I запрета сигнал отсутствует, так как на его входах одинаковые либо единичные, либо нулевые сигналы. Это будет и в случае, если в старшем регистре значение вьделенного разр да равно 1, а в младшем - О, так как элемент 9( 9к-| запрета относ щийс  к старшему разр ду, закрыт

В случае, если значение сравниваемого разр да старшего регистра равно О, а значение этого же разр да младшего р1егистра равно 1, т,е, в младшем регистре записано большее по значению число, то единичный сигнал с выхода элемента ИЛИ 6 - 6 HJ младшего разр да через открытый элемент 9( 9 и, запрета старшего разр да поступает на вход соответствующего ему элемента ИВ -8 N-I , открытого по второму входу триггером 11 ( -t1)(-( о Сигнал с выхода открьшаю- щего элемента И 8j -8 к-« старшего регистра поступает на входы элемен- тов И 3, 3h)«-( элементов И 4, - 4 старшего и младшего регистров соответственно, разреша  перезапись значений наход щихс  в них чисел. Значени  разр дов регистров через открытые элементы И З, -3 и 4 «2 -4 «,« поступают на элементы 15„ -15„ „., и 16., -16„„ задержки соответственно и запоминаютс  на них на врем , необходимое дл  обнулени  регистров Ь -tч . Обнуление регистров 1, -1н , участвугадих в перезапи- си чисел, осуществл етс  по входам сброса импульсом сброса, формирующимс  дифференцирующим элементом 17 - 17н-, по переднему фронту сигнала, поступающего с элемента И 84 -8и-г После обнулени  регистров большее

по значению число, хран щеес  в младшем регистре, через элементы ИЛИ 2, ., записываетс  в старший регистр, а меньшее - наоборот. Процесс перезаписи чисел продолжитс  до тех пор, пока в двух соседних регистрах встречаетс  -комбинаци  значений сравниваемых разр дов 01, т.е. все числа, значащее значение сравниваемого разр да которых равно 1, сдвигаютс  в старшие регистры устройства (начина  с регистра 1, ), а со значением сравниваемого разр да , равным О, - в младшие регистры. Дл  исключени  сбоев устройства при .обнулении регистров 1 -Ijj служат элементы 18 -18(|., задержки обес- печивак цие задержку сигналов на врем , достаточное дл  перезаписи чи- - сел из регистра в регистр. По окончании перезаписи чисел в регистрах 1 , -1 и записаны числа с 1 в сравниваемом разр де, а в регистрах 1ц- 1ц - с нулевым значением сравниваемого разр да.

Единичный сигнал с выхода К-го элемента ИЛИ 6 поступает на один из входов К-го элемента И 7, , на другой вход которого поступает.сигнал с выхода элемента 14 задержки. Врем  задержки сигнала элементом 14 выбрано таким, что успевают закончитьс  все процессы перезаписи чисел в регистрах - , Сигнал с выхода элемента 14 задержки через элемент ИЛИ 12 сдвигает 1 в сдви- гакхцем регистре 13 в следующий разр д , одновременно устанавлива  триггеры 11 в нулевое состо ние через открьшшийс  элемент И 7 и открытый нулевым сигналом с выхода элемента ИЛИ 6к4) элемента 10ц запрета. Тем-самым блокируетс  элемент И 8 запреща  до конца работы устройства перезапись чисел между регистрами

U и 1

KVI

независимо от значений

сравниваемых разр дов записываемых в них чисело

Сигнал с выхода второго разр да сдвигающего регистра 13 открывает элементы И 5, всех регистров, после чего начинаетс  цикл сравнени  вторых разр дов упор дочиваемых

чиселФ

Цикл сравнени  и перезаписи чисел между регистрами повтор етс , только теперь упор дочивание чисел по значению второго разр да происходит :в

двух группах регистров 1« -1 ц 1к+1 IN так как перезапись чисел между К-м и (К+1)-м регистрами запрещена . Следующим сигналом с выхода элемента 14 задержки в нулевое состо ние сбрасываютс  по крайней мере еще два триггера 11 , -11 и-i (по одному в каждой подгруппе регистров-1

К и 1

к-и

-1 f, , и так далее. После

5

5

0

5

0

5

0

сравнени  последнего разр да чиссгл на выходе 20 сдвигающего регистра 13 по вл етс  сигнал об окончании tipo- цесса упор дочивани  чисел. При этом наибольшее число записано в регистре , а наименьшее - в регистре 1 ц( . Таким образом, устройство реализует принцип упор дочивани  чисел по возрастанию с разбиением исходного р да на 2 подгруппы с ка здым циклом сравнени  (i - номер цикла) и последующим одновременным упор дочиванием чисел в каждой подгруппе, что обеспечивает полное упор дочивание чисел за однократный просмотр их разр дов.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  сортировки чисел, содержащее распределитель управл ющих сигналов, элемент задержки, элемент ШШ, N регистров, где N - количество сортируемых чисел, первую и вторую группы элементов И, N групп элементов И анализа по m элементов И анализа в кандой группе, где m - количество разр дов сортируемых чисел , N-1 групп элементов И записи m элементов И записи в каждой группе, N-1 групп элементов И перезаписи m элементов И перезаписи в каждой группе , группу элементов ШШ, N-2 групп входных элементов ШШ, первую и вторую группу элементов задержки, группу триггеров причем выход каждого триггера группы соединен соответст- венно с первым входом элемента И первой группы, выход К-го входного элемента ИЛИ Р-й группы, где ,

   ,..oN-2, соединен соответственно с К-м информационным входом (Р+1)-го регистра, выход К-го регистра i-ro регистра, где ,oo.,N, соединен соответственно с первым входом К-го элемента И анализа i-й группы, выход К-го элемента И анализа i-й группы соединен с К-м входом i-ro элемента ИЛИ группы, отли чающеес 

   тем, что, с целью повышени  быстродействи , распределитель управл гощмзс сигналов выполнен на сдвигающем регистре и в устройство введены перва  и втора  группы элементов запрета, группа дифференцрфующих элементов, треть  группа элементов задержки, причем вход запуска устройства соединен с первым входом элемента ИЛИ., вызсод которого соединен с входом сдвига .сдвигающего регистра и через :элемент задержки с вторым входом элемента ШЖ и первым входом j-ro элемента И второй группы, где .,., №-1, которого соединен с информационным входом j-ro элемента запрета первой , выход которого соединен с входом установки, в О i-ro триггера, выход первого элемента ИЛИ группы соединен с вторым входом первого элемента И второй груп- пы и с запрещающем входом первого элемента запрета второй группы, выход (j+1)-ro элемента ИЛИ группы соединен через соответствующий эл емемт задержки первой группы с запрещающим входом (j+1)-ro элемента запрета пер вой группы и с информационным входом j-ro элемента запрета-второй группы, выход Р-го элемента задержки первой группы соединен с вторым входом (P+t)ro элемента И второй группы и с запрещающим входом )-гo элемента запрета второй группы, выход j-ro элемента запрета второй группы соединен с вторьйГ входом j-ro эле

   5

   0

   5

   0

   5

   мента И первой группы, выход которого соединен с управл ющими входами К элементов И записи и перезаписи J-X групп и через j-й дифференцирующий элемент с входами установки в О (j-ro и (j+D-ro регистров, выход j-ro регистра соединен с информационным входом (К-го элемента И записи j-й группы, К-й выход (j+t)- го регистра соединен с информационным входом К-го элемента И перезаписи j-й группы, выход К-го элемента И Р-й группы соединен через соот- ветствунадий элемент задержки второй группы с первым входом К-го входного элемента ИЛИ Р-й группы, выход К-го элемента И записи (Ы-1)-й группы соединен через соответствуищий элемент задержки второй группы с (К-м информационным входом N-ro регистра , выход К-го элемента перезаписи {Р-«-2)-й группы соединен через соответствующий элемент задержки третьей группы с вторым входом К-го входного элемента ИЛИ Р-й группы, выход К-го. элемента И перезаписи второй группы соединен через соответствующий элемент зад ержки третьей группы с К-м информационньм входом первого регистра, К-й выход сдвигающего регистра соединен с вторыми входами К-х элементов И анализа i-x групп, выход старшего разр да сдвигающего регистр 1  вл етс  выходом окончани  сортировки устройства .