SU1665369A1 - Устройство дл определени экстремальных чисел, представленных числоимпульсным кодом - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано дл  сравнени  чисел, следующих последовательно и представленных числоимпульсным кодом, и выделени  из них максимального и минимального чисел. Целью изобретени   вл етс  расширение области применени  за счет обеспечени  возможности выделени  из массива чисел, следующих последовательно и представленных числоимпульсным кодом, максимального и минимального чисел и их хранени . Устройство содержит счетчики импульсов 1, 2, 3, RS-триггеры 4, 5, 6, элементы И 7 - 10 и элементы ИЛИ 12 - 16, группы элементов И 17, 18, группу 19 элементов ИЛИ, регистры 20, 21, элементы НЕ 22, 23, 24, D=триггер 25, элемент задержки 26, информационный вход 27, вход 28 начальной установки, управл ющий вход 29, первую 30, вторую 31 группы информационных выходов. При поступлении на информационный вход 27 числа KN его импульсы суммируютс  в первом 1 и вычитаютс  во втором 2 и третьем 3 счетчиках импульсов из чисел K_MIN, K_MIN, K_MAX, ВыдЕлЕННыХ из пРЕдшЕСТВОВАВшЕй пОСлЕдОВАТЕльНОСТи чиСЕл и пРЕдВАРиТЕльНО B НиХ зАНЕСЕННыХ из пЕРВОгО 20, ВТОРОгО 21 РЕгиСТРОВ COOTBETCTBEHHO. B СлучАЕ, ЕСли K_N окажетс  больше K_MAX (меньше K_MIN, то по сигналу "Запись", поступившему на управл ющий вход 29 и обозначающему завершение поступлени  числа K_N, оно переписываетс  из первого 1 счетчика импульсов в соответствующий регистр. Таким образом, на первый 30, второй 31 группах информационных выходов в любой момент времени будут соответственно установлены числа K_MIN и K_MAX, выделенные из ранее поступившей на информационный вход устройства последовательности чисел, которые могут быть считаны внешними устройствами в любой момент времени. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано дл  сравнени  чисел, следующих последовательно и представленных числоимпульсным кодом, и выделени  из них максимального и минимального чисел

Целью изобретени   вл етс  расширение области применени  за счет обеспечени  возможности выделени  из массива чисел, следующих последовательно и пред- ставленных числоимпульсным кодом, максимального и минимального чисел и их хранени .

На чертеже представлена функциональна  схема устройства дл  определени  экс- тремальных чисел, представленных числоимпульсным кодом.

Устройство дл  определени  экстремальных чисел, представленных числоимпульсным кодом содержит счетчики 1-3 импульсов, RS-триггеры 4-6, элементы И 7- 11, элементы ИЛИ 12-16, группы 17 и 18 элементов И, группу 19 элементов ИЛИ, регистры 20 и 21, элементы НЕ 22-24, D-триг- гер 25, элемент 26 задержки, информационный вход 27, вход 28 начальной установки, управл ющий вход 29, первую 30 и вторую группы 31 информационных выходов.

Правильный выбор разр дностей счет- чика 1 и равных разр дностей счетчиков 2 и 3. регистров 20 и 21 подразумевает, что ни одно из чисел контролируемых водных последовательностей не может быть равно числу 2+2...+2N,1 где N - разр дность счет- чиков и регистров, все они должны быть меньше этого предельного числа.

Устройство работает следующим образом .

Начало работы устройства, т.е. начало выделени  экстремальных чисел, представленных числоимпульсным кодом, из числовой последовательности, осуществл етс  по кратковременному сигналу Запуск, поступающему на вход 28 начальной установ- ки с внешних устройств, например ЭВМ,

формировател  начальной установки и так далее (не показаны). При этом в устройстве происход т следующие процессы: RS-триг- гер 6 устанавливаетс  в состо ние 1, причем на его пр мом выходе устанавливаетс  сигнал 1, который с пр мого выхода RS- триггера 6 поступает на входы элементов ИЛИ 13 и 15, а также через элемент ИЛИ 12 - на R-вход счетчика 1, при этом счетчик 1 импульсов устанавливаетс  в состо ние О, а в регистры 20 и 21 записываетс  число О, поступающее на их входы с выходов счетчика 1 импульсов, сигналом 1, соот-. ветственно поступающим с выходов элементов ИЛИ 13 и 15 на входы управлени  записью регистров 20 и 21; D-триггер 25 устанавливает в состо ние О, при этом на его пр мом выходе устанавливаетс  сигнал О, который поступает на вход элемента И 9, запреща  прохождение через него сигнала Запись с управл ющего входа 29, на вход элемента И 10 через элемент НЕ 23, разреша  прохождение через него сигнала Запись с управл ющего входа 29, на входы групп 17 и 18 элементов И, устанавлива  запрет на прохождение через них сигналов с выходов регистров 20 и 21. На выходах групп 17 и 18 элементов И устанавливаютс  при этом сигналы О, которые с выходов группы 17 элементов И поступают на входы элементов ИЛИ группы 19 элементов ИЛИ, с выходов группы 18 элементов И, начина  с второго - на информационные входы параллельной записи счетчика 3 импульсов, а с выхода первого элемента И группы 18 элементов И - на вход элемента ИЛИ 16.

Сигнал Г с инверсного выхода D-триг- гера 25 поступает на D-вход D-триггера 25, на входы элементов ИЛИ группы 19 элементов ИЛИ и на вход элемента ИЛИ 16. На информационных входах параллельной записи всех разр дов счетчика 2 импульсов устанавливаетс  сигнал 1 (предельное двоичное число, которое может вместить счетчик выбранной разр дности).

На информационных входах параллельной записи счетчика 3 импульсов, начина  с второго, устанавливаетс  сигнал О, а на информационном входе первого (младшего) разр да устанавливаетс  сигнал 1.

Сигнал Запуск поступает также с входа 28 начальной установки через вход эле- мента ИЛИ 14 на вход элемента 26 задержки. Врем  задержки т элемента 26 задержки выбираетс  таким, чтобы все перечисленные процессы успели бы завершитьс  до по влени  на выходе элемента 26 задержки задержанного импульса Запуск , который поступает: на R-вход RS- триггера 6, устанавлива  его в состо ние О, при этом на выходе элемента ИЛИ 12, R-входе счетчика 1, на выходах элементов ИЛИ 13 и 15 устанавливаетс  сигнал на входы управлени  записью счетчиков 2 и 3 импульсов, записыва  в счетчик 2 импульсов предельное двоичное число + 1-21 + ... + 12 , а в счетчик 3 импульсов - число 1 2° + + ... 0«2N, что необходимо дл  того, чтобы исключить переполнение указанного счетчика до поступлени  первого числа К, которое возникает в виде нулевого уровн  на выходе обратного переноса третьего счетчика 3, когда в него записано нулевое число и уровень сигнала на его вычитающем входе равен нулю; на R-входы RS-триггеров 25, устанавлива  их в состо ние О, и при этом на входах элементов И 7 и 11 устанавливаютс  соответственно сигналы 1 и О.

При поступлении на информационный вход 27 устройства первого числа Кi его импульсы суммируютс  в первом и вычитаютс  во втором и третьем счетчиках импульсов . Так как по условию К + + ... + 1 2N, то переполнени  второго счетчика импульсов не происходит, сигнал переноса с отрицательным перепадом на его выходе обратного переноса не формируетс , поэтому RS-триггер 4 сохран ет исходное состо ние . Так как число К, поступившее на вычитающий вход счетчика 3, отличное от нул , то оно вызовет его переполнение, в результате RS-триггер 5 установитс  в состо ние 21, дава  тем самым разрешение на прохождение сигналов через элемент И 11.

Сигнал Запись, обозначающий завершение ввода в устройство числа К, поступает с внешних устройств, например с таймера, в виде кратковременного им- пульса на входы управлени  записью регистров 20 и 21.,

По сигналу Запись первое число Ki, записанное в первом счетчике 1 импульсов, перепишетс  в регистры 20 и 21. Сигнал Запись устанавливает D-триггер 25 в состо ние 1, так как на его D-вход поступает сигнал i с его инверсного выхода.

С пр мого выхода D-триггера 25 сигнал J4 поступает на входы элементов И групп 17 и 18 элементов И, при этом выходы регистра 20 через группу 17 элементов И, группу 19 элементов ИЛИ подключаютс  к информационным входам параллельной записи счетчика 2, а выходы регистра 21 через группу 18 элементов И - к информационным входам параллельной записи счетчика 3. Сигнал Запись через управл ющий вход 29, элемент ИЛИ 14 поступает также на элемент 26 задержки.

Спуст  врем  задержки т , задержанный импульс Запись с выхода элемента 26 задержки поступает на входы управлени  записью счетчиков 2 и 3, (переписыва  в них число Ki из регистров 20 и 21 соответственно; на R-входы RS-триггеров 4 и 5, устанавлива  их в состо ние О, на R-вход RS-триггера 6, подтвержда  его нулевое состо ние; на R-входы счетчика 1, устанавлива  его в нулевое состо ние.

При поступлении на информационный вход 27 второго числа К2 его импульсы суммируютс  в счетчике 1 и вычитаютс  из числа Ki, записанного во втором и третьем счетчиках. В случае, если Ка Ki, то в счетчиках 2 и 3 переполнени  не происходит, сигнал переноса на их выходах обратного переноса не формируетс .

Сигнал Запись, поступающий на вход элементов И 7 и 11, через элемент И 7, элемент ИЛИ 13 поступает на вход управлени  записью регистра 20, так как на первый вход первого элемента И поступает сигнал с инверсного выхода RS-триггера 4. Элемент И 11 заперт сигналом О, поступающим с пр мого выхода RS-триггера 5. Следовательно, в регистр 20 из счетчика 1 импульсов перепишетс  число К2, а в регистре 21 сохранитс  число Ki.

Задержанный сигнал Запись с выхода элемента 26 задержки запишет в счетчик 2 содержимое регистра 20 (число К2, поступающее через группу 17 элементов И, группу 19 элементов ИЛИ на его информационные входы параллельной записи), а также в счетчик 3 - содержимое регистра 21 (число Ki, поступающее через группу 18 элементов И на его информационные входы параллельной записи).

В дальнейшем число Кз, поступающее на информационный вход 27 устройства, в счетчике 2 будет сравниватьс  с числом Кг, а в счетчике 3-е числом Ki. В случае, если К2 KI, в счетчиках 2 и 3 происходит переполнение на их выходах обратного переноса в виде отрицательных перепадов,

которые через элементы НЕ 22 и 24 поступают на S-входы RS-триггеров 4 и 5, устанавлива  их в состо ние 1, при этом лемент И 7 sanepj по входу сигналом О с инверсного выхода RS-триггера 4, а элемент И 11 открыт, так как на его вход поступает игнал 1 с пр мого выхода RS-триггера 5.

Сигнал Запись, поступающий на входы элементов И 7 и 11 через элемент И 11 и элемент ИЛИ 15, поступит на вход управлени  записью регистра 21. В регистре 21 окажетс  записанным число Кг, зарегистрированное в счетчике 1 импульсов , а в регистре 20 сохранитс  число KL

Задержанный сигнал Запись с выхода элемента 26 задержки перепишет в счетчик 2 содержимое регистра 20 {число К,, поступающее через группу 17 элементов И, группу 19 элементов ИЛИ на его информационные входы параллельной записи ), а в счетчик 3 - содержимое регистра 1 (число Кг, поступающее через группу 18 элементов И на его информационные входы параллельной записи). В дальнейшем число Кз, поступающее на информационный вход 27 устройства, в счетчике 2 будет сравниватьс  с числом Ki. а в счетчике 3-е числом К2.

Процесс занесени  начальных условий в счетчики 2 и 3 и процесс сравнени  вновь поступающего числа с числами, ранее занесенными в регистры 20 и 21, провод т идентично описанным.

В случае, если вновь поступившее на информационный вход 27 устройства число Кп находитс  в интервале между числами Кмин, Кмакс, хран щимис  и записанным соответственно в регистрах 20 и 21 и счетчиках 2 и 3, т.е. Кмин - КПА Кмакс, в счетчике 2 происходит переполнение, на его выходе обратного переноса формируетс  сигнал обратного переноса в виде отрицательного перепада, который через элемент НЕ 22, S-вход RS-триггера 4 установит его в состо ние 1, налага  сигналом О с инверсного выхода запрет на прохождение сигнала Запись через элемент И 7, элемент ИЛИ 13 на вход управлени  записью регистра 20. Сигнал Запись не проходит также на вход управлени  записью регистра 21 через элемент И 11, запертый сигналом О с пр мого выхода RS-триггера 5. Следовательно, содержимое регистров 20 и 21 не измен етс .

В случае равенства вновь поступаюЧце- го на информационный вход 27 устройства числа Кп одному из чисел Кмин или Кмакс, хран щихс  и записанных соответственно в регистрах 20 и 21 и счетчиках 2 и 3, соответствующий счетчик обнул етс , на его выходе обратного переноса формируетс  сигнал

обратного переноса, который установит один из RS-триггеров 4 и 5 в состо ние 21. По сигналу Запись число Кп, зарегистрированное в счетчике 1, вновь перепишетс 

в соответствующий регистр, что при равенстве чисел Кп, Кмин или Кмакс не изменит его содержимого.

Таким образом, на группах информационных выходов 30 и 31 в любой момент времени будут соответственно установлены минимальное Кмин и максимальное Кмакс числа, выделенные из ранее поступившей на информационный вход устройства последовательности чисел, и могут быть считаны

внешними устройствами в любой момент времени.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  определени  экстремальных чисел, представленных числоим- пульсным кодом, содержащее два счетчика, два RS-триггера, два элемента И, четыре элемента ИЛИ, два элемента НЕ, группу элементов ИЛИ, регистр, выходы которого

    вл ютс  первой группой информационных выходов устройства, а входы подключены к выходам разр дов первого счетчика, вход начальной установки которого подключен к выходу элемента ИЛИ. а суммирующий вход

   подключен к информационному входу устройства и к вычитающему входу второго счетчика, информационные входы параллельной записи которого исключены к выходам соответствующих элементов ИЛИ

   группы, а его выход обратного переноса через элемент НЕ подключен к S-входу RS- триггера, инверсный выход которого подключен к первому входу первого элемента И, выход которого подключен к первому

   входу второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу управлени  записью первого регистра, второй вход первого элемента И соединен с первым входом второго элемента И, отличающеес  тем, что,

   с целью расширени  области применени  за счет обеспечени  возможности одновременного выделени  из массива чисел макси- мального и минимального чисел, в устройство введены третий счетчик, второй

   регистр, две группы элементов И, третий RS-триггер, третий, четвертый и п тый элементы И, п тый элемент ИЛИ, третий элемент НЕ, D-триггер, элемент задержки, вход которого подключен к выходу третьего элемента ИЛИ, а выход - к R-входам первого, второго и третьего RS-триггеров, к входам управлени  записью второго и третьего счетчиков, первому входу третьего элемента И. второй вход которого подключен к инверсному выходу третьего RS-триггера, а выход

   - к первому входу первого элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к пр мому выходу третьего RS-триггера, S-вход которого  вл етс  входом начальной установки устройства и подключен к второму входу третьего элемента ИЛИ, к R-входу D-тригге ра, инверсный выход которого подключен к D-входу D-триггера, к первому входу четвертого элемента ИЛИ, к первым входам элементов ИЛИ группы, вторые входы которых подключены к выходам соответствующих элементов И првой группы, первые входы которых подключены к выходам разр дов первого регистра, а вторые входы - к пр мому выходу D-триггера, к первому входу чет- вертого элемента И и через второй элемент НЕ - к первому входу п того элемента И, выход которого подключен к С-входу D-триггера , к S-входу которого подключен выход четвертого элемента И, второй вход которо- го соединен с управл ющим входом устройства , вторым входом п того элемента И, первым входом третьего элемента ИЛИ, вторым входом первого элемента И, выход второго элемента И подключен к первому входу п того элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с вторым входом второго

   элемента ИЛИ и пр мым выходом третьего RS-триггера, а выход подключен к входу управлени  записью второго регистра, информационные входы которого подключены к выходам разр дов первого счетчика, а выходы  вл ютс  второй группой информационных выходов устройства и подключены к первым входам соответствующих элементов И второй группы, вторые входы которых подключены к вторым входам элементов И первой группы и к пр мому выходу D-триггера , а выходы каждого элемента И первой группы, начина  с второго, подключены непосредственно к соответствующим информационным входам параллельной записи третьего счетчика, а выход первого элемента И первой группы элементов И подключен к второму входу четвертого элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому информационному входу параллельной записи третьего счетчика, вычитающий вход которого соединен с информационным входом устройства, а выход обратного переноса через третий элемент НЕ подключен к S-входу второго RS-триггера, пр мой выход которого подключен к второму входу второго элемента И.