SU424141A1 - DEVICE FOR SORTING INFORMATION - Google Patents

DEVICE FOR SORTING INFORMATION

Info

Publication number
SU424141A1
SU424141A1 SU1722078A SU1722078A SU424141A1 SU 424141 A1 SU424141 A1 SU 424141A1 SU 1722078 A SU1722078 A SU 1722078A SU 1722078 A SU1722078 A SU 1722078A SU 424141 A1 SU424141 A1 SU 424141A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
cell
inputs
input
output
matrix
Prior art date
Application number
SU1722078A
Other languages
Russian (ru)
Original Assignee
Я. И. Фет Институт математики Сибирского отделени СССР
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Я. И. Фет Институт математики Сибирского отделени СССР filed Critical Я. И. Фет Институт математики Сибирского отделени СССР
Priority to SU1722078A priority Critical patent/SU424141A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU424141A1 publication Critical patent/SU424141A1/en

Links

Landscapes

  • Logic Circuits (AREA)

Description

1one

Предложение относитс  к области автоматики и вычислительной техники и предназначено ДЛЯ логической обработки информации по признакам.The proposal relates to the field of automation and computer technology and is intended for the logical processing of information on the grounds.

Известны устройства дл  сортировки информации , работающие по принципу упор доченной выборки с использованием свойств ассоциативной пам ти. Дл  поиска и выделени  очередного сортируемого нризнака необходимо ВЫПОЛНИТЬ большое число элементарных логических операций, что требует значительного времени и обуславливает сложность схем управлени  устройством.Apparatuses for sorting information are known that operate on the principle of ordered sampling using associative memory properties. To search for and select the next sortable character, it is necessary to EXECUTE a large number of elementary logical operations, which takes considerable time and causes the complexity of the device control circuits.

Предложенное устройство отличаетс  тем, что входы схем «И каждой  чейки соединены с первым логическим входом этой  чейки, выход первой схемы «И соединен со входами схем «ИЛИ. Вторые входы первой и второй схем «ИЛИ соединены соответственно со вторым логическим входом  чейки и выходом второй схемы «И. Выход второй схемы «ИЛИ соединен с первым логическим выходом  чейки, соединенным с первым логическим входом первой смежной  чейки матрицы. Выход второй схемы «ИЛИ соединен со вторым логическим выходом  чейки, соединенным со вторым логическим входом второй смежной  чейки матрицы. Вход второй схемы «И соединен через инвертор с третьим логическим входом  чейки, который соединенThe proposed device is characterized in that the inputs of the circuits "AND of each cell are connected to the first logical input of this cell, the output of the first circuit" AND is connected to the inputs of the circuits "OR. The second inputs of the first and second circuits “OR are connected respectively with the second logic input of the cell and the output of the second circuit“ I. The output of the second OR circuit is connected to the first logical output of the cell, which is connected to the first logical input of the first adjacent cell of the matrix. The output of the second OR circuit is connected to the second logical output of the cell connected to the second logical input of the second adjacent cell of the matrix. The input of the second circuit "And connected via an inverter to the third logic input of the cell, which is connected

с третьим логическим выходом топ же  чейки , соединеппым с третьим логическим входом третьей смежной  чейки матрицы. Первые входы входных схем «И триггера соедийены с управл ющей шиной соответствующей строки матрицы, а вторые входы соединены соответственно со вторым логическим входом  чейки и выходом инвертора. Выход триггера соединен с информационным входом  чейки,with the third logical output of the same top cell, connected to the third logical input of the third adjacent matrix cell. The first inputs of the input circuits And the trigger are connected to the control bus of the corresponding matrix row, and the second inputs are connected respectively to the second logic input of the cell and the output of the inverter. The trigger output is connected to the information input of the cell,

соединенным со входом первой схемы «И. Это позвол ет упростить устройство и повысить его быстродействие.connected to the input of the first circuit "I. This simplifies the device and improves its speed.

Сортировка осуществл етс  путем последовательного выделени  максимальных признаков , причем каждый просмотр всех сортируемых признаков выполн етс  параллельно.Sorting is done by sequentially selecting the maximum attributes, with each view of all the characteristics being sorted being performed in parallel.

Пусть в некотором запоминающем устройстве , имеющем Л строк по п двоичных разр дов кажда , хран тс  в произвольном пор дке N л-разр дных двоичных прпзнаковLet some memory device having L lines with n binary bits each be stored in an arbitrary order of N l-bit binary characters.

AI - и;, п, о/, п-1, -, а,у, . -1 Ог, 1Дл  определеппости можно считать, что старший /г-ый разр д прпзнаков находитс  слева. Любой отрезок признака, содержащий / его младших разр дов (/ 1,2,..., п), называют/-ым остатко: 1 признака.AI - and ;, p, o /, p-1, -, a, y,. -1 og, 1 For definiteness, we can assume that the senior / g-th rank of the criteria is on the left. Any segment of a feature containing / its lower-order bits (/ 1,2, ..., p) is called the / th remainder: 1 feature.

Алгоритм в 11делени  максимальных призпаков состоит в след аощем.The algorithm in the division of maximum prizpak consists of a trace.

При первом шаге просматриваетс  содержимое левого (п-го) столбца матрицы запоминающих элементов (т. е. старшие разр ды признаков).In the first step, the contents of the left (n-th) column of the matrix of storage elements (i.e. the higher bits of the features) are viewed.

Если дл  всех строк Яг, « 0 или 1,If for all the strings lag, "0 or 1,

то, следовагелыю, данный шаг не сокращает множество нризнаков, среди которых могут оказатьс  максимальные, и на следующем шаге должны провер тьс  (п-1)-е разр ды всех Л остатков, каждый из которых содержит (п-1) разр дов.then, this step does not reduce the number of signs, among which may be maximal, and the next step should check the (n-1) -e bits of all L residues, each of which contains (n-1) bits.

Если же дл  некоторых строк О, а дл  других а,-,„ 1, то первые дальше не рассматриваютс , а последние составл ют множество строк, просматриваемых на следующем шаге.If for some lines O, and for others a, -, 1, then the first are not further considered, and the last constitute the set of lines viewed in the next step.

При /-ОМ щаге просматриваетс  содержимое /-ГО столбца матрицы запоминающих элемен10В дл  выделепного на предыдущем шаге множества строк.In the / -OM column, the contents of the / -th column of the storage element matrix 10B are displayed for a selection of rows at the previous step.

Если все Oi.j О или все ajj 1, то на следующем щаге провер ютс  все (/-1)-ые остатки того же множества.If all Oi.j О or all ajj 1, then on the next step all (/ -1) -th residues of the same set are checked.

Если же uij 1 только дл  некоторых строк, то выдел емое дл  следующего щага множество соответственно сокращаетс .If, however, uij is only for some rows, then the set allocated for the next step is reduced accordingly.

Выделенное на последнем ( -м) щаге множество строк (в частном случае опо состоит из одной строки) содержит все (равные) максимальные признаки.The set of lines selected on the last (-th) line (in the particular case, the line consists of one line) contains all (equal) maximal signs.

Дл  аппаратной реализации описанного алгоритма , котора  составл ет суть изобретени , достаточно построить комбинационную логическую сеть, реализующую дл  каждого разр да uij функциюFor the hardware implementation of the described algorithm, which is the essence of the invention, it is sufficient to build a combinational logical network that implements the function for each bit uij

./Х./X

X (а,, V a.jZij «i,;V Z2.(h.jV . V 2;vjV/)X (a ,, V a.jZij “i,; V Z2. (H.jV. V 2; vjV /)

где Zi,j- «входной сигнал /-го столбца (шага ), равный «1 дл  тех строк, которые вход т в провер емое на /-ом щаге множество, zi,i - «выходной сигнал /-го столбца (шага ), равный «1 дл  тех строк, которые выдел ютс  дл  проверки па (/+1)-ом щаге.where Zi, j- "input signal of the / th column (pitch) is equal to" 1 for those rows that are included in the set checked on the / -th stitch, zi, i - "output signal of the / -th column (pitch) equal to "1 for those lines that are allocated to check on the PA (/ + 1) th step.

На фиг. 1 изображена структурна  схема предложенного устройства (без управл ющих шин строк матрицы); па фиг. 2 - схема  чейки предложенного устройства; па фиг. 3- схема  чейки дл  случа , когда предложенное устройство выполн етс  без совмещени  с запоминающим устройством хранени  признаков .FIG. Figure 1 shows a block diagram of the proposed device (without control lines of the matrix rows); pas figs. 2 is a cell diagram of the proposed device; pas figs. 3 is a cell diagram for the case when the proposed device is executed without combining with the storage of the storage of features.

Устройство выполнено в виде матрицы, состо щей из N-n одинаковых  чеек 1.The device is made in the form of a matrix consisting of N-n identical cells 1.

Кажда   чейка имеет вход 2 переменной z, выход 3 переменной z, вход 4 переменной х, выход 5 переменной х , выход 6 переменной у, выход 7 переменной г/, а информационный вход 8.Each cell has input 2 of variable z, output 3 of variable z, input 4 of variable x, output 5 of variable x, output 6 of variable y, output 7 of variable y /, and information input 8.

Входы 8 каждой  чейки соединены с соответствующими выходами зацоминающего устройства хранени  признаков.Inputs 8 of each cell are connected to the corresponding outputs of the coupling feature storage device.

Кажда   чейка содержит инвертор 9, схемы «И 10 и 11, схемы «ИЛИ 12 и 13, триггер (или какой-либо другой запоминающий элемент ) 14 со входными схемами «И 15 и 16. Входные схемы «И всех  чеек данной строки матрицы соединены с управл ющей П1ИНОЙ 17 этой строки матрицы. Устройство работает следующим образом. Комбинационна  часть каждой  чейки реализует функции:Each cell contains an inverter 9, schemes "And 10 and 11, schemes" OR 12 and 13, a trigger (or some other storage element) 14 with input circuits "And 15 and 16. Input circuits" And all cells of a given matrix row are connected with the control P1INA 17 of this row of the matrix. The device works as follows. The combination part of each cell implements the functions:

х га,(2)x ha, (2)

у - У,(3)y - y, (3)

г :- га V Щ/ - z (а V у) :-:-- z() (4)g: - hectare V Sch / - z (and V у): -: - z () (4)

Подадим на все входы 4 верхней строки  чеек Xjj- - 0. Тогда на выходах 5 верхней строки, согласно выражению (2), получим:We give to all inputs 4 upper rows of Xjj - 0 cells. Then, on outputs 5 of the upper row, according to expression (2), we get:

x,,,.a,.,x ,,,. a,.,

а па выходах 5 нижней (/V-ой) строки:a na outputs 5 lower (/ V-th) line:

.,,... -. ,/ (5). ,, ... -. ,/ (five)

Соединим во всех  чейках нижней строки выходы 5 со входами 6. Тогда, согласно выражению (3), на входах 6 всех  чеек каждого столбца получимLet's connect in all the cells of the bottom line outputs 5 with inputs 6. Then, according to expression (3), at the inputs of 6 all cells of each column we get

У1,1 -Ы; i.i-h,i V 22,;a2jV,.. .,V2;v.А ,/ (6)U1.1 -Y; i.i-h, i V 22,; a2jV, ..., V2; v.A, / (6)

Теперь подадим на все входы левого столбца  чеек 2,-,. Поскольку в каждом столббе , согласно (4),Now let's go to all the inputs of the left column of the 2, -, cells. Since in each column, according to (4),

z z()z z ()

а у определ етс  выражением (6), то па выходе 3 каждой  чейки получим функцию z, соответствующую выражению (1).and y is determined by expression (6), then on the output 3 of each cell, we obtain a function z corresponding to expression (1).

Таким образом, дл  выделени  максимального признака необходимо: в нижней строкеThus, to select the maximum attribute, you need: on the bottom line

матрицы соединить все выходы 5 со входамиmatrix connect all outputs 5 to inputs

6 соответствующих  чеек; на все входы 46 corresponding cells; all inputs 4

верхней строки подать константу на всеtop line apply constant to all

входы 2 левого столбца - константу «1.Inputs 2 of the left column - constant “1.

После окончани  цереходных процессов сигнал «1 по вл етс  на выходах 3  чеек правого столбца в тех строках, где содержатс  максимальные признаки.After the termination of the processors, the signal "1 appears at the outputs of the 3 cells of the right column in those rows where the maximum attributes are contained.

Дл  продолжени  сортировки (выделени  следующего по пор дку максимального признака ) необходимо исключить из рассмотрени  уже выделепные призпаки. Это можно сделать путем замепы их в запоминающем устройстве минимальпыми возможными признаками «00 ... О.In order to continue the sorting (highlighting the next in order of the maximum attribute), it is necessary to exclude already isolated prizpak from consideration. This can be done by replacing them in the storage device with the minimum possible signs "00 ... O.

Другой способ исключени  выделенных признаков состоит в том, что на выделенные ранее строки в дальнейшем подаетс  Zi, - 0. Этот способ обеспечивает дальпейшее ускорение сортировки. Другое преимущество этогоAnother way to exclude selected features is that Zi, –0, is fed to the previously selected lines. This method provides a further acceleration of sorting. Another advantage of this

способа заключаетс  в том, что хранима  в запоминающем устройстве информаци  в процессе сортировки пе измен етс .The method consists in that the information stored in the storage device is not changed during the sorting process.

Дл  выполнени  сортировки путем последовательного выделени  минимальных признаков достаточно на информационный входTo perform the sorting by successively extracting the minimum features, it is sufficient for the information input.

каждой  чейки вместо пр мого сигнала соответствующего двоичного разр да подавать его инверсию. Тогда на каждом шаге будут выдел тьс  макслмальные обратные коды признаков, что соответствует минимальным пр мым кодам.each cell instead of the direct signal of the corresponding binary bit to give its inverse. Then, at each step, the maximum inverse feature codes will be allocated, which corresponds to the minimum forward codes.

Лрн совмещении устройства дл  сортировки с запоминающим устройством хранени  признаков кажда   чейка помимо функций (2), (3), (4) реализует также следующие функции: установка единицыCombining a sorting device with a storage device for storing features, each cell, in addition to functions (2), (3), (4), also implements the following functions: unit installation

S qx(7)S qx (7)

установка «нул setting “zero”

R qy(8)R qy (8)

где q - сигнал но управл ющей щине 17.where q is the signal but control bus 17.

Данный вариант устройства имеет три режима работы: запись, чтение и сортировка.This device has three modes of operation: write, read and sort.

При записи «-разр дное словоWhen writing "-rush word

X , , Xi I,X,, Xi I,

которое подлежит записи, подаетс  на соответствующие входы 4  чеек верхней строки матрицы.which is to be recorded, is fed to the corresponding inputs of the 4 cells of the upper row of the matrix.

На входы 2 всех  чеек правого столбца матрицы подаютс  Zi, i 0.The inputs of all 2 cells in the right column of the matrix are given by Zi, i 0.

С помощью переменной q указываетс  адрес записи, а именно: на шину 17 той строки, в которую необходимо записать слово X, подаетс  9г 1.Using the variable q, the address of the entry is indicated, namely: bus 17 of the line to which the word X is to be written is given 9g 1.

Поскольку все 2 0, то х х, и слово X поступает на вторые входы схем «И 15 всех строк матрицы.Since all 2 0, then xx, and the word X goes to the second inputs of the “And 15 all rows of the matrix.

Так как в нижней строке матрицы выходы 5 соединены со входами 6, то на входах 6  чеек всех строк также имеютс  значени  соответствующих разр дов слова X, а следовательно, на вторых входах схем «И 16 всех строк - инверсии соответствующих разр дов слова X.Since in the lower row of the matrix, outputs 5 are connected to inputs 6, then the inputs of 6 cells of all lines also contain the values of the corresponding bits of the word X, and therefore, the second inputs of the "And 16 all lines" of the corresponding bits of the word X.

В результате при подаче в некоторую строку сигнала q 1 происходит парафазна  запись слова X в запоминающие элементы этой строки.As a result, when a signal q 1 is applied to a certain string, the word X is paraphasically written into the storage elements of this string.

Если слово X необходимо записать одновременно в несколько строк, то достаточно подать во все эти строки сигнал q I.If the word X needs to be written simultaneously in several lines, then it is enough to send a signal q I to all these lines.

Сброс информации в какой-либо строке (или в любом множестве строк, в том числе- общий сброс) производитс  путем записи слова X «00 ... О.The information in any line (or in any set of lines, including a general reset) is reset by recording the word X "00 ... O.

При чтении считывание выделенного (максимального ) признака выполн етс  следующим образом.When reading, the reading of the selected (maximum) feature is performed as follows.

На вход 2  чейки левого столбца той строки , где выделен максимальный признак, подаетс  сигнал z, а на входы 2 всех остальных строк-сигнал z 0. На входы 4 всех  чеек верхней строки подаетс  сигнал х Q. Тогда,The input 2 cells of the left column of the row where the maximum attribute is selected is given a signal z, and the inputs 2 of all the remaining lines are a signal z 0. The inputs 4 of all the cells of the top row are given a signal x Q. Then

согласно (2) и (3), на выходах 5  чеек нижней строки матрицы (а при наличии соединений выходов 5 со входами 6 - также и на выходах 7  чеек верхней строки) будет прочитано данное слово.according to (2) and (3), at the outputs of 5 cells of the lower row of the matrix (and if there are connections of outputs 5 with inputs 6, this word will also be read at the outputs of 7 cells of the upper line).

Если в массиве имеетс  несколько одинаковых максимальных признаков, то дл  их раздельного считывани  необходимо отметить все выделенные (т. е. содержащие максимальныеIf there are several identical maximal signs in the array, then for their separate reading it is necessary to mark all the selected ones (i.e., those containing the maximum

признаки) строки, а затем прочитать их по очереди в произвольном установленном пор дке (например, сверху вниз). Каждое считывание выполн етс  так, как описано выше. Сортировка выполн етс  точно так же, какsigns) lines, and then read them in turn in an arbitrary fixed order (for example, from top to bottom). Each read is performed as described above. Sorting is done in the same way as

и в рассмотренном выше варианте с посторонним запоминающим устройством.and in the above variant with a foreign storage device.

Предлагаемое устройство обладает полной однородностью (как в смысле однотипности  чеек, так и в смысле соединений междуThe proposed device has complete homogeneity (both in terms of the uniformity of the cells, and in the sense of connections between

 чейками; все соединени  выполнены по принципу близкодействи ). Это сообщает предложенному устройству все известные положительные свойства однородных структур (вычислительных сред).cells; all connections are made according to the short-range principle). This informs the proposed device all the known positive properties of homogeneous structures (computing environments).

Предмет изобретени Subject invention

Устройство дл  сортировки информации, содержащее матрицу  чеек, кажда  из которых состоит из триггера со входными схемами «И, инвертора, схем «И и «ИЛИ, отличающеес  тем, что, с целью упрощени  устройства и повышени  его быстродействи , входы схем «li  чейки соедипены с первым логическим входом этой  чейки , выход первой схемы «И соединен со входами схем «ИЛИ, вторые входы первой и второй схем «ИЛИ соединены соответственно со вторым логическим входом  чейки иA device for sorting information containing a matrix of cells, each of which consists of a trigger with input circuits "And, inverter, circuits" And and "OR, characterized in that, in order to simplify the device and improve its speed, the inputs of the circuits" li cells are connected with the first logical input of this cell, the output of the first AND circuit is connected to the inputs of the OR circuit, the second inputs of the first and second OR circuit are connected respectively to the second logic input of the cell and

выходом второй схемы «И, выход второй схемы «ИЛИ соединен с первым логическим выходом  чейки, соединенным с первым логическим входом первой смежной  чейки матрицы , выход второй схемы «ИЛИ соединенthe output of the second circuit "And, the output of the second circuit" OR is connected to the first logical output of the cell connected to the first logic input of the first adjacent cell of the matrix, the output of the second circuit "OR connected

со вторым логическим выходом  чейки, соединенным со вторым логическим входом второй смежной  чейки матрицы, вход второй схемы «И соединен через инвертор с третьим логическим входом  чейки, который соединенwith the second logical output of the cell connected to the second logical input of the second adjacent cell of the matrix, the input of the second circuit "And connected via an inverter to the third logic input of the cell, which is connected

с третьим логическим выходом той же  чейки , соединенным с третьим логическим входом третьей смежной  чейки матрицы, первые входы входных схем «И триггера соединены с управл ющей шиной соответствующейwith the third logic output of the same cell, connected to the third logic input of the third adjacent matrix cell, the first inputs of the " And trigger trigger circuits are connected to the control bus corresponding

строки матрицы, а вторые входы соединены соответственно со вторым логическим входом  чейки и выходом инвертора, выход триггера соединен с информационным входом  чейки, соединенным со входом первой схемы «И.matrix rows, and the second inputs are connected respectively to the second logic input of the cell and the output of the inverter, the trigger output is connected to the information input of the cell connected to the input of the first “I.

1 17 ,. ч I |71 17,. h I | 7

3 23 2

//

//

1 I 71 I 7

J 2J 2

ПбPB

5 б5 B

41 |7iJlZ41 | 7iJlZ

/7/ 7

II

5.five.

7Г157G15

2 TT2 TT

Риг.ЪRig.Ъ

SU1722078A 1971-12-07 1971-12-07 DEVICE FOR SORTING INFORMATION SU424141A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU1722078A SU424141A1 (en) 1971-12-07 1971-12-07 DEVICE FOR SORTING INFORMATION

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU1722078A SU424141A1 (en) 1971-12-07 1971-12-07 DEVICE FOR SORTING INFORMATION

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU424141A1 true SU424141A1 (en) 1974-04-15

Family

ID=20495368

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU1722078A SU424141A1 (en) 1971-12-07 1971-12-07 DEVICE FOR SORTING INFORMATION

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU424141A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4467443A (en) Bit addressable variable length memory system
US4755974A (en) Content-addressable memory
US4130900A (en) Memory with common read/write data line and write-in latch circuit
US4845664A (en) On-chip bit reordering structure
US4670858A (en) High storage capacity associative memory
US4899316A (en) Semiconductor memory device having serial writing scheme
US5093783A (en) Microcomputer register bank accessing
GB1268283A (en) Connect module
US4573116A (en) Multiword data register array having simultaneous read-write capability
US6115280A (en) Semiconductor memory capable of burst operation
US5253363A (en) Method and apparatus for compiling and implementing state-machine states and outputs for a universal cellular sequential local array
US4388701A (en) Recirculating loop memory array having a shift register buffer for parallel fetching and storing
US3533085A (en) Associative memory with high,low and equal search
KR950014901B1 (en) Address decoder which variably selects multiple rows and/or columns and semiconductor memory device using same
JPS62237542A (en) Memory
US3548386A (en) Associative memory
US3531778A (en) Data storage devices using cross-coufled plural emitter transistors
US4322812A (en) Digital data processor providing for monitoring, changing and loading of RAM instruction data
EP0544012B1 (en) Serial access memory
US4410964A (en) Memory device having a plurality of output ports
US4992979A (en) Memory structure for nonsequential storage of block bytes in multi bit chips
SU424141A1 (en) DEVICE FOR SORTING INFORMATION
US5644497A (en) Method and apparatus for compiling and implementing state-machine states and outputs for a universal cellular sequential logic array
US3634833A (en) Associative memory circuit
US5524226A (en) Register file system for microcomputer including a decoding system for concurrently activating source and destination word lines