SU826340A1 - УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОРТИРОВКИ МК-РАЗРЯДЙоПшс! - Google Patents

Description

. Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в система.х обработки информации при реализации технических средств цифровых вычислительных машин и дискретной автоматики. Известно устройство дл  сортировки двоичных чисел, содержащее п регистров , выходы каждого из которых соединены со входами схем сравнени , другие входы которых подключены к выходам регистра результата, выходные шины схем сравнени  соединены через переключатели со входами элемента ИЛИ злемента И, триггер и узлы запрета ij Однако это устройство сложно и требует дл  своей реализации больших аппаратурных затрат. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому  вл етс  устройство , содержащее m регистров, регистр результата, п схем сравнени , узлы запрета, элементы И, переключатели, коммутатор, триггер, элемент ИЛИ 2. Недостатком зтого устройства  вл етс  его сложность. Цель изобретени  - упрощение устройства . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  сортировки mnразр дных чисел, содержащем m регистров , злементы И, НЕ, элемент равнозначности , Д1ве группы элементов И, схему сравнени у группу элементов ИЛИ, причем выходы регистра результата соединены со входами первой группы схемы сравнени , ыход которой подключен к первому входу злемента равнозначности , выход которого соединен с первым входом элемента И, выход которого соединен со входом управлени  регистра результата, выходы каждого i-ro регистра, где i 1,2,..., . (m-l), подклю.чены ко входам ()-ro регистра, выходы т-го р1егистра соединены со входами регистра результата, выходы которого подключены к информационным входам элементов И первой группы, выход каждого j-ro из которых подключен к первому входу j-ro эле- , мента ИЛИ группы, где j 1,2,...,п, выход каждого из которых соединен со входом J-го разр да первого регистра, выходы т-го регистра подключены ко входам второй группы схемы С15авнени  и к информационным входам элементов И второй группы, выход каждого j-ro из которых соединен со вторым входом j-ro элемента ИЛИ группы, выход элемента равнозначности подклк чен к управл ющим входам элементов И первой группы и через элемент НЕ - к управл ющим входам элементов И второй групНа чертеже представлена функциональна  схема устройства. Устройство содержит mn-разр дных регистров , регистр 2 результата , схему 3 сравнени , элемент 4 равнозначности , элемент НЕ 5, группы элементов И и , группу элементов ШШ , элемент И 9, управл ющую шину 10, шину 11 тактовых сигналов . Устройство работает следующим образом . I При сортировке чисел в пор дке убывани  в начале работы все разр ды регистра 2 результата устанавливаютс в единичное состо ние (цепи началь„ ., ной установки регистра 2(на чертеже не показаны) и на управл ющую шину 1 подаетс  .единичный потенциал. Затем в регистры 1 -ly, заноситс  массив ис ходных чисел и после этого устройств готово к работе. Число, записанное в регистр 1)ц, сравниваетс  с содержиьв )1м регистра 2 результата схемой 3 сравнени . В качестве схемы 3 сравнени  может использоватьс  люба  известна  схема дл  сравнени  двух п-разр дных чисел. Если в результате сравнени  число, записанное в регистре т оказываетс  меньше числа, наход щегос  в регистре 2 результата то На выходе схемы 3 сравнени  по вл етс  единичный потенциал, по/которому элемент 4 равнозначности разрешает прохождение тактового сигнала записи через элемент И 9 на вход записи регистра 2 результата, прохожденне информации с выходов регистра 2 результата через вторую группу элементов И 7 -7( и запрещает через элемент НЕ 5 прохождение информации с выходов регистра 1уу через первую группу элементов И . Тактовый сигнал, поступающий с шины 11, переписыва  содержимое регистра 2 результата (единичный вектор) через группы элементов И 7 -7у и ИЛИ в регистр Ц, а содержимое регистров , последовательно переписывает из каждого предыдущего в последующий регистр, причем содержимое последнего регистра 1 заноситс  в регистр 2 результата. Если при очередном сравнении содержимое регистра 1уу, вновь становитс  меньше содержимого регистра 2, то по следующему тактовому сигналу с шины 11 повтор етс  перезапись чисел из регистра в регистр, как было указано. Если при сравнении чисел оказываетс , что содержимое регистра 1 больше или равно содержимому регистра 2 результата, то на выходе схемы 3 сраврени  по вл етс  нулевой потенциал и I элемент 4 равнозначности запрещает прохождение через элемент К 9 такто сигнала записи на регистр 2 результата , прохождение информации с регистра 2 результата через вторую группу элементов И 7 -7 и разрешает через элемент НЕ 5 работу первой группе элементов И 6,-6и. Поступающий тактовый сигнал, воздейству  только на входы записи регистров переписывает содержимое регистра через группы элементов И , и ИЛИ j в регистр 1, а содержимое регистров последовательно переписывает из каждого предыдущего регистра в каждый после„ ,„„.. „ „ „ i дующий ив регистр 1 заноситс  новое число дл  сравнени  с содержимым регистра 2 результата, которое за врем  действи  такта остаетс  неизменным . Как видно, в зависимости от результата сравнени  содержимого регистра 2 результата и регистра 1, перезапись чисел массива проводитс  через группу элементов И 6 -6 или группу И 7/( -7ц и после каждого тактового сигнала в регистре 2 результата остаетс  меньшее из сравниваемых чисел. Через m тактовых сигналов регистр 2 результата содержит минимальное число массива, а в регистре lyy, находитс  единичный вектор, при этом на выходе схемы 3 сравнени  присутствует нулевой потенциал.

Дл  того, чтобы переписать минимальное число массива в регистр и продолжить сортировку чисел, на управл ющую шину 10 подаетс  нулевой потенциал, соответствующий в данном случае записи в регистр 2 результата большего из двух сраБНИваемь х чисел. Тогда схема равнозначности 4 разрешает прохождение тактового сигнала на регистр 2 результата, а его содержимому - через элементы И 7/( -7j на элементы ИЛИ 8 -8,, При поступлении очередного (m+l) тактового сигнала минимальное число массива из регистра 2 результата переписываетс  в регистр Ц , а единичный вектор из регистра 1 - в регистр результата. На шине 10 вновь устанавливаетс  единичный потенциал и на этом заканчиваетс  первый цикл сортировки чисел. По выполнению (m-l)-ro циклов исходные числа массива располагаютс  в регистрах в пор дке убывани , начина  с регистра lyy,.

При сортировке чисел в пор дке возрастани  в начале работы все разр ды регистра 2 результата устанавливаютс  в нулевое состо ние, на управл ющую шину 10 подаетс  нулевой потенциал , -а в регистры заноситс  массив исходных чисел.

Пор док сортировки чисел по возрастанию аналогичен сортировке чисел по убьгоанию, но sai счет инвертировани  по отношению к предыдущему случаю сигнала, подаваемого на шину 10 управлени , в данном случае больше из сравниваемых чисел, записанных в регистре 2 результата и регистре ) после тактового сигнала остаетс  в регистре результата, а меньшее переписываетс  в регистр 1( через группу элементов И 6( -бц или группу элементов И 7 -7,,.

После поступлени  т-го тактового сигнала регистр 2 результата содержи максимальное число массива, а регистр 1 yvi - нулевой вектор.

Дл  того, чтобы перезаписать мак-

симальное число массива в регистр 1 и продолжить сортировку чисел, на управл ющую шину 10 подаетс  единичный потенциал, соответствующий в этом случае записи в регистр 2 результата меньшего из двух сравниваемых чисел . Схема равнозначности разрешает очередному (пи-1 )-му тактовому сигнал

переписать содержимое регистра 2 результата в регистр 1, а нулевой век|тор из регистра 1 - в регистр результата .

На шине 10 вновь устанавливаетс  нулевой потенциал и на этом заканчиваетс  первый цикл сортировки. По выполнению (m-l)-ro циклов исходные числа массива располагаютс  в регистрах 1,-lyy, в пор дке возрастани , начина  с регистра 1.

Таким образоМупредлагаемое устройство реализует те же функции, что и известное, но значительно проще его, так как в нем отсутствуют m схем сравнени , m узлов запрета, коммутатор, m переключателей.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  сортировки mn-разр дньЬс чисел, содержащее регистров, элементы И, НЕ, элемент равнозначности , две группы элементов И, схему сравнени , группу элементов ИЛИ, причем выходы регистра результата соединены со входами первой группы схемы сравнени , выход которой подключен к первому входу элемента равнозначности , выход которого соединен с первым входом элемента И, выход которого соединен со входом управлени  регистра результата, отлич азощее с   тем, что, с целью упрощени  устройства, в нем выходы каждого i-ro регистра, где 1,2,...,(m-J) подключены ко входам (i+l)-ro регистра, выхода т-го регистра соединены со входами регистра результата, выходы которого подключены к информационным входам элементов И первой группы, выход каждого j-ro из которых подключен к первому входу j-ro элемента ИЛИ групгал, где j },2,...,п, выход каждого из которых соединен со входом J-ro разр да первого регистра, выходы т-го регистра подключены ко входам второй группы сравнени  и к информационным входам элементов И второй группы, выход каждого J-ro из которых соединен со вторым входом J-ro элемента ИЛИ группы, выход элемента равнозначности подключен к управл кщим входам элементов И первой группы и через элемент НЕ - к управ78263408

   л ющим входам элементов И второй труп- 1 . Авторское свидетельство СССР .- № 263277, кл. G 06 F 7/00. 1968.

   ,,
2. 2. Авторское свидетельство СССР

   Источники информации,№ 637810, кл. G 06 Р7/00, 1976 (проприн тые во внимание при экспертизе j тотип).