SU943707A1 - Устройство дл сортировки чисел - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОРТИРОВКИ ЧИСЕЛ

1

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в специализированных вычислительных машинах и устройствах обработки данных.

Известно устройство дл  сортировки двоичных чисел, сод жащее N сдвигающих регистров сортируемых чисел, элементы угфавлени 

Данное устройство позвол ет выбирать из N двоичных кодов чисел только минимальные или максимальные значени , что ограничивает область его применени .

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому резулыгату к предложенному  вл етс  устройство, содержащее N сдвигающих регистров сортируемых чисел, узел сравнени , узел анализа количества единиц и сдвигающий регистр результата 2.

Это устройство обладает низким быстродействием.

Целью изобретени   вл етс  повьпиение быстродействи .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  ссртировки чисел, содержащее регистр результата, узел сравнени  и узел анализа количества единиц, выходы которого соединены со входами первой группы узла сравнени , входы второй группы которого подклю ,Q чены к группе входов задани  константы устройства, выход узла сравнени  соединен с информационным входом регистра результата, управл ющий вход которого подключен ко входу тактовых

15 С1ггналов устройства, введены п узлов анализа, каждый из которых состоит из кольцевого регистра сдвиге, элемента пам ти, тригг а к схемы сравнени , |$ричем1информаиионный вход кольцевого

20 регистра сдвига каждого i -го узла анализа соединен с i -м информадиончым входом устройства, где А 1,2,..., п , выход дольцевого регистра сдвига каждого узпа анапвэа подключен ко входу элемента пам ти и к первому входу схемы сравнени , Bxqpoft вход соединен с выходом узла сравнени , а выход - со входом установки в единичное состо ние триггера, вход установки в нулевое состо ние которого подключен ко входу управлени  устройства, а выход - ко входу управлени  элемента пам ти, выход элемента пам ти каждого -i -го узла анализа соединен с -i -м входом узла анализа количества единиц, входы управлени  кольцевых регистрс)в сдвига каждого узла анализа подключены ко входу тактовых сигналов устройства. Узел анализа количества единиц состоит из дешифратора, шифратора, элементов ИЛИ, причем входы узла анализа соединены со входами дешифратора, каждый -й выход которого дл  единиц во входном числе соединен со входом J-го элемента ИЛИ, где В 1,2,...,к, j 1, 2,,..,m-1, к - количество выходов дешифратора; гл - количество выходов с одинаковым количеством единиц во входном числе, выход каждого j-ro элемента ИЛИ подключен к j -му входу ши ратора, выходы дешифратора, соответствующие j О и j m соединены с гп-м и (m-f l)-M входами шифратора cooTBeTCTBeifflo. На фиг. 1 1редставлена блок- хема устройства; на фиг. 2 - схема узла анализа количества единиц. Устройство содержит регистр результата 1, узел сравнени  2, узел анализа количества единиц 3, п узлов анализа 4 состо ших из элементов .пам ти 5, триггеров 6, схем сравнени  7, кольцевых сдвигающих регистров 8, входов тактовых сигналов 9, вход установки в исход ное состо ние 10, вход задани  констан 11, информационные входы 12, Узел анализа количества единиц 3 (фиг, 2) содержит дешифратор 13, элементы ИЛИ 14, шифратор 15, входы 16 и выходы 1 Элементы пам ти 5 могут представл ть собой D-триггеры с синхронизирующими входами. Устройство работав следующим обра зом. Под выделением числа с задагшым ран гом понимаетс  нахождение в исходном массиве числа, относительна  величина которого задана, начина  с минимальног числа (например, найти дев тое fto величине число). Ранг числа R - это номер этого числа в отсортированном по возрастанию массиве чисел. Так, если необходимо найти дев тое по величине чис . ло, то R 9, в кольцевые сдвигающие регистры 4 при помощи импульсов, подаваемых на вход тактовых сигналов 9 устройства, записываютс  сортируемые числа, начина  со старщих разр дов. На вход установки в исходное состо ние 10 устройства подаетс  импульс, который устанавливает триггеры 6 в 1, и на управл ющих входах элементов 5 пам ти по вл етс  разрещающий сигнал. На управл ющий вход 8 устройства подаетс  константа сравнени  А N+ 1-R, где N - количество сортируемых чисел; R - ранг выб1фаемого числа. После этого устройство переходит в режим выделени  двоичного числа с наперед заданным рангом. Этот процесс проходит за m тактов, где TTI - разр дность сортируемых чисел.. В первомтакте на информационные входы элементов 5 пам ти поступают значени  старших разр дов N чисел и проход т на узел анализа количества единиц 3, ЕЗ этом узле подсчитываетс  количество единиц, содержащихс  в старщих разр дах сортируемых чисел, и выдаетс  результат подсчета на узел 2 сравнени . Если количество единиц в с. старших разр дах чисел не меньше константы сравнени  И, то на выходе узла 2 сравнени  по вл етс  i, в противном случае - О. Выходное значение узла 2 сравнени  записываетс  в регистр результата 1 в качестве цифры старшего разр да вьщел емого числа и подаетс  на вторые входы схем сравнени  7, на первые входы которых поступают сигналы старших разр дов сортируемых чисел. Кажда  схема 7 сравнени  вьщает единичный сигнал, если значени , подаваемые на ее входы, не совпадают, в противном случае - нулевой. Таким о Jj образом, если значени  на выходах кольцевого сдвигающего регистра 4 и узла сравнени  2 не совпадают, то снимаетс  разрешающий сигнал с соответствующего элемента 5 пам ти, чем блокируетс  запись в него последующих значений в течение всех последующих тактов работы устройства. Заблокированный элемент 5 пам ти выдает в узел анализа количества единиц 3 то значение, было записано в него до сн ти  с управл ющего входа разреш,ающего сигнала. Во втором такте на утравл юший вход 9 устройства подаетс  импульс, по которому информаци 

в регистрах 1 и 4 сдвигаетс  на один разр д в сторону старших разр дов, причем в регистрах 4 осуществл етс  кольцевой сдвиг. В дальнейшем устройство работает аналогично описанному. После выполнени  m тактов в сдвигающем регистре 1 результата находитс  вьщеленное число, которое выводитс  из устройства , а в регистрах 4 - сортируемые числа. Дл  последующего выделени  числа с заданным рангом из этого же набора двоичных чисел необходимо подать импульс на управл ющий вход 10 устройства , а затем повторить все операции, описанные вьпие.

Таким образом, использование данного устройства позвол ет сократить врем выборки из исходного массива двоичных чисел нескольких значений в определенном пор дке.

Claims (2)

1. Устройство дл  сортировки чисел, содержащее регистр результата, узел сравнени  и узел анализа количества i единиц. Выходы которого соединены со входами первой группы узла сравнени , входы второй группы которого подключены к группе входов задани  константы устройства, выход узла сравнени  соединен с информационным входом регистра результата, управл ющий вход которого подключен ко входу тактовых сигналов устройства, отличающеес  тем, что, с целью повышени  быстродействи , в него введены п узлов анализа, каждый из котфых состоит из кольцевог регистра сдвига, элемента пам ти, тригг ра и схемы сравнени , причем информационный вход кольцевого регистра сдвига каждого i -го узла анализа средйн

с 1 -м информационным входом устройства где 1 -1,2,.,.,п, выход кольцевого регистра сдвига каждого узла анализа подключен ко входу элемента пам ти и к первому входу схемы сравнени , второй вход которой соединен с выходом узла сравнени , а выход - со входом установки в единичное состо ние триггера, вход установки в нулевое состо ние котсфого подключен ко входу управлени  устройства, а выход - ко входу управлени  элемента пам ти, выход элемента пам ти каждого i -го узла анализа соединен с i -м входом узла анализа количества единиц, входы ущзавпени  кольцевых регистров сдвига каждого узла анализа подключены ко входу тактовых сигналов устройства.

2. Устройство по п. 1, отличающее с   тем, что узел анализа количества единиц состоит из дешифратора, шифратора, элементов ИЛИ, причем входы узла анализа соединены со входами дешифратора , каждый Р -и выход которого ид  единиц во входном числе соединен со входом j -го элемента ИЛИ, гДе С 1,2,...,к, j .l,2,...,ni-1, к - количество выходов дешифратора; m - количество выходов с одинаковым количеством единиц во входном числе, выход канадого j -го элемента ИЛИ подключен к j -му входу шифратора , выходы дешифратора, соответствующие j О и j П1, соединены с m -м и (т +1 )-м входами шифратора соответственно .

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР Nf 285347, кл. q Об F 7/00, 1963.

2.Авторское свидетельство СССР N9 61О1О7, кл. Q Об F 7/06, 1978 (тфототип).

IS

Iff

,,

Фиг.г