Пристрій для визначення максимального числа з групи чисел

Пристрій для визначення максимального числа з групи чисел, який містить інформаційні входи, інформаційні виходи, входи управління, n послідовно з'єднаних блоків порівняння, де n - розрядність чисел, які порівнюються, кожний з яких містить елемент "І", який відрізняється тим, що додатково містить (m-1)n блоків порівняння, де m – кількість чисел в групі, виходи управління, входи розширення, тактовий вхід, кожний з блоків порівняння додатково містить трігер, елемент "І-НЕ" з відкритим колектором, елемент "АБО", при цьому в кожному ji-ому блоці порівняння (j=1, ..., m; i=1, …, 29630 сел в групі, виходи управління, входи розширення, тактовий вхід, кожний з блоків порівняння додатково містить тригер, елемент "І-НЕ" з відкритим колектором, елемент "АБО", при цьому в кожному jiому блоці порівняння (j=1, ..., m; i=1, …, n) вихід трігера з'єднаний з першим входом елемента "ІНЕ" з відкритим колектором і з першим входом елемента "АБО", др угий вхід якого з'єднаний з виходом елемента "І-НЕ" з відкритим колектором, іим входом розширення, та і-им інформаційним виходом, другі входи елементів "І" і "І-НЕ" з відкритим колектором з'єднанні між собою і є входом управління блоку порівняння, інформаційний вхід тригера є інформаційним входом блоку порівняння, синхровхід тригера з'єднаний з тактовим входом пристрою, вихід елемента "І" є ви ходом управління блоку порівняння, вхід управління ji-го блоку порівняння з'єднаний з виходом управління (jі-1)-го блоку порівняння, інформаційний вхід ji-го блоку порівняння з'єднаний з і-м розрядом j-го інформаційного входу пристрою, вхід управління j1-го блоку порівняння з'єднаними з j-м входом управління пристрою, вихід управління jn-го блоку порівняння з'єднаний з j-м виходом управління пристрою. Введення в пристрій (m-1)n блоків порівняння, а в кожний блок порівняння елементів "АБО", "ІНЕ" з відкритим колектором і тригера дозволило розпаралелити алгоритм визначення максимального числа, тим самим забезпечило однорідність пристрою, його нарощуваність за кількістю чисел і їх розрядністю, зменшення апаратних витрат, визначення максимального числа за один такт та підвищення швидкодії. На фіг. 1 представлена схема пристрою для визначення максимального числа з групи чисел; на фіг. 2 - схема jі-го блоку порівняння. Пристрій для визначення максимального числа з групи чисел містить тактовий вхід 1, інформаційні входи пристрою 21, ..., 2m, входи управління 31, ..., 3m, входи розширення 41, …, 4n, інформаційні виходи результату 51 , ..., 5 n ви ходи управління 61, ..., 6m, m´n блоків порівняння 7, кожний з яких містить трігер 8, елемент "І-НЕ" з відкритим колектором 9, елемент "АБО" 10 і елемент "І" 11. Тактовий вхід 1 пристрою з'єднаний з cинхровходами тригерів 9, інформаційний вхід пристрою 2jі (j=1, …, m; і=1, ..., n) з'єднаний з інформаційним входом тригера 8 блоку порівняння 7ji, вхід управління пристрою 3j з'єднаний з другими входами елементів "І-НЕ" 9 і 11 блоку порівняння 7ji, вхід розширення пристрою 4і з'єднаний з інформаційним виходом пристрою 5i, другими входами елементів "АБО" 10 і виходами елементів "І-НЕ" 9 блоків порівняння 71і, ..., 7mi, ви ходи управління пристрою 61, ..., 6m, з'єднані з виходами елементів "І" 11 відповідно блоків порівняння 71n, ..., 7mn, в кожному блоці порівняння 7ji вихід тригера 8 з'єднаний з першим входом елементів "І-НЕ" 9 та "АБО" 10, вихід елемента "АБО" 10 з'єднаний з першим входом елемента "І" 11, вихід якого є виходом управління блоку порівняння, другі входи елементів "І-НЕ" 9 та "І" 11 з'єднані між собою і є входами управління блоку порівняння, вхід управління блоку порівняння 7ji з'єднаний з виходом блоку порівняння 7j(і-1). Пристрій працює наступним чином. Числа, що порівнюються, поступають на інформаційні входи пристрою 21, ..., 2 m. З ви ходу 2j j-e число поступає на інформаційні входи тригерів 8 блоків порівняння 7j1, ..., 7jn, причому старший розряд числа поступає на вхід тригера 8 блоку 7j1, а молодший - на вхід тригера 8 блоку 7jn. По передньому фронту (перепаду cигнала з лог. 0 в лог. 1) тактового імпульса числа, що порівнюється, записуються в тригери 8. На входи управління пристрою 31, ..., 3 m поступає сигнал лог. 1, який дозволяє передачу інформації через елементи "І-НЕ" 9 та "І" 11 блоків порівняння 711, ..., 7 m1. В кожному із блоків порівняння 711, ..., 7m1 інформація з виходу тригера 8 надходить на перший вхід елемента "АБО" 10 і дозволяє передачу інформації з другого виходу (на виході тригера 8 лoг. 0) або встановлює на його виході лог. 1 (на виході тригера лoг. 1). Крім того, інформація з виходу тригера 8 поступає на перший вхід елемента "І-НЕ" 9 і встановлює на його виході лог. 0 (на ви ході тригера 8 лог. 1) або лог. 1 (на виході тригера лог. 0). Інформація з виходів елементів "І-НЕ" 9 блоків порівняння 711, ..., 7m1 об'єднується по монтажному "І" та поступає на другі входи елементів "АБО" 10 даних блоків і на вихід старшого розряду результату 51. У випадку, коли усі старші розряди чисел, що порівнюються, рівні нулю, то на ви ході 51 і на други х входа х елементів "АБО" 10 даних блоків порівняння формується сигнал лог. 1, а в інших випадках сигнал лог. 0. При сигналі лог. 1 на други х входа х елементів "АБО" 10 блоків порівняння 711, ..., 7m1 на вихода х управління даних блоків (виходах елементів "І" 11) встановлюється сигнал лог. 1, а при сигналі лог. 0 – інформація з виходів тригера 8. Інформація з виходів управління блоків порівняння 711, ..., 7m1 надходить на входи управління, відповідно, блоків порівняння 712, ..., 7m2 і дозволяє (лог. 1) або забороняє (лог. 0) подальшу участь розрядів даного числа в процесі визначення розрядів максимального числа. У блоках 712, …, 7m2 проходить порівняння других розрядів чисел, що беруть участь у процесі визначення максимального числа. В результаті порівняння на виході 52 формується другий розряд максимального числа та вихідні сигнали управління блоків порівняння 7j2. Формування другого розряду максимального числа виконується відповідно до виразу: 52=212&упр11&2j2&упрj1&…&2m2&упрm1 , де 52 - інверсне значення другого розряду максимального числа; 2j2 - значення другого розряду j-го числа; yпpj1 - значення виходу управління j1-го блоку порівняння 7j1. Інформація на виході управління j2-го блоку порівняння 7j2 формується відповідно до виразу: упрj2=(52 V2j2)&упрj1. Формування наступних розрядів результату і інформації на виходах управління блоків порівняння виконується аналогічно. На виходах 51 , ..., 5n отримуємо інверсне значення максимального числа, а на виходах 61, ..., 6m отримуємо інформацію (на виході лог. 1), яка вказує з якого із виходів надійшло максимальне число. Час визначення максимального числа в даному пристрої рівний: T=tТГ+3n ti, де tТГ – час запису інформації в тригер; ti – час затримки інформації на елементі "І". 2 29630 Апаратні витрати на реалізацію даного пристрою рівні: W=mn(WТГ+3Wi), де WТГ – апаратні витрати на реалізацію трігера; Wі – апаратні витрати на реалізацію елементу "І". Фіг. 1 Фіг. 2 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2002 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 35 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3