Пристрій для вибору екстремальних чисел

Пристрій для вибору екстремальних чисел, який містить першу групу елементів І, вхідний елемент І, лічильники, перший вихідний лічильник, забороняючі елементи І, елемент АБО-НІ та елемент І-НІ, причому виходи елементів І першої групи є першими виходами пристрою, перший вхід вхідного елемента І з'єднаний з входом тактових імпульсів пристрою, вихід вхідного елемента І з'єднаний з першими входами забороняючих елементів І, виходи забороняючих елементів І з'єднані з входами віднімання відповідних лічильників, входи лічильників підключені до інформаційних входів пристрою відповідно, інверсні виходи ознаки нуля лічильників з'єднані відповідно з другими входами забороняючих елементів І та входами U 2 (19) 1 3 України на корисну модель № 46538, кл. G06F7/08, бюл. № 24, 2009.), який містить групу елементів І, вхідний елемент І, лічильники, вихідний лічильник, RS-тригер, елемент АБО-НІ, чотири елементи І-НІ, забороняючі елементи 1, причому виходи елементів І групи є виходами пристрою, другий вхід вхідного елемента І з'єднаний з входом тактових імпульсів пристрою, вихід вхідного елемента І з'єднаний з другими входами забороняючих елементів І і входом додавання вихідного лічильника, виходи забороняючих елементів І з'єднані з входами віднімання відповідних лічильників, виходи вихідного лічильника порозрядно з'єднані з другими входами елементів І групи, перший і третій входи вхідного елемента І з'єднані з виходом другого і третього елементів І-НІ відповідно, виходи елементів АБО-НІ та І-НІ з'єднані з першими входами третього і другого елементів І-НІ відповідно, виходи яких з'єднані з входами четвертого елемента І-НІ, прямий вихід RS-тригера з'єднаний з другим входом третього елемента І-НІ, його інверсний вихід з'єднаний з другим входом другого елемента І-НІ, а його S-вхід з'єднаний з входом вибору режиму пристрою, інверсні виходи ознаки нуля лічильників з'єднані відповідно з першими входами забороняючих елементів І та входами елемента АБО-НІ і першого елемента І-НІ, вихід четвертого елемента І-НІ з'єднаний з першими входами елементів І групи, вхід скиду пристрою підключений до входів скиду лічильників, вихідного лічильника і Rвходу RS-тригера, входи лічильників підключені до інформаційних входів пристрою відповідно, а вихід четвертого елемента І-НІ є виходом сигналу "Кінець" пристрою. Недоліком даного пристрою є його обмежені функціональні можливості через те, що він виконує тільки вибір або мінімального або максимального чисел, але не може виконати вибір мінімального і максимального чисел одночасно. В основу корисної моделі поставлено задачу створення пристрою для вибору екстремальних чисел, в якому за рахунок введення нових елементів та зв'язків розширюються його функціональні можливості через здатність виконання вибору мінімального і максимального чисел одночасно. Поставлена задача досягається тим, що у пристрій для вибору екстремальних чисел, який містить першу групу елементів І, вхідний елемент І, лічильники, перший вихідний лічильник, забороняючі елементи І, елемент АБО-НІ та елемент І-НІ, причому виходи елементів І першої групи є першими виходами пристрою, перший вхід вхідного елемента І з'єднаний з входом тактових імпульсів пристрою, вихід вхідного елемента І з'єднаний з першими входами забороняючих елементів І, виходи забороняючих елементів І з'єднані з входами віднімання відповідних лічильників, входи лічильників підключені до інформаційних входів пристрою відповідно, інверсні виходи ознаки нуля лічильників з'єднані відповідно з другими входами забороняючих елементів І та входами елемента АБО-НІ і елемента I-НІ, виходи першого вихідного лічильника порозрядно з'єднані з другими входами елементів І першої групи, вхід скиду пристрою підключений до входів скиду лічильників та першого 65035 4 вихідного лічильника, згідно з корисною моделлю введено забороняючий елемент І, вихід котрого з'єднаний з входом додавання першого вихідного лічильника, а перший вхід -з виходом вхідного елемента І, другий вихідний лічильник, другу групу елементів І, та два елементи НІ, причому вихід елемента І-НІ з'єднаний з першими входами елементів І першої групи та входом першого елемента НІ, вихід котрого з'єднаний з другим входом забороняючого елемента І, вихід елемента АБО-НІ з'єднаний з першими входами елементів І другої групи та входом другого елемента НІ, вихід котрого з'єднаний з другим входом вхідного елемента І, вихід котрого з'єднаний з входом додавання другого вихідного лічильника, виходи котрого з'єднані з другими входами елементів І другої групи, причому виходи елементів І другої групи є другими виходами пристрою, вхід скиду пристрою підключений до входу скиду другого вихідного лічильника, вихід елемента АБО-НІ є виходом сигналу "Кінець" пристрою. На фіг. зображено структурну схему пристрою для вибору екстремальних чисел. Пристрій для вибору екстремальних чисел містить лічильники 11, ..., 1m (де m - кількість елементів у масиві чисел), перший та другий вихідні лічильники 2 та 11, елемент І-НІ 3, вхідний елемент І 4, забороняючі елементи І 51, ..., 5m+1, першу групу елементів І 61, ..., 6n (де n - розрядність чисел масиву), елемент АБО-НІ 7, другу групу елементів І 81, ..., 8n, елементи НІ 9 та 10, інформаційні входи 121, ..., 12n пристрою, виходи 13 пристрою для мінімального числа, виходи 14 пристрою для максимального числа, вхід 15 тактових імпульсів, вхід 16 скиду, вихід 17 сигналу „Кінець", інверсні виходи ознаки нуля 181, ..., 18m лічильників 11, ..., 1m. Виходи елементів І першої групи 61, ..., 6m є виходами пристрою 13 для мінімального числа, перший вхід вхідного елемента І 4 з'єднаний з входом тактових імпульсів пристрою 15, вихід вхідного елемента І 4 з'єднаний з першими входами забороняючих елементів І 51, ..., 5m, виходи забороняючих елементів І 51, ..., 5m з'єднані з входами віднімання відповідних лічильників 11, ..., 1m, входи лічильників 11, ..., 1m підключені до інформаційних входів 121, ..., 12m пристрою відповідно, інверсні виходи ознаки нуля 181, ..., 18m лічильників 11, ..., 1m з'єднані відповідно з другими входами забороняючих елементів І 51, ..., 5m та входами елемента АБО-НІ 7 і елемента І-НІ 3, виходи першого вихідного лічильника 2 порозрядно з'єднані з другими входами елементів І першої групи 61, ..., 6n. Вихід елемента І-НІ 3 з'єднаний з першими входами елементів І першої групи 61, ..., 6n та входом першого елемента НІ 9, вихід котрого з'єднаний з другим входом забороняючого елемента 5m+1, вихід котрого з'єднаний з входом додавання першого вихідного лічильника 2. Вихід елемента АБО-НІ 7 з'єднаний з першими входами елементів І другої групи 81, ..., 8n та входом другого елемента НІ 10, вихід котрого з'єднаний з другим входом вхідного елемента І 4, вихід котрого з'єднаний з першим входом забороняючого елемента 5m+1 та з входом додавання другого вихідного лічильника 11, виходи котрого з'єднано з 5 другими входами елементів І другої групи 8 1, ..., 8n, причому виходи елементів І другої групи 81, ..., 8m є виходами пристрою 14 для максимального числа, вхід скиду 16 пристрою підключений до входів скиду лічильників 11, ..., 1m, першого 2 та другого вихідних лічильників 11, вихід елемента АБО-НІ 7 є виходом 17 сигналу "Кінець" пристрою. Пристрій для вибору екстремальних чисел працює таким чином. Спочатку лічильники 11, ..., 1m і вихідні лічильники 2 і 11 встановлюють у початковий (нульовий) стан за одиничним сигналом на вході 16 скиду пристрою, який подають на їх входи скиду. Потім у лічильники 11, ..., 1m по їх входах 121, ..., 12m записують масив m чисел відповідно. На виходах елементів АБО-НІ 7 та І-НІ 3 присутні нульові сигнали, так як вміст лічильників 11, ..., 1m не дорівнює нулю і на їх інверсних виходах 18 1, ..., 18m ознаки нуля зафіксовані одиничні сигнали. В результаті на виході елемента НІ 10 встановлюється одиничний сигнал. Таким чином, вхідний елемент І 4 і забороняючи елементи І 51, ..., 5m відкриті. На вхід 15 пристрою подають тактові імпульси, які через відкритий вхідний елемент І 4 поступають на входи додавання вихідного лічильника 11 і через відкриті забороняючи елементи І 51, ..., 5m, 5m+1 на входи віднімання лічильників 11, ..., 1m та на входи додавання вихідного лічильника 2 відповідно. При цьому вміст лічильників 11, ..., 1m зменшується, а вміст вихідних лічильників 2 та 11 збільшується одночасно на одиницю з приходом кожного тактового імпульсу. Коли на вхід 15 пристрою буде подано кількість тактових імпульсів, що відповідає значенню мінімального числа серед чисел, що були записані в лічильниках 11, ..., 1m, а тепер сформоване у вихідному лічильнику 2, вміст лічильника 1i, де і=1, 2, ..., m, в якому записане мінімальне число, стане; дорівнювати нулю, на його інверсному виході 18i ознаки нуля з'являється нульовий сигнал, що закриває забороняючий елемент І 5i і відповідно вхід віднімання лічильника 1i. Одночасно нульовий сигнал ознаки нуля лічильника 1i подається на відповідний вхід елементів АБО-НІ 7 та І-НІ 3. При цьому на виході елемента І-НІ 3 з'являється одиничний сигнал, який подається на вхід елемента НІ 9. Отже, на виході елемента НІ 9 сформується нульовий сигнал, який припинить надходження тактових імпульсів через забороняючий елемент І 5m+1, будучи поданий на один з його входів. В результаті тактові імпульси на входи віднімання лічильника 1; і на вхід додавання вихідного лічильника 2 не поступають. При цьому у вихідному лічильнику 2 зафіксовано значення мінімального 65035 6 числа серед чисел масиву. Разом з тим, одиничний сигнал з виходу елемента І-НІ 3, будучи поданий на перші входи елементів І 61, ..., 6n групи, дозволяє проходження через них на виходи 13 пристрою інформації з виходів вихідного лічильника 2, тобто мінімального числа серед масиву чисел. Таким чином здійснюється вибір мінімального числа. Тактові імпульси продовжують надходити на входи віднімання лічильників 11, ..., 1m, крім лічильника 1i, та на вхід додавання вихідного лічильника 11. Коли на вхід 15 пристрою буде подано кількість тактових імпульсів, що відповідає значенню максимального числа серед чисел, що були записані в лічильниках 11, ..., 1m, а тепер сформоване у вихідному лічильнику 11, вміст лічильника 1j, де j≠i, j=1, 2, ..., m, в якому записане максимальне число, стане дорівнювати нулю. При цьому всі інші лічильники 11, ..., 1m вже обнулені, тобто на їх інверсних виходах 181, ..., 18m ознаки нуля присутні нульові сигнали. Тоді на виході елемента АБО-НІ 7 сформується одиничний сигнал, який подається на вхід елемента НІ 10. Нульовий сигнал з виходу елемента НІ 10 припинить надходження тактових імпульсів через вхідний елемент І 4, будучи поданий на один з його входів. Тактові імпульси на входи віднімання лічильників 11, ..., 1m через закриті забороняючі елементи І 51, ..., 5m і на входи додавання вихідних лічильників 2 і 11 не поступають. При цьому у вихідному лічильнику 2 залишається зафіксовано значення мінімального числа серед чисел масиву, а у вихідному лічильнику 11 зафіксовано значення максимального числа серед чисел масиву. Отже, на виході елемента АБО-НІ 7 зафіксований одиничний сигнал, який, будучи поданий на перші входи елементів І 81, ..., 8m групи, дозволяє проходження через них на виходи 14 пристрою інформації з виходів вихідного лічильника 11, тобто максимального числа серед масиву чисел. Таким чином здійснюється вибір мінімального та максимального чисел. Отже, роботу пристрою закінчено, на виході 17 сигналу „Кінець" пристрою, який з'єднаний з виходом елемента АБО-НІ 7, присутній одиничний сигнал. Запропонований пристрій для визначення екстремальних чисел має розширені функціональні можливості за рахунок здатності виконання вибору мінімального і максимального чисел одночасно (з точністю до різниці часів роботи лічильника, в якому записано мінімальне число, і лічильника, у якому записано максимальне число), що знайде застосування, наприклад, при обробці та аналізі зображень або статистичної інформації. 7 Комп’ютерна верстка В. Мацело 65035 8 Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601