Пристрій для визначення максимального числа

Пристрій для визначення максимального числа, який містить групу елементів І, вхідний елемент І, m×n лічильників, де m×n - кількість елементів у масиві чисел, вихідний лічильник, m×n забороняючих елементів І, елемент АБО-НІ, 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 m×n забороняючих елементів І і входом додавання вихідного лічильника, виходи m×n забороняючих елементів І з'єднані з входами віднімання відповідних m×n лічильників, виходи вихідного лічильника порозрядно з'єднані з другими входами елементів І групи, при U 2 (19) 1 3 з’єднаний з другими входами m×n забороняючих елементів І і входом додавання вихідного лічильника, виходи m×n забороняючих елементів І з'єднані з входами віднімання відповідних m×n лічильників, виходи вихідного лічильника порозрядно з'єднані з другими входами елементів І групи, причому вихід елемента АБО-НІ з'єднаний з першими входами елементів І групи і з інверсним входом вхідного елемента І, перші входи m×n забороняючих елементів І з'єднані з інверсними виходами ознаки нуля відповідних m×n лічильників, які з'єднані також з відповідними входами елемента АБОНІ, вихід якого є виходом сигналу «Кінець» пристрою, входи m×n лічильників з'єднані з відповідними інформаційними входами пристрою, входи скиду m×n лічильників і вихідного лічильника з'єднані з входом скиду пристрою. Недоліком даного пристрою є обмежена область застосування через неможливість визначення місцезнаходження максимального числа серед чисел масиву. В основу корисної моделі поставлено задачу створення пристрою для визначення максимального числа, в якому за рахунок введення нових вузлів та нових зв'язків розширюється область застосування, наприклад, при кореляційній обробці зображень. Поставлена задача вирішується тим, що у пристрій для визначення максимального числа, який містить групу елементів І, вхідний елемент І, m×n лічильників, де m×n - кількість елементів у масиві чисел, вихідний лічильник, m×n забороняючих елементів І, елемент АБО-НІ, 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 m×n забороняючих елементів І і входом додавання вихідного лічильника, виходи m×n забороняючих елементів І з'єднані з входами віднімання відповідних m×n лічильників, виходи вихідного лічильника порозрядно з'єднані з другими входами елементів І групи, причому вихід елемента АБО-НІ з'єднаний з першими входами елементів І групи і з інверсним входом вхідного елемента І, перші входи m×n забороняючих елементів І з'єднані з інверсними виходами ознаки нуля відповідних m×n лічильників, які з'єднані також з відповідними входами елемента АБОНІ, вихід якого є виходом сигналу «Кінець» пристрою, входи m×n лічильників з'єднані з відповідними інформаційними входами пристрою, входи скиду m×n лічильників і вихідного лічильника з'єднані з входом скиду пристрою, введено m×n RSтригерів, m×n дозволяючих елементів АБО-НІ і m×n елементів затримки, причому вихід елемента АБО-НІ з'єднаний з другими входами m×n дозволяючих елементів АБО-НІ, інверсні виходи ознаки нуля m×n лічильників з'єднані через відповідні елементи затримки з першими входами m×n дозволяючих елементів АБО-НІ, вихід яких з'єднаний з R-входом відповідних RS-тригерів, установний вхід пристрою з'єднаний з S-входом відповідних RS-тригерів, прямі виходи яких є відповідними виходами ознак пристрою. 66200 4 На кресленні наведено структурну схему пристрою для визначення максимального числа, який містить m×n лічильників 111...1mn (де m×n - кількість елементів у матричному масиві чисел), вихідний лічильник 2, елемент АБО-НІ 3, вхідний елемент І 4, m×n забороняючих елементів І 511,...5mn, групу елементів І 61...,6к (де к - розрядність чисел масиву), групу інформаційних входів 711,...7mn пристрою, виходи 8 пристрою, вхід 9 скиду і вхід 10 тактових імпульсів пристрою, вихід 11 сигналу «Кінець» пристрою. Крім того, пристрій містить m×n дозволяючих елементів АБО-НІ 1211,...,12mn, m×n RS-тригерів 1311,...,13mn, m×n елементів затримки 1411,...,14mn, інверсні виходи 1511,...,15mn ознаки нуля лічильників 111,..., 1mn, виходи 1611,...,16mn ознак пристрою, установний вхід 17 пристрою. Інверсний вхід вхідного елемента І 4 з'єднаний з виходом елемента АБО-НІ 3, його другий вхід з'єднаний з входом 10 тактових імпульсів пристрою, а його вихід з'єднаний з другими входами забороняючих елементів 511,...,5mn і входом додавання вихідного лічильника 2, виходи якого порозрядно з'єднані з другими входами елементів І 61...,6к групи. Виходи забороняючих елементів І 511,…,5mn з'єднані з входами віднімання відповідних лічильників 111,...,1mn, інверсні виходи 1511,...,15mn ,ознаки нуля яких з'єднані з відповідними входами елемента АБО-НІ 3, вихід якого є виходом 11 сигналу «Кінець» пристрою, а також інверсні виходи 1511,...,15mn, ознаки нуля лічильників 111...1mn з'єднані відповідно з першими входами забороняючих елементів І 511,...,5mn і через відповідні елементи затримки 1411,...,14mn з першими входами дозволяючих елементів АБО-НІ 1211,...,12mn, вихід яких з'єднаний з R-входом відповідних RS-тригерів 1311,...,13mn. Установний вхід 17 пристрою з'єднаний з S-входом RS-тригерів 1311,...,13mn, прямі виходи, яких є відповідними виходами 1611,...,16mn ознак пристрою. Входи відповідних лічильників 111,...1mn підключені до інформаційних входів 711,...,7mn пристрою відповідно, вхід 9 скиду пристрою підключений до входу скиду лічильників 111,...,1mn і вихідного лічильника 2, установний вхід 17 підключений до S-входу RS-тригерів 1311,...,13mn. Вихід елемента АБО-НІ 3 з'єднаний з другими входами дозволяючих елементів АБО-НІ 1311,...,13mn і з першими входами відповідних елементів І 61,...,6к групи, виходи яких є виходами 8 пристрою. Пристрій для визначення максимального числа працює таким чином. Спочатку лічильники 111,...1mn і вихідний лічильник 2 встановлюють у початковий (нульовий) стан за одиничним сигналом на вході 9 скиду пристрою, який подають на їх входи скиду, при цьому RS-тригери 1311,...,13m встановлюються в одиничний стан за одиничним сигналом на установному вході 17 пристрою. Потім у лічильники 111,...,1mn по їх входах з інформаційних входів 711,...,7mn пристрою відповідно записують матричний масив m×n чисел. На виході елемента АБО-НІ 3, при цьому присутній нульовий сигнал, так як вміст лічильників l11...,lmn не дорівнює нулю і на їх інверсних виходах 1511...,15mn ознаки нуля присутні одиничні 5 сигнали. Таким чином, вхідний елемент І 4 і забороняючі елементи 511...,5mn відкриті. На вхід 10 пристрою подають тактові імпульси, які через відкритий елемент І 4 надходять на вхід додавання вихідного лічильника 2 і через відкриті забороняючі елементи І 511,...,5mn на входи віднімання відповідних лічильників 111,... 1mn. При цьому вміст лічильників 111,...,1mn зменшується, а вихідного лічильника 2 - збільшується одночасно на одиницю з надходженням кожного тактового імпульсу. Коли на вхід 10 пристрою буде подано кількість тактових імпульсів, що відповідає значенню мінімального числа серед чисел, що були записані в лічильниках 111,...1mn, а тепер сформоване у вихідному лічильнику 2, вміст лічильника 1ij, де і=1,..., m, j=1,...,n, в якому записане мінімальне число, стане дорівнювати нулю, на його інверсному виході 15ij ознаки нуля з'являється нульовий сигнал, що закриває забороняючий елемент 5 ij і відповідно, вхід віднімання лічильника 1ij. Також нульовий сигнал з інверсного виходу 15ij ознаки нуля лічильника 1 ij подається через елемент затримки 14ij на перший вхід дозволяючого елемента АБО-НІ 12ij, при цьому на виході елемента АБО-НІ 3 присутній нульовий сигнал, який також подається на другий вхід дозволяючого елемента АБО-НІ 12ij. Таким чином, на виході дозволяючого елемента АБО-НІ 12ij формується одиничний сигнал, який подається на R- вхід відповідного RS-тригера 13ij і скидає його у нульовий стан. Одночасно нульовий сигнал з інверсного виходу 15ij ознаки нуля лічильника 1ij подається на відповідний вхід елемента АБО-НІ 3, одиничний сигнал на виході якого при цьому не змінюється. Аналогічний процес обнуления RS-тригерів 1311,...,13mn відбувається при обнуленні кожного з лічильників 111,..., lmn у певній послідовності. В момент, коли обнулиться останній лічильник lkp з усіх лічильників 111,…,1mn, тобто на їх інверсних виходах 1511,...,15mn ознаки нуля будуть присутні нульові сигнали, на виході елемента АБО-НІ 3 66200 6 сформується одиничний сигнал, який надходить на другий вхід відповідного дозволяючого елемента АБО-НІ 12kр. Також на перший вхід дозволяючого елемента АБО-НІ 12kр через елемент затримки 14kр надходить нульовий сигнал з інверсного виходу 15kp ознаки нуля пічильника 1kp, в результаті на виході дозволяючого елемента АБО-НІ 12kр сформується нульовий сигнал, який будучи поданий на R-вхід відповідного RS-тригера 13kp залишить його в одиничному стані. Таким чином, RS-тригер 13kр зафіксує місцезнаходження максимального числа серед елементів матричного масиву за фактом обнулення останнього лічильника 1kp серед усіх лічильників 111,…1mn. При цьому одиничний сигнал на виході елемента АБО-НІ 3 припинить надходження тактових імпульсів через вхідний елемент І 4, будучи поданий на його інверсний вхід. Тактові імпульси на входи віднімання лічильників 111,...1mn і вхід додавання вихідного лічильника 2 не надходять. При цьому у вихідному лічильнику 2 зафіксовано значення максимального числа серед чисел матричного масиву. Отже, на виході елемента АБО-НІ 3 зафіксований одиничний сигнал, який, будучи поданий на перші входи елементів І 61...,6к групи, дозволяє проходження через них на виходи 8 пристрою інформації з виходів вихідного лічильника 2, тобто максимального числа масиву m×n чисел. Таким чином здійснюється визначення максимального числа серед елементів матричного масиву. Отже, роботу пристрою для визначення максимального числа закінчено, на виході 11 сигналу «Кінець» пристрою, який з'єднаний з виходом елемента АБО-НІ 3, присутній одиничний сигнал. Запропонований пристрій для визначення максимального числа має розширену область застосування за рахунок можливості визначення місцезнаходження максимального числа серед: елементів матричного масиву, що знайде застосування, наприклад, при кореляційній обробці зображень. 7 Комп’ютерна верстка Л. Купенко 66200 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