Пристрій для впорядкування чисел

Реферат: Пристрій для впорядкування чисел містить перший і другий блоки пам'яті та комутатор, при цьому виходи першого та другого блоків пам'яті підключено відповідно до першого та другого інформаційних входів комутатора. Введено перший та другий лічильники, блок порівняння та перший і другий елементи АБО, при цьому вхід скидання пристрою підключено до входів скидання першого та другого лічильників, тактовий вхід пристрою підключено до синхровходів першого та другого лічильників, інформаційні виходи яких підключено до адресних входів відповідно першого та другого блоків пам'яті, а виходи переповнення підключено до перших входів відповідно першого та другого елементів АБО, виходи яких підключено до входів блокування рахування відповідно першого та другого лічильників, виходи першого та другого блоків пам'яті підключено відповідно до першого та другого входів блока порівняння, вихід якого підключено до другого інверсного входу першого елемента АБО, другого входу другого елемента АБО та управляючого входу комутатора, вихід якого підключено до виходу пристрою. UA 101606 U (54) ПРИСТРІЙ ДЛЯ ВПОРЯДКУВАННЯ ЧИСЕЛ UA 101606 U UA 101606 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до обчислювальної техніки, а саме до арифметичних цифрових пристроїв, і може бути використана в машинобудівних технологіях. Відомий пристрій на основі блока порівняння, при цьому перший та другий входи пристрою підключено відповідно до першого та другого входів блока порівняння, вихід якого підключено до виходу пристрою [1]. Недоліки аналога: пристрій виконує обробку тільки двох чисел, що обмежує його функціональні можливості. Найбільш близьким аналогом є пристрій для вибору чисел, який містить процесори, блоки пам'яті, блок керування та комутатор, при цьому виходи блоків пам'яті підключено до інформаційних входів комутатора, виходи якого підключено до перших входів процесорів, другі входи яких підключено до виходу блока керування [2]. Недоліки аналога: вибір чисел не забезпечує їх впорядкування, що обмежує функціональні можливості пристрою. В основу корисної моделі поставлена задача - створення пристрою для впорядкування чисел, в якому шляхом введення першого та другого лічильників, блока порівняння та першого і другого елементів АБО забезпечено довпорядкування чисел, які зчитуються впорядкованими за їх величиною з кожного з двох блоків пам'яті, що розширює функціональні можливості пристрою. Поставлена задача вирішується тим, що у пристрій для впорядкування чисел, що містить перший і другий блоки пам'яті та комутатор, при цьому виходи першого та другого блоків пам'яті підключено відповідно до першого та другого інформаційних входів комутатора, згідно з корисною моделлю, введено: перший та другий лічильники, блок порівняння та перший і другий елементи АБО, при цьому вхід скидання пристрою підключено до входів скидання першого та другого лічильників, тактовий вхід пристрою підключено до синхровходів першого та другого лічильників, інформаційні виходи яких підключено до адресних входів відповідно першого та другого блоків пам'яті, а виходи переповнення підключено до перших входів відповідно першого та другого елементів АБО, виходи яких підключено до входів блокування рахування відповідно першого та другого лічильників, виходи першого та другого блоків пам'яті підключено відповідно до першого та другого входів блока порівняння, вихід якого підключено до другого інверсного входу першого елемента АБО, другого входу другого елемента АБО та управляючого входу комутатора, вихід якого підключено до виходу пристрою. Технічний результат полягає в тому, що шляхом введення першого та другого лічильників, блока порівняння та першого і другого елементів АБО забезпечено довпорядкування за величиною чисел, які зчитуються окремо впорядкованими з виходів першого та другого блоків пам'яті, що розширює функціональні можливості пристрою до одержання єдиної впорядкованої послідовності чисел. Розширення функціональних можливостей пристрою можна оцінити кількісно подвоєнням довжини впорядкованої послідовності чисел. Суть корисної моделі пояснюється кресленням на фіг. 1, де зображено пристрій для впорядкування чисел, що містить перший 1 та другий 2 лічильники, перший 3 та другий 4 блоки пам'яті, блок порівняння 5, перший 6 та другий 7 елементи АБО, комутатор 8, вхід R скидання, тактовий вхід С та вихід S пристрою, при цьому вхід R пристрою підключено до входів R скидання лічильників 1 та 2, вхід С пристрою підключено до синхровходів С лічильників 1 та 2, інформаційні виходи А яких підключено до адресних входів блоків пам'яті 3 та 4, відповідно, а виходи Р переповнення підключено до перших входів елементів АБО 6 та 7, відповідно, виходи яких підключено до входів V блокування рахування лічильників 1 та 2, відповідно, вихід блока пам'яті 3 підключено до першого входу блока порівняння 5 та першого інформаційного входу комутатора 8, вихід блока пам'яті 4 підключено до другого входу блока порівняння 5 та другого інформаційного входу комутатора 8, вихід блока порівняння 5 підключено до другого інверсного входу елемента АБО 6, другого входу елемента АБО 7 та управляючого входу Y комутатора 8, вихід якого підключено до виходу S пристрою. На фіг. 2 показано часові діаграми роботи блоків пристрою, а саме, для входів R, С пристрою, виходів А та Р лічильників 1 та 2, що позначені як "СЧ 1 А", "СЧ 1 V", "СЧ 2 А", "СЧ 2 V", блоків пам'яті 3, 4 та блока порівняння 5, що позначені як "БП 3", "БП 4" та "БП 5", а також виходу S пристрою. Числа, що зчитуються з блоків пам'яті БП 3 та БП 4 пронумеровано 1, 2, …, N та 1*, 2*, …, N*, відповідно, де N та N* - обсяги блоків пам'яті (кількість чисел). Для прикладу числа приймають значення відповідно 5, 11, …, 23 та 7, …, 57, що впорядковані за зростанням їх величини. Пристрій працює у такий спосіб. 1 UA 101606 U 5 10 15 20 25 30 35 40 На вхід R пристрою та відповідно на входи R скидання лічильників 1 та 2 подається сигнал, що встановлює лічильники 1 та 2 у нульове значення. На вхід С пристрою та відповідно на синхровходи С лічильників 1 та 2 подаються синхроімпульси, що тактують їх роботу. В блоках пам'яті 3 та 4 розміщено числа, що впорядковані за величиною значень у напрямку збільшення відповідно до зростання номера адреси. Лічильники 1 та 2 формують послідовність кодів адрес 1, 2, …, N та 1*, 2*, …, N*, за якими з виходів блоків пам'яті 3 та 4 зчитуються підряд впорядковані числа. Вони подаються на перший та другий входи блока порівняння 5 і перший та другий інформаційні входи комутатора 8. На виходах Р переповнення лічильників 1 та 2 формується нульове значення, що переходить у одиничне значення на останньому коді N та N*, відповідно. Ці значення подаються на перші входи елементів АБО 6 та 7 відповідно. Блок порівняння 5 формує одиничне значення, якщо з блока пам'яті 3 зчитується менше число, ніж з блока пам'яті 4, і нульове значення у іншому випадку. Одиничне значення інвертується, проходячи елемент АБО 6 за інверсним другим входом при нульовому значенні на першому вході, та нульовим значенням на вході V блокування рахування дозволяє лічильнику 1 збільшити код адреси на одиницю. При цьому другий вхід елемента АБО 7 та його вихід приймають одиничне значення, що приходить на вхід V блокування рахування лічильника 2 та забороняє йому змінювати код на виході А. На останньому коді N одиничне значення на виході Р переповнення лічильника 1 встановлює елемент АБО 6 у одиничне значення, що блокує подальше рахування, фіксуючи на виході лічильника 1 останній код N, а на виході блока пам'яті 3 - останнє число. Нульове значення з виходу блока порівняння 5 приходить на другий вхід елемента АБО 7 і встановлює нульове значення на його виході (при нульовому значенні на першому вході) та вході V блокування рахування лічильника 2, дозволяючи йому збільшити код адреси на одиницю. При цьому другий інверсний вхід елемента АБО 6 та його вихід приймають одиничне значення, що приходить на вхід У блокування рахування лічильника 1 та забороняє йому змінювати код на виході А. На останньому коді N* одиничне значення на виході Р переповнення лічильника 2 встановить елемент АБО 7 у одиничне значення, що заблокує подальше рахування, фіксуючи на виході лічильника 2 останній код N*, а на виході блоку пам'яті 4 останнє число. Комутатор 8 приймає значення з виходу блока порівняння 5 на вхід Y управління, вибирає з виходів блоків пам'яті 3 та 4 найменше число та видає його на вихід S пристрою, забезпечуючи таким чином формування впорядкованої послідовності чисел. Для наведеного прикладу чисел 5, 11,…, 23 та 7,…, 57, що зберігаються впорядкованими в блоках 3 та 4, на виході S пристрою формується впорядкована послідовність чисел 5, 7, 11, …, 23, …, 57. Пристрій може бути використаний для побудови обчислювальних систем, що виконують сортування числових даних. Джерела інформації: 1. Основи цифрових систем / І.П. Барабаш, М.П. Благодатний, В.Я. Жихарев та ін. Підручник - Харків: Нац. Аерокосмічний ун-т "Харк. аві-ац. ін-т", 2002. - 672 с, стор. 160, рис. 5.20; 2. Мельник А.О. Архітектура комп'ютера. Наукове видання. - Луцьк: Волинська обласна друкарня, 2008. - 470 с, стор. 438, рис. 12.16. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 45 50 55 Пристрій для впорядкування чисел, що містить перший і другий блоки пам'яті та комутатор, при цьому виходи першого та другого блоків пам'яті підключено відповідно до першого та другого інформаційних входів комутатора, який відрізняється тим, що введено перший та другий лічильники, блок порівняння та перший і другий елементи АБО, при цьому вхід скидання пристрою підключено до входів скидання першого та другого лічильників, тактовий вхід пристрою підключено до синхровходів першого та другого лічильників, інформаційні виходи яких підключено до адресних входів відповідно першого та другого блоків пам'яті, а виходи переповнення підключено до перших входів відповідно першого та другого елементів АБО, виходи яких підключено до входів блокування рахування відповідно першого та другого лічильників, виходи першого та другого блоків пам'яті підключено відповідно до першого та другого входів блока порівняння, вихід якого підключено до другого інверсного входу першого елемента АБО, другого входу другого елемента АБО та управляючого входу комутатора, вихід якого підключено до виходу пристрою. 2 UA 101606 U Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3