Патент на изобретение №2260845

(54) РАНГОВЫЙ СОРТИРОВЩИК

(57) Реферат:

Изобретение относится к автоматике и аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для построения функциональных узлов аналоговых вычислительных машин, средств автоматического регулирования и управления, аналоговых процессоров. Техническим результатом изобретения является упрощение настройки за счет обеспечения сортировки пяти аналоговых сигналов по их ранговым признакам с помощью меньшего количества периодов импульсного сигнала настройки. Устройство содержит два релятора, каждый из которых содержит замыкающие и размыкающие ключи, пять устройств выборки/хранения, булевый инвертор, два элемента «MIN», два элемента «МАХ». 2 ил.

Изобретение относится к автоматике и аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для построения функциональных узлов аналоговых вычислительных машин, средств автоматического регулирования и управления, аналоговых процессоров и др.

Известны ранговые сортировщики (см., например, фиг.1 в описании изобретения к патенту РФ 2171496, кл. G 06 G 7/52, 2001 г.), которые выполняют сортировку четырех аналоговых сигналов по их ранговым признакам.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известных ранговых сортировщиков, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не выполняется сортировка пяти аналоговых сигналов.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятый за прототип ранговый сортировщик (фиг.1 в описании изобретения к патенту РФ 2172980, кл. G 06 G 7/25, 2001 г.), который содержит два релятора и при n+1=5 выполняет сортировку пяти аналоговых сигналов по их ранговым признакам.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относится сложная настройка, обусловленная тем, что для обеспечения сортировки пяти аналоговых сигналов необходимо восемь периодов импульсного сигнала настройки.

Техническим результатом изобретения является упрощение настройки за счет обеспечения сортировки пяти аналоговых сигналов по их ранговым признакам с помощью меньшего количества периодов импульсного сигнала настройки.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в ранговом сортировщике, содержащем два релятора, каждый из которых содержит объединенные выходами первый и второй, объединенные выходами третий и четвертый ключи, четыре устройства выборки/хранения и булевый инвертор, а второй релятор дополнительно содержит объединенные выходами пятый и шестой ключи, причем в i-ом

На фиг.1 и фиг.2 представлены соответственно схема предлагаемого рангового сортировщика и временные диаграммы сигналов настройки.

Ранговый сортировщик содержит первый и второй реляторы 1₁ и 1₂. Каждый релятор содержит первый,…,четвертый ключи 2₁,…,2₄ (релятор 1₂ дополнительно содержит пятый и шестой ключи 2₅ и 2₆), первое,…,пятое устройства выборки/хранения 3₁,…,3₅₁ и 4₂₁ и 5₂, булевый инвертор 6, причем ключи 2₁, 2₃, 2₅ и 2₂, 2₄, 2₆ выполнены соответственно замыкающими и размыкающими, в реляторе 1_i первый,…,четвертый информационные входы образованы соответственно входами ключей 2₁,…,2₄, объединенные выход ключа 2₁, выход ключа 2₂ и объединенные выход ключа 2₃, выход ключа 2₄ соединены соответственно с информационным входом устройства 3₁ и информационным входом устройства 3₂, подсоединенных входами записи к второму управляющему входу релятора 1_i и входу инвертора 6, выход которого соединен с входом записи устройства 3₄, подключенного информационным входом и выходом соответственно к выходу элемента 4₂ и второму выходу релятора 1_i и входом записи устройства 3₅, подключенного информационным входом и выходом соответственно к выходу элемента 5₂ и третьему выходу релятора 1_i, в котором выход устройства 3₁ соединен с первым входом элемента 4₁ и первым входом элемента 5₁, а выход устройства 3₂ – с вторым входом элемента 4₁ и вторым входом элемента 5₁, подключенного выходом к первому входу элемента 4₂ и первому входу элемента 5₂, второй вход которого соединен с вторым входом элемента 4₂, в реляторе 1₁ его первый управляющий вход образован входом управления ключей 2₁,…,2₄, а выход инвертора 6 дополнительно соединен с входом записи устройства 3₃, подключенного информационным входом и выходом соответственно к выходу элемента 4₁ и первому выходу релятора 1₁, пятый информационный вход которого образован вторым входом элемента 5₂, в реляторе 1₂ его пятый, шестой информационные, первый управляющий входы, первый выход и второй вход элемента 5₂ соединены соответственно с входами ключей 2₅, 2₆, входом управления ключей 2₁,…,2₆, выходом элемента 4₁ и выходом устройства 3₃, подсоединенного входом записи и информационным входом соответственно к входу инвертора 6 и объединенным выходам ключей 2₅, 2₆. Первый, второй и третий выходы релятора 1₁ являются соответственно первым, вторым и третьим выходами рангового сортировщика и соединены соответственно с вторым, четвертым информационными входами релятора 1₁ и вторым информационным входом релятора 1₂, первый, второй настроечные входы и четвертый, пятый выходы рангового сортировщика образованы соответственно объединенными первыми, объединенными вторыми управляющими входами реляторов 1₁, 1₂ и объединенными четвертым информационным входом, вторым выходом, объединенными шестым информационным входом, третьим выходом релятора 1₂, подключенного первым выходом к пятому информационному входу релятора 1₁.

Работа предлагаемого рангового сортировщика осуществляется следующим образом. На первый, третий информационные входы релятора 1₁ и первый, третий, пятый информационные входы релятора 1₂ подаются соответственно аналоговые сигналы (напряжения) х₁, х₂ и х₃, х₄, х₅; на первый, второй настроечные входы сортировщика подаются соответственно двоичные сигналы у₁,у₂ {0,1} (фиг.2). При у₁=1 (у₁=0) ключи 2₁, 2₃, 2₅ замкнуты (разомкнуты), а ключи 2₂, 2₄, 2₆ разомкнуты (замкнуты). При у₂=1 (у₂=0) устройства 3₁, 3₂ и 3₄, 3₅ работают соответственно в режимах выборки (хранения) и хранения (выборки), а устройство 3₃ релятора 1₂ и релятора 1_11j=Z_1(j-1)Z_2(j-1), Z_2j=(Z_1(j-1)Z_2(j-1)Z_3(j-1)Z_4(j-1), Z_3j=Z_1(j-1)Z_2(j-1)Z_3(j-1)Z_4(j-1), Z_4j=(Z_3(j-1)Z_4(j-1)Z_5(j-1), Z_5j=Z_3(j-1)Z_4(j-1)Z_5(j-1), где символами и · обозначены соответственно операции max и min; есть номер момента времени t_j (фиг.2); Z_r0=x_r В представленной ниже таблице приведены значения указанных рекуррентных выражений.

С учетом данных, приведенных в таблице, нетрудно вывести непосредственное выражение для Z_r3:

где x_kr…x_k5 {х₁,…,х₅}, N=C₅ ^6-r есть количество неповторяющихся БЛ-конъюнкций x_kr…х_k5, определяемое как число сочетаний из 5 по 6-r.

Выражение (1) совпадает с видом n-арной поисковой функции (функция (6.7) на стр. 117 в книге: Левин В.И. Бесконечнозначная логика в задачах кибернетики. М.: Радио и связь, 1982 г.), которая при n=5 реализует алгоритм поиска (выбора) элемента х^(r) заданного ранга r {1,…,5} в множестве {x₁,…,x₅} (х⁽¹⁾…х⁽⁵⁾; ). Таким образом, на выходах предлагаемого сортировщика при j=3 получим Z₁₃=x⁽¹⁾,…,Z₅₃=х⁽⁵⁾ отсортированный кортеж (х⁽¹⁾,…,х⁽⁵⁾) входных аналоговых сигналов x₁,…,x₅.

Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемый ранговый сортировщик обладает более простой по сравнению с прототипом настройкой, так как обеспечивает сортировку пяти аналоговых сигналов по их ранговым признакам с помощью трех периодов импульсного сигнала настройки.

Формула изобретения

Ранговый сортировщик, содержащий два релятора, каждый из которых содержит объединенные выходами первый и второй, объединенные выходами третий и четвертый ключи, четыре устройства выборки/хранения и булевый инвертор, а второй релятор дополнительно содержит объединенные выходами пятый и шестой ключи, причем в i-м

РИСУНКИ

MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 21.04.2006

Извещение опубликовано: 20.09.2007 БИ: 26/2007