Устройство для сравнения двоичных чисел

Устройство для сравнения двоичных чисел

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ДВОИЧНЫХ ЧИСЕЛ по авт.св. 646329, отличающееся тем, что, .с целью повьвиения надежности устройства , .оно содержит второй и третий регистры, второй, третий четвертый триггеры, третью и четвертую группы элементов И, четвертый элемент задержки, шестой, седьмой и восьмой элементы И, пятый и шестой элементы ИЛИ, элемент запрета, причем информационная шина устройства соединена с первыми входами эл ментов И третьей группы, выходы котсч ых соединены с информационными входами первого регистра, а их управляющие входа - с третьими, входами первого и второго элементов И и с инверсным выходом второго триггера, прямой выход которого соединен с выходной шиной устройства, а его инверсный вход - с выходом пятого элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с первыми входами установки нуля второго и третьего регистров и с nepBoift управляющей шиной устройства, а второй вход - с первым входом элемента запрета , выход которого соединен с прямым входом второго триггера,а его второй вход - с выходом четвертого элемента задержки, первыми входами шестого и седьмого элементов И и инверс .ным входом третьего триггера, прямой вход которого соединен с третьим входом установки нуля накапливающего сумматора, а его прямой выход соединен с первым входом восьмого элемента И и с первыми входами элементов И третьей и четвертой групп, вторые входы которых соединены соответственно с вторыми входами шестого и седьмого элементов И, выходы которых соединены с вторыми входами установки нуля второго и третьего jperHCTpoB, соответственно, пря1«мм и инверсным выходами четвертого триггера, счетный вход которбго соединен с выходом восьмого элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого элемента задержки и с входом четвертого элемента задержки, третья группа входов третьей и четвертой групп элементов И соединена с прямыми выходами первого регистра, а их четвертая группа входов под .ключена к выходу третьего элемента ИЛИ, третьей и четвертой групп -элементов И соединены соответственно с информационными входа:о ми второго и третьего регистров, vi выходы соединены с первыми I входами элементов И пятой и шестой .групп соответственно, вторые входы которах соединены с прямыми выходами триггеров накапливающего сумматора, а их выходы соединены соответственно с первамя и вторыми входами шестого элемента ИЛИ, выход которого сое динен с первым входом элемента запрета .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ОШ Ъ

РЕСПУБЛИК

09) (И) 3(5Р G 06 F 7 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

61) 646329

21) 3405154/18-24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (22) 02.03. 82. (46 ) 23. 08 ° 83. Бюл. Р 31 (72) В.С. Любинский . (56 ) 1. Авторское свидетельство . СССР

Р 646329, кл. 0 06 F 7/02, 19.76 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ

ДВОИЧНЫХ ЧИСЕЛ по авт.св. 9646329 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, оно: содержит второй и третий регистры, второй, третий и четвертый триггеры, третью и четвертую группы элемейтов И, четвертый элемент задержки, шестой, седьмой и восьмой элементы И, пятый и шестой элементы ИЛИ, элемент запрета, причем информационная шина устройства соединена с первыми входами элементов И третьей группы, выходы которых соединены с информацйонными входами первого регистра, а их управляющие входы — с третьими входами первого и второго элементов И и с инверсным выходом второго триггера, прямой выход которого соединен с выходной шиной устройства, а его инверсный вход - с выходом пятого элемента ИЛИ ; первый вход которого соединен с первыми входами установки нуля второго и третьего регистров и с первой управляющей шиной устройства, а второй вход — с первым входом элемента запрета, выход которого соединен с прямком входом второго триггера, а его второй вход — с выходом четвертого элемента задержки, первыми входами шестого и седьмого элементов И и инверс ным входом третьего триггера, прямой вход которого соединен с третьим входом установки нуля накапливающего сумматора, а его прямой выход соединен с первым входом восьмого элемента И и с первыми входами элементов И третьей и четвертой групп, вторые вхо ды которых соединены соответственно с вторыми входами шестого и седьмого элементов И, выходы которых соединены с вторыми входами установки нуля второго и третьего регистров, соответственно,1и с прямым и инверсным выходами четвертого триггера, счетный вход которого соединен с выходом восьмого элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого элемента задержки и с вхо- . дом четвертого элемента задержки, третья группа входов третьей и четвертой групп элементов И соединена с прямыми выходами .первого регистра, а их четвертая группа входов под .ключена к выходу третьего элемента

ИЛИ, выходы третьей и четвертой групп -элементов И соединены соответственно с информационными входами второго и третьего регистров, выходы которых соединены с первыми входами элементов И пятой и шестой . групп соответственно, вторые входы которых соединены с прямыми выходами триггеров накапливающего сумматора, а их выходы соединены соответственно с первыми и вторыми входами шестого элемента ИЛИ, выход которого сое динен с первым. входом элемента запрета.

1037241

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть " использовано в цифровых системах контроля и обработки информации.

По основному авт. св. Р б46 329 известно устройство для сравнения двоичных чисел, содержащее первый регистр, накапливающий сумматор, пять элементов И, четыре элемента

ИЛИ, три элемента задержки, первую и вторую группы элементов И, первый триггер, причем вход установки в нулевое состояние триггера и первые вхоДы первого и второго элементов

ИЛИ соединены с первой управляющей шиной, инверсный и прямой выходы 15 первого триггера подключены к первым входам первого и второго элементов И соответственно, вторые входы первого и второго элементов И соединены со второй управляющей шиной, а выходы первого и второго элементов И подключены соответственно к первому входу третьего элемента

ИЛИ и к управляющему входу элемента

И первой группы, информационные входы которых соединены с инверсными выходами первого регистра, а выходы — с первой группой входов накапливающего сумматора, выход третьего элемента ИЛИ подключен к управляющему входу элементов И второй группы и через первый элемент задержки ко входу установки в единичное состояние первого триггера и ко второму входу второго элемента HJIH. выход которого соединен со З5 входом установки в нулевое состояние первого регистра, прямые выхо ды которого подключены к информа1 ционным входам элементов И второй группы, выходы которых подключены 4р ко второй группе входов накапливающего сумматора, прямой и инверсный выходы знакового разряда которого соединены с первыми входами тРетЬего и четвеРтого элементов И, 45 соответственно, вторые входы которых подключены к третьей и четвертой шинам управления соответственно, а выходы — ко входам четвертого элемента ИЛИ, выход которого .подключен к первому входу пятого элемента И, выход которого соединен со вторым входом первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к третьему входу установки нуля накапливающего сумматора, а выход Ы второго элемента И через второй элемент задержки соединен со вторым входом пятого элемента И и со входом третьего элемента задержки, выход которого подключен ко второму Щ входу третьего элемента ИЛИ 5 1).

Недостатком из вестного устрой.ства является его низкая надежность, которая обуславливается отсутствием в этом устРойстве цепей контроля, Целью изобретения является повышение надежности устройства за счет ввода цепей контроля, обеспечивающих контролв правильности функционирования устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены второй и третий регистры, второй, третий и четвертый триггеры, третью и четвертую группы элементов И, четвертый элемент задержки, шестой, седьмой и восьмой элементы И, пятый и шестой элементы ИЛИ, элемент запрета, причем информационная шина устройства соединена с первыми входами элементов

И третьей группы, выходы которых соединены с информационными входами первого регистра, а их управляющие входы — с третьими входами первого и второго элементов И и с инверсным выходом второго триггера, прямой выход которого соединен с выходной шиной устройства,а его инверсный вход - с выходом пятого элемента ИЛИ, первый .вход которого соединен с первыми входами установки нуля второго и третьего регистров и с первой управляющей шиной устройства, а вто» рой вход — с первым входом элемента запрета, выход которого соединен с прямым входом второго триггера, а его второй вход — с выходом четвертого элемента задержки, первыми входами шесгс>го и седьмого элементоь И и инверсным входом третьего триггера, прямой вход которогс соединен с третьим входом установки и ля накапливающего сумматора, а его прямой выход соединен с первым входом восьмого элемента И и с первыми входами элементов И третьей и четвертой групп, вторые входы которых соединены сооТветствзнно с вторыми входами шестого и седьмого элементов И, выходы которых соединены с .вторымя входами установки нуля второго и третьего регистров, соответственно,и с прямым и инверсным выходами четвертого триггера, счетный вход котсрого соецннен с выходом восьмого элемента H,âòoðoé вход которого соединен с выходом первого элемента зацержки и с входом четвертого элемента задержки, третья группа входов третьей и четвертой групп элементов И соединена с прямыми выходами первого регистра,а их четвертая группа входов п подключена к выходу третьего элемента ИЛИ, выходы третьей и четвертой гругп элементов И соединены соответственно с информационными входами второго и третьего регистров, выходы которых соединены с первыми входами элементов

И пятой и шестой групп соответственно, вторые входы которых соединены с прямыми выходами триггеров накап. ливающего сумматора, а их выходы соединены соответственно с первыми и

1037241 вторыми входами шестого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом элемента запрета„

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит регистры 1-3, накапливающий сумматор 4, группы элементов И 5-11, элементы ЙЛИ 12-16, элементы И 17-24, триггеры 25-28, элементы 29 32 задержки, элемент

33 запрета, шины 34-37 управления, 10 информационную шину 38, выходную шину 39.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал усгановки исходного состо- 15 яния устройства, поступающий на ши-. ну 34 управления, устанавливает

:регистры 1-3,накапливакиций сумматор 4 и триггеры 25 и 27 в нулевое, а триггер 28 в единичное состояние.

Числа для сравнения поступают по информационной шине 38 через группу элементов И 7 в параллельном или последовательном кодах в зависимос ти от типа источника сравниваемых чисел. Если числа поступают в последовательном коде, то группа элементов И 7 содержит только один элемент И.

Первое число записывается в регистр 1, так как группа элементов

И 7 открыта сигналом, подаваемым с инверсного выхода триггера 25 °

Сигнал сброса, поступающий после первого числа на шину 35 управления, через элемент И 19, управляемый 35 инверсным выходом триггера 27 и элемент ИЛИ 14, перегисывает это двоичное число.в прямом коде в накапливающий сумматор 4. Это число переписывается в один из регист- 4g ров 2 или 3 в зависимости от оостояния триггера 26, который открывает одну из групп элементов И 8,9.

Триггер 27 и регистр 1 сигналом 45 сброса через элемент 31 задержки устанавливаются соответственно в единичное и нулевое состояния. Этим сигналом триггер 26 через открытый элемент И 24 перебрасывается в другое состояние, подготавливая цепь записи нового числа в свободный регистр 2 или регистр 3. Сигнал сброса поступает также через элемент 30 задержки на элемент 33 запрета, однако на выход этого элемента 55 он не пройдет, если в устройстве нет неисправностей. Признаком нормальной работы устройства является совпадение двоичных кодов чисел в сумматоре

4 и в одном из регистров 2 или 3. Q3

В таком случае на выходе элемента

ИЛИ 164 будет запрещающий сигнал, который поступает на элемент 33 запрета и на выходе этого элемента сигнала не булет.

Второе число, по<" ".упающее яа информационную шину 38, также записывается в регистр 1. Поступающий после числа на шину 35 управления сигнал сброса через элемент И 18 открывает группу элементов И 5 и записывает обратный код второго числа в накапливающий сумматор 4.

Алгоритм работы устройства основан на анализе знака алгебраической суммы двух чисел из последовательности, поступающей в сумматор. Иэ числа х" „ вычитается число х; и, в зависимости от цели сравнения (выбор наименьшего или наибольшего из

)сравниваемых чисел), а также знака полученной суммы, выполняется одно из двух возможных действий: стирается обратный код алгебраической суммы (х. -x ) и в сумматор записывается число х„ в прямом коде: к обратному

1 1 1 коду суммы прибавляется прямой код числа х и в сумматоре восстанавли1 вается число х- . Здесь х — очередное число из последовательности сравниваемых чисел, х;. число, сохранившееся в сумматоре от предыдущего (i-1)-ro такта сравнения.

Процесс выбора экстремального числа .состоит из последовательности однотипных тактов выбора, в каждом такте в устройство поступает очередное число на шину 38,затем на шину 35 выдается сигнал сброса. Сигнал сброса с помощью элементов 32, 29, 31 и

Зд задержки распределяется во времени. Если обозначить момент поступления сигнала сброса через Со, то задержанные сигналы на выходах элементов задержки 32, 29, 31 и ЗС появятся в моменты времени t„ t,ts t обозначим зти сигналы через S,,S,S,S соответственно.

Сигналы S ...,,Л выполняют ряд а ° ее действий. Сигналом Б стирается обратный код сумки (х,. -х;),хранящийся. в накапливающем сумматоре 4, и устанавливается триггер 28 в единичное состояние, если элемент И 17 открыт сигналом, поступающим с выхода ИЛИ

15, тогда в i-ом такте число х,.„ в сумматоре заменяется числом х„. Сиг-налом S переписывается прямой код числа х„. из регистра 1 в накапливающий сумматор 4 и число х„ через группу элементов И 8 или И 9 (в зависимости от состояния триггера 26) заносится в регистр 3 или регистр 2.

После поступления сигнала с в регистрах 2 и 3 будут записаны числа х „>х1,а в накапливающем суммат ре— одно иэ них х. или х „, . Сигналом

S стирается содержимое регистра 1 и триггер 26 перебрасывается в противоположное состояние (если триггер

28 в единичном состоянии). Сигналом

S стирается содержимое одного иэ регистров 2 или 3, устанавли наг:.тся

1037241

Ж ÇÔ

ВНИИПИ Заказ 6011/50 Тираж 706 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä,óë.Ïðoåêòíàÿ,4 в нулевое состояние триггер 28 и опрашивается элемент 33 запрета.

Если состояние накапливающего сумматора 4 и одного из регистров 2 или

3 совпадают, то на выходе элемента

ИЛИ 16 будет сигнал, который свиде- 5 тельствует о правильной работе устройства сравнения. В таком случае при поступлении на вход элемента 33 запрета опрашивающего сигнала S4. на его выходе сигнала не будет и триг- 1Q

rep 25 остается в нулевом состоянии.

Если вследствие неисправности в устройстве на выходе элемента ИЛИ 16 сигнал отсутствует, то импульс опроса 84, поступающий на элемент 33 запрета, проходит на единичный вход триггера 25 и устанавливает его в единичное состояние. В этом случае на выходную шину устройства 39 с единичного выхода триггера 26 выдается сигнал неисправности устройства и закрывается группа элементов И 7.

Если в i-oM такте сравнения элемент И 17 закрыт, то сигнал S< через этот элемент не проходит, вследствие чего триггер 28 остается в . нулевом состоянии и элементы И 24, И 8, И 9 остаются закрытыми на все вРемя i-ro такта. В таком случае в накапливающем сумматоре 4 и в. одном из регистров 2 или 3 остается число х „, °

Изобретение позволяет реализовать контроль правильности функционирования устройства .в каждом такте сравнения, что существенно повышает надежность устройства..