Устройство для сравнения двоичных чисел

Устройство для сравнения двоичных чисел

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ («)763890 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 07 ° 03.78 (21) 2587414/18-24 с присоединением заявки hl9 (23) Приоритет

Опубликовано 15.09,80. Бюллетень Й9 34

Дата опубликования описания 20. 09. 80(51)М. Кл з

С 06 Е 7/04

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681. 325. .66 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. В. Кондратик и Ю. И. Матенчук

-(71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ДВОИЧНЫХ

ЧИСЕЛ

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано при реализации цифровых устройств контроля и обработки информации.

Известны устройства для сравнения двоичных чисел, содержашие регистры, элементы И, ИЛИ, триггеры, элементы задержки (1) .

Недостатком этих устройств является низкое быстродействие, так как они содержат элементы задержки.

Наиболее близким к предложенному техническому решению является устройство для сравнения двоичных чисел, содержашее и -разрядные регистры, схему сравнения, триггер, элементы И, ИЛИ, группы элементов И, группу элементов ИЛИ, причем информационная шина устройства соединена с первыми входами первого и второго элементов И, выходы которых подключены ко входам первого и второго регистров соответственно, выходы ко- 25 торых соединены со входами схемы сравнения, входы установки в нулевое состояние первого и второго регистров соединены с выходамй первого и второго элементов ИЛИ соотвем- 30 ственно, входы первого элемента ИЛИ подключены к выходам третьего и четвертого элементов И, входы второго элемента ИЛИ соединены с выходами пятого и шестого элементов И, выходы первого и второго элементов ИЛИ подключены соответственно ко входам установки в нулевое и единичное состояния триггера, инверсный, выход триггера соединен со вторым входом первого элемента И, прямой выход триггера подключен ко второму входу второго элемента И. Кроме того, устройство содержит элементы задержки, предназначенные для отработки выдержек времени, необходимыХ для перезаписи числа из первого регистра во второй().

Недостатком .этого устройства является низкое быстродействие.

Цель изобретения — повышение быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве первый выход схемы сравнения соединен с первьми входами четвертого и шестого элементов И, второй выход схемы сравнения подключен к первым входам третьего и пято.го элементов И, вторые входы третье763890 его, четвертого, пятого и шестого элементов И соединены с первой шиной управления, вторые, третьи входы третьего и шестого элементов И подключены ко второй шине управления, третьи входы четвертого и пятого элементов И соединены с третьей шиной

5 управления, выходы первого регистра подключены к первым входам элементов

И первой группы, вторые входы которых соединены с прямым выходом триггера, выходы второго регистра подключены к первым входам элементов И второй группы, вторые входы которых соединены с инверсным выходом триггера, выходы ь-ых элементов И первой и второй групп, где 15

1, 2, ..., и подключены ко входам L-ro элемента ИЛИ группы.

Структурная схема устройства представлена на чертеже.

Устройство содержит регистры 1, 20

2, схему сравнения 3, триггер 4, элементы ИЛИ 5, 6, элементы И 7-12, группы элементов И 13„-13» 14, -14>, группу элементов ИЛИ 15, -15„, информационную шину 16. шины управления 25

17-19 и выходы 20, -20„.

Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии устройства регистры 1, 2 находятся в нулевом состоянии. При поступлении первого числа на информационную шину

16 устройства, в зависимости от состояния триггера 4, оно будет записано через элемент И 7 или 8 в регистр 1 или 2. В случае выборки наибольшего из чисел на шине управления

18 будет единичный сигнал и при наличии импульса на шине управления

17 имеющийся единичный сигнал на выходе схемы сравнения 3, соединенной с выходами разрядов регистров 1, 2, 4(j когда число в регистре 1 больше или равно числу в регистре 2, через элементы И 9 и ИЛИ б переведет триггер

4 в другое устойчивое состояние. Также в это состояние триггер 4 будет 45 переведен через элементы И 12 и

ИЛИ 5, когда число в регистре 1 меньше числа в регистре 2.

Таким образом, последующее число через элемент И 7 или 8 будет записано в свободный регистр 1 или 2.

При поступлении следующего импульса на шину управления 17 в зависимости от результата сравнения имеющийся единичный сигнал на выходе схемы сравнения 3 установит триггер 4 в фостояние, при котором его выход даст разрешающий единичный сигнал через элемент И 7 или 8 на запись последующего числа в тот триггер, в котором было записано меньшее число, 40 а сигнал, поступающий на вход триггера 4 через шину сброса этого регистра, сотрет записанное в него число. Также разрешающий единичный сигнал с выхода триггера 4 через груп- g5 пу элементов H 131 -j Зи или 14„-14 и группу элементов ИЛИ 15, -15 соединит выходы разрядов регистра, в котором записано большее число, с выходом 20, -20„ устройства. При поступлении следующего числа операция сравнения происходит аналогично и на выходе устройства всегда будет большее число.

При выборке наименьшего из чисел на шину управления 18 подают кратковременно единичный сигнал, который снимают при появлении на информационной шине 16 импульсов второго числа, после чего подают единичный сигнал на шину управления 19.

Упомянутое необходимо для исключения стирания первого числа с занятого регистра, так как при выборке наименьшего числа свободный ре-. гистр находится в исходном состоянии, и, следовательно, для обеспечения записи второго числа в свободный регистр.

После записи первых двух чисел в регистры 1, 2 при поступлении импульса на шину управления 17 и при наличии единичного сигнала на шине управления 19 имеющийся единичный сигнал на выходе схемы сравнения 3, когда число в регистре 1 больше или равно числу в регистре 2, через элементы И 10, ИЛИ 5 переведет триггер 4 в состояние, при котором с его выхода поступит разрешающий сигнал через элемент И 7 или 8 на запись последующего числа в регистр 1 или

2, где было записано большее число.

Также в лто состояние триггер 4. будет переведен через элементы И 11, ИЛИ б, когда число в регистре 1 меньше числа в регистре 2. При этом единичный сигнал, поступающий на вход триггера 4, через шину сброса этого регистра сотрет записанное в него число, а выход триггера 4 через группу элементов И 13, -13„ или

141 -14„ и группу элементов 15 -15и соединит выходы разрядов регистра, в котором записано меньшее число, 1 с выходом 20 — 20 устройства.

1, п

При поступлении последующего числа сравнение производится аналогично и на выходе устройства будем иметь наименьшее из следующих друг за другом чисел.

Использование предлагаемого уст- ройства в средствах автоматики и вычислительной техники, увеличив быстродействие последних, обеспечит экономию машинного времени.

Формула изобретения

Устройство для сравнения двоичных чисел, содержащее и-разрядные регистры, схему сравнения, триггер, эле763890

ВНИИПИ Заказ 6284/42 Тираж 751 Подписное

Филиал ППП "Патент" r. Ужгород, ул. Проектная, g Ю менты И, ИЛЯ, группы элементов И, группу элементов ИЛЙ, причем информационная шина устройства соединена с первыми входами первого и второго элементов И, выходы которых подключены ко входам первого и второго регистров соответственно, выходы которых соединены со входами схемы сравнения, входы установки в нулевое состояние первого и второго регистров соединены с выходами первого и второго элементов ИЛИ соответственно, входы первого элемента ИЛИ подключены к выходам третьего и четвертого элементов И, входы второго элемента ИЛИ соединены с выходами пятого и шестого элементов.

И, выходы первого и второго элементов ИЛИ подключены соответственно ко входам установки в нулевое и единичное состояние триггера, инверсный выход триггера соединен со вторым входом первого элемента И, прямой выход триггера подключен ко второму входу второго элемента И, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повыаения быстродействия устройства, в нем первый выход схемы сравнения соединен с первыми входами четвертого и шестого элементов И, второй выход схемы сравнения подклю- чен к первым входам третьего и йятого элементов И, вторые входы третьего, четвертого, пятого и шестого элементов И соединены с первой шиной управления, вторые и третьи входы третьего и шестого элементов И подключены ко второй шине управления, третьи входы четвертого и пятого элементов И соединены с третьей шиной управления, выходы первого регистра подключены к первым входам элементов И первой группы, вторые входы которых соединены с прямым выходом триггера, выходы второго регистра подключены.к первым входам элементов И второй группы, вторые входы которых соединены с инверсным выходом триггера, выходы -ых элементов И первой и второй групп, где

1, 2,...,n подключены к выходам

20 L-го элемента ИЛИ группы.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 446055, .кл. G 06 F 7/04, 25 16;01.1974.

2. Авторское свидетельство СССР ,9 466508, кл. G 06 Р 7/04.

19.05.1975 (прототип).