Устройство для сравнения чисел

Устройство для сравнения чисел

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Автвр; взобретенвв

Л.И.Савастов (7I ) Заяватель (54) УСТИИКТВО Д И СРАВИЕИИЯ ЧИСЕЛ

Изобретение относится к автомати1 I ке и вычислительной технике и может -. быть использовано в устройствах дискретного управления и ЭВК.

Известно устройство для сравнения чисел, состоящее из регистровсчетчиков сравниваемых чисел с вычитающим входом, входным клапаном и выходным элементом ИЛИ вЂ” фиксатором обращения в нуль содержимого регистров сравниваемых чисел, регистров-счетчиков результата с суммирующим информационным входом, генератора счетных импульсов с выходным клапаном и элементом задержки, элемента ИЛИ вЂ” фиксатора обращения в нуль содержимого всех регистров, поразрядные узлы стирания содержимого одноименных разрядов всех регистров при их равенстве (! ).

В устройстве используется последовательное вычитание единиц одновременно из всех чисел, при этом в счетчике наименьшего числа подсчитываются единицы до обнуления одного из регистров, а в счетчике наибольшего числа — до обнуления всех регистров. Однако быстродействие такого устройства невысокое.

Наиболев близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для сравнения чисел, содеркащее t4 счетчиков сравниваемых чисел, каждьИ нэ которых состоит иэ )Н-разрядного регистра, инверсные выходы которого соединены с первыми входами и поразрядных элементов И, а прямые выходы через соответствующий элемент ИЛИ вЂ” с вторымн входами поразрядных элементов И„ с первым входом входного элемента И и с одним нз входов элемента ИЛИ обнаружения равенства нулю содержимого всех счетчиков сравниваемах чисел, выход которого подключен к одному из входов задаЪ ющего элемента И, другой вход ко3 90386 торого соединен с выходом генератора а выход через элемент задержки — с вторым входом входного эле-.. мента И каждого из счетчиков сравниваемых чисел, выходы поразрядных элементов И всех счетчиков сравниваемых чисел подключены к входам соответствующих элементов ИЛИ поразрядного стирания, выход каждого из которых соединен с запрещающим входом элемента ЗАПРЕТ пораз.рядного стирания, разрешающие входы этих элементов ЗАПРЕТ соединены с выходом задающего элемента И, а их выходы — с входами установки в нулевое состояние триггеров регистров-счетчиков сравниваемых чисел соответствующих разрядов. Устройство снабжено счетчиками наибольшего и наименьшего чисел, входными и поразрядными элементами И и ЗАПРЕТ управления записью, узлом определения равенства нулю содержимого одного из счетчиков, содержащего P{ элементов ЗАПРЕТ, запрещаюац е входы у которых соединены с выходами элементов ИЛИ соответствующих счетчиков сравниваемых чисел, разрешающие входы " с прямыми выходами триггеров младаих разрядов тех же счетчиков щ сравниваемых чисел, а выходы — с выходом общего элемента ИДИ, выход которого соединен с запрещающими и первыми входами входных и поразрядных элементов ЗАПРЕТ, и элементы

И управления записью соответствен" но подключены к выходам элементов

ЗАПРЕТ поразрядного стирания соответствующих разрядов, а их выходды — к входам минимальной разности и наименьшего числа соответственно, входы которых соединены соответственно с выходамй входных элементов ЗАПРЕТ и И управления записью другие входы которых соединены с выходом элемента задержки и с входом счетчика наибольяего числа, входы установки разрядов в нулевое состояние которогб подключены к выходам поразрядных элементов ЗАПРЕТ соответствующих разрядов (2).

Недостаток известного устройства - его сложность.

Цель изобретения — упрощение устройства.

Эта цель достигается тем, что в устройство для сравнения чисел, содержащее и регистров, где n — - число сравниваемых чисел, элементы И, группы элементов ИЛИ, регистр результата, m поразрядных узлов анализа, где m — число разрядов сравниваемых чисел, триггер, генератор импульсов, причем каждый i-ый выход каждого

j-го регистра, где i 1,2,...,(m-1), j-1,2;...,и соединен с первым входом

i-го элемента ИЛИ j-ой группы, а выход каждого i-го элемента HJIH j-ой группы подключен ко второму входу (1+1}-го элемента ИЛИ j-ой группы и к j"îìó входу i-го элемента И, m-ый выход каждого j-го регистра соединен со вторым входом (m-1)-го элемента HJIH j-ой группы и с j-ым входом m-го элемента И, выход каж" дого k-го элемента И, где k l 2,..., m соединен с первым входом k"ro поразрядного узла анализа, выход которого подключен ко второму входу (k-1)-ro поразрядного узла анализа,, выход первого поразрядного узла анализа соединен со входом установки в нулевое состояние триггера, прямой, выход которого подключен ко второму входу m-ro поразрядного узла анализа, выход генератора импульсов сое-; динен с третьими входами поразрядных узлов анализа, второй выход каждого р-го поразрядного узла анализа, где p l,2,...,m, подключен ко входам установки в нулевое состояние р-ых разрядов регистров и ко входу установки в единичное состояние р-го разряда регистра результата.

Кроме того, каждый поразрядный узел анализа содержит элементы И, HJIH HE, причем первый вход узла соединен с первым входом элемента ИЛИ и через первый элемент HE— с первым входом первого элемента И. выход которого подключен к первому выходу узла, второй вход узла соединен со вторым входом первого элемента И и с первым входом второго элемента И, второй вход которого подключен к третьему входу узла, выход элемента ИЛИ соединен с третьим входом второго элемента

И, выход которого подключен к третьему входу первого элемента И, ко второму входу элемента ИЛИ и ко второму выходу узла.

На чертеже представлена блоксхема предлагаемого устройства.

903862 ветствующие элементы И 9, а проходя через элементы НЕ 12, открывают по первому входу соответствующие элементы И 10.! При подаче запускающего импульса на триггер 5 íà его прямом выходе устанавливается сигнал

"1", открывающий по второму входу элементы И 9, 10, относящиеся к разрядам m, m-1,...q, однако импульсы генератора 7 по-прежнему не проходят на выход относящихся к (m-q) разрядам сравниваемых чисел элег мента И 9,так как они закрыты по пер- вому входу. Импульс генератора 7 проходит только на выход элемента

И 9q,и, пройдя элемент НЕ. 13, .закрывает на время своего действия соответствующий элемент И 10 по третьему входу и открывает по второму входу элемент И!П! Il, одновременно он поступает на вход установки в нулевое состояние триггеров регистров сравниваемых чисел q-го разряда, на прямых выходах последних, а также выходе элемента И 4, первом входе элемента ИЛИ 11 „ и входе элемента НЕ 12 устанавливаются сигналы

"0". Но окончании импульса генератора

7 сигнал "О" проходит через элемент

ИЛИ 111, на первый вход элемента И 9 а образованный на выходе элемента

НЕ 12 сигнал "l" — на выход элемента и 10 . К этому времени заканчиваются переходные процессы в элементах

HJIH 2, в результате которых вышеописанным способом .устанавливаются сигналы "!" на входе элемента И 4 разряда, в котором в наименьшем из сравниваемых чисел встречается следующая если считать со стороны старших разрядов, единица. Очередной импульс генератора 7 вышеописанным способом записывается в этот разряд регистра результата 6 эту единицу и т.д., пока все единицы в наименьшем из сравниваемых чисел не окажутся записанными в соответствующих разрядах регистра результата 6, после чего на вход установки в нулевое состоя11 11 ние триггера 5 поступает сигнал которйй устанавливает его в исходное состояние, заканчивая с рав нение чисел . Таким образом, в результате сравнения на прямых выходах триг. геров регистра результата 6 з аписано наименьшее число . Для выборки наибольшего числа в регистры

1, . ° ., ! записываютс я сравниваемые

50

Устройство содержит регистры

1,, 1 » ...,1, группы элементов

ИЛИ 2, 2>,...2, поразрядные узлы анализа ЗА, 3>,...3„ элементы

И 4, 4,...4„ триггер 5, регистр 5

6 результата, генератор 7 импульсов, шину 8 управления. Каждый поразрядный узел анализа содержит элементы И 9, 10, элемент ИЛИ ll элементы НЕ 12, 13. !о

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении в регистрах 1, 1>,...1, записаны сравниваемые числа, причем при нулевом !

5 состоянии триггеров регистров сигнал "1" — на инверсном выходе каждого триггера, на шине управления

8 — сигнал "О", регистр результата

6 и триггер 5 установлены в нулевое состояние, т.е. на прямом выходе триггера сигнал "О", поэтому все элементы И 9, 10 поразрядных узлов анализа 3 закрыты по второму

25 входу. На выходе элементов ИЛИ групп

2К, 21,, „„,...,2,,! где !(— текущее значение номера сравниваемого числа (k 1,2,...,n), уста"навливается сигнал "1", начиная с элементов, относящихся к разряду р, где р — текущее значение номера разряда сравниваемых чисел р=.

=пй I, m-2,...,1) „ характеризуемого тем, что в нем в каждом отдельно взятом сравниваемом числе впервые, счи- 55 тая со стороны старших разрядов, встречается сигнал "!", поэтому на выходах элементов И 4г, 4 „,...,4„ начиная с элемента, относящегося к разряду q, характеризуемого тем, 40 что в нем в наименьшем из сравниваемых чисел впервые, считая со стороны старших разрядов, встречается сигнал "1" устанавливаются сигналы ю "1"., которые, проходя через элементы 45

ИЛИ 11, открывают по первому входу соответствующие элементы И 9, а проходя через элементы НЕ 12 закрывают по первому входу соответствующие элементы И 1О, которые открыты по третьему входу, так как на выходах элементов НЕ 13 установлены сигналы

"1", поскольку на выходах элемен1Ô 3I тов И 9 установлены сигналы,0

На выходах элементов И 41 ь 4, 4, 55

11 13 устанавливаются сигналы О, которые, проходя через элементы ИЛИ ll; закрывают по первому входу соот03862

Формула изобретения

7 9 чйсла в, обратном коде. В результате обработки на прямых выходах триггеров регистра результата 6 окажется записанным наименьшее из сравниваемых чисел в обратном коде и, следовательно, на инверсных выходах триггеров регистра результата 6 окажется записанным наибольвее иэ сравниваемых чисел. .Таким образом, предлагаемое уст. ройство по сравнению с известным соДержит в два раза меньае многовходовых элементов И (ИЛИ), в нем .отсутствует элемент задержки, счетчики-регистры заменены обычными регистрами, поэтому оно проще.

Устройство для сравнения чисел, содержащее и рег,истров, где n - число сравниваемых чисел, элементы И, группы элементов ИЛИ, регистр результата, m поразрядных узлов анализа, где а — число разрядов сравниваемых чисел, триггер, генератор импульсов, причем каждый i-ый выход каждого )"го регистра, где 1=1 2, ...,(m-1», j 1,2,...,n соединен с первым входом i-го элемента ИЛИ

j-ой группы, а выход каждого 1"го элемента ИЛИ j""ой группы подключен ко второму входу (1+1}-го элемента ИЗБ 1"ой группы и к j-ому входу

i-го элемента И, m"ûé выход каждого j-го регистра соединен со вторым входом (m""1):-го элемента ИЛИ

)-ой группы и c j-ым входом m""ro элемента И, О т л и ч а ю Щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, в нем выход каждого k-го элемента И, где 1с1,2,...,е соединен с первым входом k"го поразряд1 ного узла анализа, выход которого подключен ко второму входу (k-1) -го поразрядного узла анализа, выход первого поразрядного узла анализа соеди- нен со входом установки в нулевое состояние триггера, прямой выход которого подключен ко второму входу

m-ro поразрядного узла анализа, выход генератора импульсов соединен

1в с третьими входами поразрядных узлов анализа, второй выход каждого р-го поразрядного узла анализа, где

p l,2,...,m, подключен ко входам установки в нулевое состояние р-ых разрядов регистров и ко входу установки s единичное состояние р-ro разряда регистра результата.

2. Устройство по п. !, о т л ич а ю щ е е с я тем, что в нем каждый поразрядный узел анализа содержит элементы И, ИЛИ, НЕ, причем первый вход узла соединен с первым входом элемента И2Ы и через первый элемент НŠ— c первым входом первод го элемента И, выход которого подключен к первому выходу узла, второй вход узла соединен со вторым входом первого элемента И и с первым входом второго элемента И, второй вход которого подключен к третьему входу узла, выход элемента HEM coeе дикен с третьим входом второго элемента И, выход которого подключен к третьему входу первого элемента И, ко второму входу элемента ИЛИ и ко второму выходу узла.

Источники информаЦии р принятые во внимание при экспертизе

1 ° Авторское свидетельство СССР

М 234003, кл. 6 06 Г 7/00, 1964.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 650071, кл. G 06 F 7/04, 1975 (прототип).

903862

Заказ

321/30 Тираж 731 Подписное

БШИПИ Государственного ко ытетя ГССР но делам изобретении и открытий! i 30 35, 11осква, i6-35, Раутяскан наб,, д. /5

Ужгород, ул. Проектная, 4

Филиал (ИИ! "11ятент", г.

Составитель В.Белкин

Редактор Б.Лазаренко Техред Я.Гергель Корректор И.Шароши