Устройство для сравнения двоичных чисел

Устройство для сравнения двоичных чисел

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскии

Соцкалисткческмн республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Опубликовано 15.07.82. Бюллетень р> 26

Дата опубликования описания 17.07.82 (Ы)М. К. .

6 06 F 7/04

9кудвротекниый комитет

СССР ио делом изобретений н открытий (53) УДК 681.325. .5 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Ч. Любинский, А. В. Горностай и Н (7I ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ДВОИЧНЫХ

ЧИСЕЛ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в цифровых системах контро.

I ля и управления, работающих в реальном масштабе времени, и в вычислительных системах коллективного пользования.

Известно устройство для сравнения двоичных чисел с допуском, содержащее, двоичный счетчик, блок памяти, блок срав. нения, элементы И, генератор, формирователь импульсов, триггеры. Сравнение текущего значения двоичного числа с нижним и верхним допусками и выдача сигналов

"Меньше, "Норма", "Больше осуществляется с помощью блока сравнения, на который последовательно подаются значения нижней и верхней границ допуска, а также текущие значения контролируемой величины Г1)

Недостатками этого устройства явля- що ются его низкое быстродействие и сложность.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для сравнения двоичных чисел, содержащее регистр, элемент задержки, накапливающие сумматоры, группы элементов И, ИЛИ 2).

Однако известное устройство обладает ограниченными функциональными, возможностями, так как оно позволяет сравнивать двоичные числа А с верхним В и нижним Н допусками при условии, что

В 9 H. Для случая, когда B=H, известное устройство неработоспособно. Кроме этого, если сравниваемое число равно верхнему или нижнему допускам, то устройство работает неоднозначно. Если сравниваемое число А равно верхнему допуску В, то оно выдается на шину

"Больше верхнего допус .а, е при равенстве сравниваемого числа А нижнему пределу Н число выдается на шину Норма".

Целью изобретения является расширение функциональных воэможностей устройства за счет сравнения с проиэволь943706

3 ными допусками и повышение его надежности.

Поставленная цель достигается тем„ что в устройстве для сравнения двоичных чисел, содержащем регистр, накапливающие сумматоры, группы элементов

И, ИЛИ, элементы задержки, элементы

ИЛИ-НЕ, дешифратор, причем первая mформационная шина устройства соединена с входом регистра, прямые и инверсные выходы которого соединены с информационными входами элементов И первой и второй групп соответственно, - прямые выходы регистра подключены к информационным входам элементов И третьей, четвертой, пятой и шестой групп, выходы элементов. И первой группы соединены с первыми входами элементов

ИЛИ первой и второй групп, выходы элементов И второй группы подключены ко вторым входам элементов ИЛИ первой и второй групп, выходы элементов ИЛИ первой и второй групп соединены с уста- новочными входами первого и второго накапливаюшях сумматоров соответственно, вторая и третья информационные шины устройства подключены к инфюрмационным входам первого и второго накапливающих сум маторов соответственно, инверсные выходы которых соединены с входами первого и второго элементов

ИЛИ-НЕ соответственно, управляющий вход устройства подключен к управляющим входам элементов И первой группы и через первый элемент задержки к

Зэ первым управляющим входам элементов

И третьей, четвертой, пятой, шестой групп и к входу второго элемента задержки, выход которого соединен с управляющими входами элементов И второй группы и через третий элемент задержки с установочными входами регистра, выходы первого и второго элементов

ИЛИ-НЕ подключены к первому и второму. входам дешифратора, прямой и инверс.

4$ ный выходы знакового разряда первого накапливающего сумматора подключены к третьему и четвертому входам дешифратора соответственно, прямой и инверс ный выходы знакового разряда второго накапйиваюшего сумматора соединены с

50 пятым и шестым входами дешифратора соответственно, первый, второй, третий и четвертый выходы дешифратора подключены к третьим управляющим входам элементов И третьей, четвертой, пятой и шестой групп соответственно.

На чертеже приведена блок-схеМа устройства для сравнения двоичных чисел.

Устройство содержит регистр 1, накапливающие сумматоры 2 и 3, группы элементов И 4-5 записи чисел, группы элементов И 6-9, группы элементов

ИЛИ 10, элементы задержки 11-.13, элементы ИЛИ-HE 14 и 15, дешифратор 16, управляющий вход 17, информационные шины 18-20, выходные шины

23 -24, группу элементов ИЛИ 25.

Дешифратор 16 представляет .собой комбинационный автомат без памяти, реализующий следующие логические функции:

Я = („, Х вЂ” число А меньше нижнего предела Н допуска (А (Н);

1 =Х.„Х,1ЧХ Х7>< число А в допуске (H((A«<13)i с= Х Х 1 (Y — число А равно заданному

< номиналу (А = Й)

Е6=Х1Х2ЧЛ - число А б ьше верхне предела В (А>В).

При этом

Х, Х вЂ” сигналы единичного состояния знаковых триггеров соответственно сумматоров 2 и 3;

Х., Х вЂ” сигналы нулевого состояния знаковых триггеров соответственно сумматоров 2 и 3; 1 „(,- — сигналы наличия "отрицательного нуля" соответственно в счмматорах 2 и 3;

,,> - сигналы отсутствия отрицате. льного нуля соответственно в сумматорах 2 и 3.

Устройство работает в двух режимах: в режиме сравнения чисел с допусками и в режиме сравнения чисел с заданным номиналом 1Ч .

Значения нижнего и верхнего пределов допуска по информационным шинам

19 и 20 записываются в накапливающие сумматоры 2 и 3. Числа для сравнения поступают в регистр 1 в параллельном или последовательном кодах в зависимости от типа источника сравниваемых чисел по шине 18. Сигнал управления с входа 17 подается на управляющие входы групп элементов И 4 и 5 и на вход элемента задержки 11. Группа элементов И 5 открывается, и обратный код числа с инверсных выходов регистра 1 через группу элементов ИЛИ

10 поступает в сумматоры. В сумматорах 2 и 3 образуются обратные коды сумм соответственно нижнего и верхнего пределов со сравниваемым числом, при этом состояние знаковых триггеров суммато ров зависит от значений пределов допусков и сравниваемого числа. На ин2 и 3 записывается одно число 8 . Поступающие в регистр 1 числа сравни- . ваются с этим заданным номиналом М и выдаются на одну из выходных шин 21

Меньше", 23 Равно и 24 Больше" устройства.

Работа устройства, когда число А меньше или больше заданного номинала

Я, аналогична случаям А<Н и А>В соответственно в режиме l. Если число А равно К (A N), то в этом случае оба сумматора 2 и 3 будут в состоянии отрицательный нуль, т.е. Ч+ Ч 1 и Х„= Xg= l. Управляющий сигнал появлявтся на выходе с дешифратора 16, и сравниваемое число поступает на выходную шийу 23 "Равно" устройства. функциональные возможности предложенного устройства расширяются за счет сравнения двоичных чисел не только с верхним и нижним допусками, но и с заданным номиналом. Надежность предлагаемого устройства в сравнении с известным повышена, так как в нем устранена неоднозначность сравнения для случаев, когда сравниваемое число равно верхнему или нижнему допускам.

Устройство для сравнения двоичных чисел, содержащее регистр, накапливаю щие сумматоры, группы элементов И, ИЛИ, элементы задержки, элементы ИЛИНЕ, дешифратор, причем первая информационная шииаустройства соединена с входом регистра прямые и инверсные выходы которого соединены с информационными входами элементов И первой и второй групп соответственно, прямые выходы регистра подключены соответственно. к инфор мационным входам элементов И третьей, четвертой, пятой и шестой групп, выходы as элементов И первой группы соединены с первыми входами элементов ИЛИ первой и второй групп, выходы элементов

И второй группы подключены ко вторым входам элементов ИЛИ первой и второй групп, выходы элементов ИЛИ первой Ы второй óàï соединены с установочными входами первого и второго накапливающих сумматоров соответственно, вторая и третья информационные шины устройства подключены к информационным входам первого и второго накапливающих сумматоров соответственно, четвертые выходы которых соединены с входами первого и второго элементов ИЛИ ;

5 9437 06 6 формационные входы элементов-И 6-9 подается значение кода сравниваемого числа, а на их управляющие входы поступает сигнал управления с выхода элемента задержки 11 и соответствующие сигналы с выходов Ь, с,4 дешифратора 16 с зависимости от соотношения, сравниваемого числа с пределами допуска. Если число А меньше нижнего предела Н (А(Н), то появляет- 10 ся управляющий сигнал на выходе а дешифратора 16, так как в этом случае X. = Х!1= 1. Сравниваемое число А поступает на выходную шину 21 ."Меньше". Если число А находится в допуске 15 (Н4А4В), управляющий сигнал появляется на выходе Q дешифратора 16, так как при А(Н(В Х. Х1 1, а при А В

Х = Х = l и Ч„=Ч! 1. Сравнцааемое число А поступает на выходную шину 22 "В допуске". Если число А больше верхнего предела В, управляющий сигнал появляется на выходе д ! дешифратора 16, так как в этом случае

Х Хо = 1 и (= 7 1. Сравнивае1 мое число А поступает на выходную. шину

24 Больше". Сигнал управления, задержанный элементом задержки 12 на время выдачи сравниваемого числа на одну из шин 21, 22 и 24, поступает Hà 30 Ф о р м у.л а и з о б р е т е н и я группу элементов И 4. Код". сравниваемого числа с прямых выходов регистра 1 через группы элементов И 4 и ИЛИ 10. подается на входы сумматоров и прибавляется к содержимому сумматоров 2 и 3. 35

В сумматоре 2 восстанавливается код нижнего предела допуска, а в- сумматоре 3 - верхнего. Сигнал управления, задержанный элементом задержки 13 на время восстановления пределов допус- g0 ка в сумматорах 2 и 3, поступает на шину сброса регистра 1 и очищает регистр, подготавливая его к приему нового числа для сравнения. Таким образом, сравнение записанного в регистр 1 числа с нижним и верхним пределами допуска и выдача сравниваемого числа на одну из шин 21 Меньше», 22 "В допуске" и 24 Больше осуществляется за два такта работы устройства. В первом такте сравниваемое число записывается в регистр 1, а во втором такте подается управляющий сигнал на вход

17 устройства и производится сравнение и выдача числа из регистра 1 на одну из выходных шин 21, 22 и 24 устройства. В режиме сравнения чисел с заданным номиналом М вместо двух пределов допуска Н и В в оба сумматора

706 вого накапливающего сумматора подключены к третьему и четвертому входам дешифратора соответственно, прямой и инверсный выходы знакового разряда второго накапливающего сумматора соединены с пятым и шестым входами дешифратора соответственно, первый, второй, третий и четвертый;выходы дешифратора подключены к третьим yrrpabляющим входам элементов И третьей, четвертой, пятой и шестой групп соответственно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 538358, кл. Cj 06 F 7/04, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке N 2801894/18-24, кл. Q 06 F 7/04, 1979 (прототип).

1И. соответственно, управляющий вход устройства подключен к управляющим входам элементов И первой группы и через первый элемент задержки к первым управляющим входам элементов И третьей, четвертой, пятой и шестой групп и к входу второго элемента задержки, вь ход которого соединен с управляющими входами элементов И второй группы и через третий элемент задержки с уста- 10 новочными входами регистра, выходы первого и второго элементов ИЛИ-НЕ подключены к первому и второму входам регистра, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функцио- 1$ нальных возможностей за счет сравнения с произвольными допусками и повышения надежности, в нем прямой и инверсный выходы знакового разряда пер943

Филиал ППП Патент", r. Ужгороц, ул. Проектная, 4

ВНИИ ПИ Заказ 5 1 > О/55 Тираж 73 1 Подписное