Устройство для сравнения чисел

Устройство для сравнения чисел

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

IiiI95906 6

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 14.01. 81 (21) 3235991/18-24

Р )М g+ з с присоедимением заявки NP (23) Приоритет6 06 F 7/04

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Рз) УДК 681 ° 325 (088.8) Опубликовано 1509.82. Бюллетень йо 34

Дата опубликования описания 150982 (72) Автор изобретения

О.Н.Шагинян (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ЧИСЕЛ.

20

30

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и предназначено для алгебраического сравнения чисел, представленных в прямом коде со знаком.

Известно устройство для сравнения чесел, в структуре которого используются кольцевые сдвигающие регистры f11.

Недостатком указанных устройств 10 является невозможность осуществления посредством их операции алгебраического сравнения.

Наиболее близким к предлагаемому, по своей сущности и достигаемому положительному. эффекту является устройство, содержащее генератор импульсов, два счетных регистра, два элемента И и элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, причем выход генератора импульсов соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с вычитаюшими выходами первого и второго счетчиков, выходы первого и второго счетчиков соединены соответственно с первым и вторым входами элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и с первым и BTopbIM входами второго элемента И, выход которого является выходом устройства, выход элемента ИСКЛЮЧАЮ.

ЩЕЕ ИЛИ соединяется со вторым входоМ первого элемента И.

В этом устройстве результат сравнения B виде признака "Равно" получается на выходе элемента совпадения и в виде признаков "Больше" и "Меньше" на выходе счетных регистров (при равенстве сравниваемых чисел все три выхода устройства оказываются возбужденными) Г23.

Недостатком этого устройства являются ограниченные функциональные возможности, являющиеся следствием того, что посредством его не представляется возможным сравнение чисел с учетом их знаков.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем учета знаков сравниваемых чисел.

Цель достигаестя тем, что устройство для сравнения чисел, содержащее генератор импульсов, два счетчика, два элемента И, два дешифратора нуля, два элемента НЕ, причем выход генератора импульсов соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен со счетными входами первого и второго счетчиков, выходы °

IIepsora и второго счетчиков соедине,на со входами соответственно перво959066 го и второго дешифраторов нуля, выходы которых соединены соответственно со входами первого и второго элементов НЕ и с первым и вторым выходами второго элемента. И, выход которого является первым выходом устройст- 5 ва, выходы первого и второго элементов НЕ подключены соответственно к второму и третьему входу первого элемента И, содержит дна триггера знаков сравниваемых чисел, дешифратор !О знаков, шесть элементов И,три элемента

ИЛИ, причем выходы первого дешифратора нуля соединены с первыми входами третьего и четвертого элементов И, а выход нторого дешифратора нуля — с !5 первыми входами пятого и шестого элементов И, выходы первого элемента

НЕ соединены соответственно со вторыми входами пятого и шестого, а выход второго элемента НЕ - со вторыми нхо-2-О дами третьего и четвертого элементов

И, первый выход дешифратора знаков соединен с третьими входами четвертого и шестого элементов И и первым входом первого элемента ИЛИ, а второй выход — с третьими входами третьего и пятого элементов И и вторым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с третьим входом второго элемента И, выходы третьего и четвертого элементов И соединены соответственно с первыми входами второго и третьего элементов ИЛИ,. вторые входы второго и третьего элементов ИЛИ соединены соответственно с выходами шестого и пятого элементов И, выходы 35 второго и третьего элементов ИЛИ являются соответственно вторым и третьим выходами устройства, третьи входы второго и третьего элементов

ИЛИ соединены с выходами соответст- 4О ненно седьмого и восьмого элементов

И, первые входы которых соединены с инверсными выходами соответстненно первого и второго триггеров. знака, вторые входы седьмого и восьмого элементов И соединены с третьим выходом дешифратора знаков, первый и второй входы которого соединены с прямыми выходами соответственно перHoI o и BTopoI Î триггеров знака входы первого и второго триггеров знака соединены соответственно с информацйонными входами первого и второго счетчиков, которые являются соответстфнно первым и вторым информационными входами устройства.

Дешифратор знаков содержит элементы И и НЕ, причем первый вход дешифратора соединен с входами первого элемента НЕ и первым входом первого элемента И, ныход первого элемента 6О

НЕ соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго элемента НЕ, вход которого соединен со вторым входом дешифратора и вторым входом 65 первого элемента И, выход второго, элемента И соединен со входом третьего элемента HE и является первым выходом дешифратора знаков, выход первого элемента И соединен со входом четвертого элемента НЕ и является вторым выходом дешифратора знаков, выходы третьего и четвертого элементов HE соединены соответственно с первым.и вторым входами третьего элемента И, выход которого является третьим выходом дешифратора знаков.

На фиг.1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства, на фиг.2 — функциональная схема дешифращ ра комбинаций знаков.

Устройство для сравнения чисел содержит генератор импульсов 1, счетчики 2 и 3, триггеры 4 и 5, два дешифратора нуля б и 7, элементы НЕ

8 и 9, дешифратор знаков 10, элемен- ты И 11-18 и элементы ИЛИ 19-21.

Дешифратор комбинаций знаков содержит элементы И 22-24 и элементы

НЕ 25-28.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Предварительно устройство устанавливается в исходное состояние, при этом счетные регистры 2 и 3, а также триггеры знаков 4 и 5 обнуляются. В исходном состоянии на выходе дешифраторов нуля б и 7 устанавливаются разрешающий сигнал, а на вы- ходе элементов НЕ 8 и 9 — запрещающий. С выходов элементов НЕ запрещающие сигналы поступают на входы элемента И 11, который блокирует прохождение импульсов с выхода генератора 1 на счетные входы счетных регистров 2 и 3. .Далее сранниваемые числа, представ ленные в прямом коде со знаком, вводятся в устройство, при этом модуль числа A записывается в счетный регистр 2, знак его — в триггер 4, модуль числа В записывается в счетный регистр 3, а знак числа  — в триггер 5. После ввода сравниваемых чисел начинается сравнинание чисел (если модули обоих сравниваемых чисел не равны нулю) .

Если оба сравниваемых числа A u

В отрицательны (оба триггера 4 и 5 при записи знаков устанавливаются в единичное состояние), причем при алгебраическом сравнении отрицательных чисел в случае неравенства модулей число с меньшим модулем принимается большим, в случае же равенства модулей числа принимаются равными, после ввода сравниваемых чисел в устройство на втором выходе дешифратора комбинаций знаков 10 восстанавливается разрешающий сигнал, на остальных выходах — запрещающий. Разрешающий сигнал со второго выхода дешифратора комбинаций знаков поступает на

959066 входы элементов И 13 и 15. На другие входы элемента И 13 поступает разрешающий сигнал с выхода элемента НЕ 9 и запрещающий сигнал с выхода дешифратора нуля б. На другие входы элемента И 16 поступают разрешающий сигнал с выхода элемента HE 8 и запрещающий сигнал с выхода дешифратора нуля 7.

Если модули обоих сравнительных чисел не равны нулю, разрешающими 10 сигналами напряжения, снимаемыми с выходов элементов НЕ 8 и 9, элемент

И 11 отпирается. При этом импульсы с выхода генератора 1 проходят на счетные входы счетных регистров 2 и 3, 15 синхронно уменьшая их содержимое.

Если первым обнуляется счетный регистр 2, то на выходе дешифратора нуля б устанавливается разрешающий сигнал, а на выходе элемента НЕ 8 запрещающий, который блокирует элемент И 11. Разрешающий сигнал с выхода дешифратора нуля б поступает на вход элемента И 13, на выходе которого также устанавливается разрешающий сигнал, поступающий через элемент ИЛИ 20 на выход устройства, соответствующий признаку "A больше В" (цва других выхода устройства не возбуждаются).

Когда первым обнуляется счетный регистр 3, то аналогично по мере его обнуления срабатывает элемент И- 15, и высокий сигнал с его выхода через элемент ИЛИ 21 проходит на выход устройства, соответствующий признаку "A меньше В" (два других выхода устройства не возбуждаются).

Если счетные регистры 2 и 3 обнуляются одновременно, то запрещающими сигналами с выходов элементов НЕ 8 40 и 9 оба элемента И 13 и 15 блокируются. При этом разрешающие сигналы с выходов дешифраторов нуля 6 и 7 поступают на входы элемента И 12, на третий вход которого поступает также 45 разрешающий сигнал со второго выхода дешифратора комбинаций знаков 10 через элемент ИЛИ 19. Вследствие этого на выходе устройства, соответствующем признаку "А равно В", устанав- щ ливается разрешающий сигнал (два других выхода устройства не возбуждаются) .

Когда оба сравниваемых числа А и

В положительны, (триггера 4 и 5.при записи знаков сохраняют исходное нулевое состояние), причем при сравнении положительных чисел в случае неравенства модулей число с большим модулем принимается большим, в случае же равенства модулей числа принимаются равными, после ввода сравниваемых чисел в устройство на первом выходе дешифратора комбинаций знаков

10 устанавливается разрешающий сигнал, на остальных выходах — запрещающий. Разрешающий сигнал с первого выхода дешифратора комбинаций знаков поступает на входы элементов И 14 и

16. На другие входы элемента И 14 поступают разрешающий сигнал с выхода элемента НЕ 9 и запрещающий сигнал с выхода дешифратора нуля б. На другие входы элемента И 16 поступают разрешающий сигнал с выхода элемента НЕ 8 и запрещающий сигнал с вы хода дешифратора нуля 7.

Если модули обоих сравниваемых чисел не равны нулю, разрешающими сигналами, снимаеьыми с выходов элементов НЕ 8 и 9, элемент И 11 отпирается. При этом импульсы с выхода генератора 1 проходят на счетные входы счетных регистров 2 и 3, синхронно уменьшая их содержимое.

Когда первым обнуляется счетный регистр 2, на выходе дешифратора нуля б устанавливается разрешающий сигнал, а на выходе элемента НЕ 8запрещающий, который блокирует элемент И 11. Разрешающий сигнал <с выхода дешифратора нуля б поступает на вход элемента И 14, на выходе которого также устанавливается разрешающий сигнал, поступающий через элемент ИЛИ 21 на выход устройства, соответствующий признаку "A меньше

В" (два других выхода устройства не возбуждаются).

В случае, если первым обнуляется счетный регистр 3, то аналогично по мере его обнуления срабатывает эле- мент И 16, и разрешающий сигнал с

его выхода через элемент ИЛИ 20 проходит на выход устройства, соответствующий признаку "A больше В" (два других выхода устройства не возбуждаются).

В случае равенства, если счетные регистра 2 и 3 обнуляются одновремен но, то запрещающими сигналами с выходов элементов HE 8 и 9 оба элемента И 14 и 16 блокируются. При этом разрешающие сигналы с выходов дешифраторов нуля б и 7 поступают на входы элемента И 12, на третий вход которого поступает также разрешающий сигнал с первого выхода дешифратора комбинаций знаков 10 через элемент

ИЛИ 19. Вследствие этого на выходе устройства, соответствующем признаку

"A равно В", устанавливается разрешающий сигнал (два других выхода устройства не возбуждаются) .

Когда сравниваемые числа A и В имеют разные знаки (при сравнении чисел с разными знаками положительное число принимается большим), после ввода сравниваемых чисел в устройство на третьем выходе дешифратора комбинаций знаков 10 устанавливается разрешающий сигнал, на остальных входах запрещающий. Разрешающий сигнал с .третьего выхода дешифратора комбина7 959066 8 ц ий знаков поступает на входы эле,напы, которые инвертируются на элементов И 17 и 18. На другие входы эле- ментах HE 27 и 28 и поступают на вхоментов И 17 и 18 поступают сигналы с ды элемента И 24, на выходе которого, инверсных выходов соответственно пер- являющемся третьим выходом дешифратового и второго триггеров знаков 4 и Ра Устанавливается разрешающий сиг5. Если число A положительно (триг- $ нал ° гер 4 в нулевом состоянии, а триг- По сравнению .с известными устрой-. гер 5 в единичном), срабатывает эле- ствами аналогичного назначения, стромент И 17, с выхода которого разре- ящимися на базе счетных регистров, шающий сигнал через элемент ИЛИ 20 предлагаемое выгодно Расширяет функпоступает на выход устройства, соот- 10 циональные возможности за счет реаветствующий признаку "A больше В" лизации сравнения чисел с учетом (два, других выхода устройства не воз- их знаков. буждаются).

Если же положительно число В (триггер 4 в единичном состоянии, а триг- .15 Формула изобретения гер 5 в нулевом), то срабатывает уже элемент. И 18, с выхода которого раз- 1. Устройство для сравнения чирешающий сигнал через элемент ИЛИ 21 сел, содержащее генератор импульсов

1 поступает на выход устройства, со- два счетчика, два элемента И, два деответствующий признаку "А меньше В" . шифратора нуля, два элемента НЕ, при(два других выхода устройства не воз- чем выход генератора импульсов соебуждаются) . динен с первым входом первого элемен-.

При сравнении чисел с разными зна- та И выход которого соединен со ками результат сравнения формируется счетными входами первого и второго а выходе устройства сразу же после 25 счетчиков, выходы первого и второго ввода в него сравниваемых чисел. При счетчиков соединены со входами соотсравнении чисел с нулевыми модулями, ветственно первого и второго дешифрано с разными знаками, формируется торов нуля, выходы которых соединены один из признаков неравенства (хотя соответственно со входами первого и отрицательный -ноль при кодировании второго элементов НЕ и с первым и обычно не практикуется и считывает- вторым входами второго элемента И

Р ся недопустимым) . выход которого является первым выС целью синхронизации работы пред- ходом устройства, выходы первого и лагаемого устройства и других сопря- второго элементов НЕ подключены согаемях с ним узлов целесообразно ответственно к второму и третьему предусмотреть дополнительный вход З5 входу пеРвого элемента И, о т л и пуска устройства, подключенный к ч а ю щ е е с я тем, что, с целью элементу И 11, Кроме того, результа- Расширения функциональных возможносты сравнения должны снищаться после тей путем учета знаков сравниваемых обнуления одного из счетных регистров чиселг оно дополнительно содержит

2 или 3, время на которое может быть 46 два триггера знаков сравниваемых чипринято равным времени прохождения сел,дешифратор знаков, шесть элеменчисла импульсов, равного максимально тов И три элемента ИЛИ, причем вывозможному модулю, которым придется ходы первого дешифратора нуля соедиоперировать. иены с первыми входами третьего и четyg вертого элементов И, а выход второго

Дешифратор комбинаций знаков 10 дешифратора нуля — с первыми входами функционирует следующим образом. пятого и шестого элементов И

Е сли знаки обоих сравниваемых первого элемента НЕ соединены со чисел положительны, на обоих его вхо- вторыми входами пятог пятого и шестого, а дах уотанавливается запрещающий сиг- $0 выход второго элемента НŠ— co вто-1 его и четвертого нал. Указанные уровни инвертируются рыми входами третьег на элементах НЕ 25 и 26 и через эле- элементов И, первый выход ешиф мент И 22 поступают на первый выход тора знаков соединен с третьими выдеши рратора (два других выхода не ходами четвертого и ш го и шестого элементов воз ждаются) ° И и пеРвым входом пеРвого элемента огда знаки обоих сравниваемых ИЛИ, а второй выход — с третьими вхочисел отрицательны, на обоих входах дами третьего и пятого элем нт И д фр тора устанавливается разреша- и вторым входом первого элемента ИЛИ, ющий сигнал, при этом срабатывает выход которого соединен с третьим вхоэлемент И 23, с выхода которого раз- дом второго элемент И в

60 решающий сигнал поступает на второй го и четвертого элементов И соединевыход дешифратора (два других выхо- ны соответственно с первыми входами да не возб аются) .

Е и второго и третьего элемент ИЛИ сли знаки сравниваемых чисел не вторые входы второго и третьего элесовпадают, на выходах элементов И 22 ментов ИЛИ соединены соответ и 23 т и устанавливаются запрещающие сиг- 6$ .с выходами шестого и пятого элементов

959066

И, выходЫ второго и третьего элементов ИЛИ являются соответственно вторым и третьим выходами устройства, третьи входЫ второго и третьего элементов ИЛИ соединены с выходами соответственно седьмого и восьмого элементов И, пер вые входы которых соединены с инверсными выходами соответственно первого и второго, триггеров .знака, вторые sxo ды седьмого и восьмого элементов И соединены с третьим выходом дешифратора !О знаков, первый и второй. входы которого соединены с пряьыми выходами соответственно первого и второго триггеров знаков входы первого и второго триггеров знака соединены соответственно с ннфор-, ) g мационными входами первого и второго счетчиков, которые являются соответственно первым и вторым информационными входами устройства. I

2.устройство поп.1,о т л н ч а ющ .е е с я тем, что дешифратор знаков содержит элементы И и НЕ, причем первый вход дешифратора соединен с входами первого элемента НЕ и первым вкодом первого элемента И, выход первого элемента НЕ соединен с первым входом второго элемента И, Второй вход которого соединен с выходом второго элемечта .НЕ, вход которого соединен со вторым входом дешифратора и вторым входом первого элемента И, выход второго эЛемента И. соединен со входом третьего . элемента НЕ и является первым выходом дешнфратора знаков, выход первого элемента И соединен со входом четвертого элемента НЕ и является вторым выходом дешифратора знаков, выходы третьего и четвертого элементов НЕ соединены соответственно с первым и вторым входами третьего элемента И, выход которого является третьим выходом дешифратора знаков °

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 541166, кл.G 06 F 7/04, 1976.

2. Авторское-свидетельство СССР .

9 167371, кл.G 06 F 7/02, 1965. (прототий) .

959066

Составитель А.Суздалев

Редактор Н.Киштулинец Техред М.Коштура Корректор Г.Огар

Заказ 7017/65 Уираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

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