Устройство для сравнения двоичных чисел

Устройство для сравнения двоичных чисел

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Авторы изобретения

Е B. Буаешов. Е И. Переннове, И. П. Понененьнен —и В. А. Новичихин СЕСОЬ3

1 а ГЕНтНЕ

ЮХНИЧЕС

6НИИЕТЕ (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ

ДВОИЧНЫХ ЧИСЕЛ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при технической реализации устройств для контроля и обработки цифровых данных.

Известно устройство для сравнения чисел, содержащее два регистра, узел равнозначности, триггер, элементы И (1).

Недостатком устройства является использование узла равнозначности, что, во-первых, ведет к значительным аппаратурным затратам, во-вторых, для нахождения минимального числа требуется обратный код. Это усложняет схему и понижает ее быстродействие, так как добав ляется время преобразования.

Йзвестно также устройство, содержащее двоичный счетчик с суммирующим входом и двоичный счетчик с вычитающнм входом, триггер, т руппу элементов И

Ъ перезаписи, элемент И, элемент ИЛИ, элементы задержки (2j

Недостатком устройства является сложная схема и низкая надежность вследствие слбжности запоминания экстремальных чисел.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для сравнения двоичных чисел, содержащее элементы И, ИЛИ, триггер, первый регистр, вход вычитания которого соеди10, нен с выходом первого элемента И, первый вход которого подключен к информационному входу устройства, а второй входк первому выходу первого элемента ИЛИ, входы которого соединены соответственно . с разрядными выходами первого регистра, установочные входы которого соединены с выходами соответствующих элементов

И, первые входы которых подключены соответственно к разрядным выходам второго

20 регистра, а вторые входы - к входу первого элемента задержки и к выходу второго элемента задержки, вход которого соединен с входом сброса устройства, вы3 9646

xone первого элемента задержки соединен с первым входом второго элемента И, соединенного с входами установки второго регистра, при этом второй вход второго элемента И подключен к первому управ- лятощему входу устройства, причем первые входы третьего и четвертого элементов И подключены к первому управляющему входу устройства, второй управляющий вход которого соединен с пятым элементом И, при этом вторые входы элементов И. подключены к информационному входу устройства, третьи входы четвертого и пятого элементов И соединены с, соответствующими выходами первого элемента ИЛИ, третий вход третьего элемента И подключен к инверсному выходу триггера, вход которого соединен с входом первого элемента задержки, при этом выходы третьего, четвертого и пятого элементов И че- 20 рез второй элемент ИЛИ подключены к входу сложения второго регистра (3)

Недостатком этого устройства является . его сложность.

2S

Келью изобретения является упрощение ус тройства.

Укаэанная цель достигается тем, что устройство для сравнения двоичных чисел, содержащее суммирующий и вычитающий

30 счетчики, элементы ИЛИ элементы И, триг гер, причем первые входы первого и второго элементов И подключены к информационному входу устройства, а выходы - к входам первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом суммирующего счетчика, первый вход триггера соединен с шиной управления записью устройства, а второй - с шиной сброса устройства, выход триггера соединен с вторым входом второго элемента И, выходы суммирующе40 го счетчика подключены к разрядным входам, вычитающего счетчика, . содержит дополнительный триггер, ключ и переключатель, выход переключателя подключен к второму входу первого элемента И, входы переключателя подключены к прямому и инверсному выходам дополнительного триггера, вход ключа соединен с шиной управления записью устройства, а выход соединен с первым входом второго лемента 50

ИЛИ, второй вход которого соединен с шиной сброса устройства, а выход — с входом сброса суммирующего счетчика, информационный вход устройства соединен со счетным входом вычитающего счетчика, управляющий вход записи которого соединен с шиной управления записью устрой» ства, выход вычитаюшего счетчика соединен с первым входом дополнительного триггера, второй вход которого соединен с шиной управления записью устройства.

На чертеже показана схема устройства.

Устройство содержит информационный вход 1, шину 2 "Управление", шину 3

"Сброс, триггер 4, элемент И 5, элемент И 6, элемент ИЛИ 7, ключ 8, элемент ИЛИ 9, суммирующий счетчик 10, вычитаюший счетчик 11, триггер 12, переключатель 13 °

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии первый триггер находится в состоянии логической "1", разрешающим прохождение импульсов с информационного входа через элементы

И 6, ИЛИ 7 на вход суммирующего счетчика 10. Ключ 8 замкнут таким образом, что шина "Управление" подключена к пер-» вому входу элемента ИЛИ 9. Переключатель 13 подключен переключающим контактом к инверсному выходу триггера 12.

Счетчик 10 находится в нулевом стонии, состояние счетчика 11 и триггера

12 произвольное.

Первое число в виде серии импульсов записывается в суммирующий счетчик.

Импульсом с шины "Управление" после прохождения первого числа триггер 4 устанавливается в состояние логического

"0", и поступление импульсов с информационного входа 1 на вход суммирующего счетчика 10 становится возможным толь- ко по цепи: элемент И 5, элемент ИЛИ 7.

В момент записи первого числа возмож.но прохождение импульсов по двум цепям: через элемент И 5 и через элемент И 6, если в начальный момент. триггер 12 будет находиться в исходном состоянии. Передним фронтом импульса с шины "Управление" производится запись числа из счетчика 10 в счетчик 11, а задним фронтом сброс счетчика 10. Триггер 12 этим им пульсом возвращается в исходное состояние логического "0" на прямом выходе.

Через переключатель 13 подается разрешение на второй вход элемента И 5. Следующее число также в виде серии импульсов поступает через элементы И 5, ИЛИ

7 на вход счетчика 10, а также непосредственно на вход вычитающего счетчика 11.

Если Я g > И q где К y - первое число, Ng - второе число, то после прохождения

М „ импульсов второго числа, с выхода счетчика 11 поступит на первый вход триггера 12 импульс, и триггер установится в состояние, запрещающее прохож5 9646 дение импульсов в счетчик 10 логического "О. На инверсном выходе. Таким образом, если Ng превысит N в счетчике

10 останется только часть числа Ng, равная М 4 . При М g < К сигнала с вы, хода счетчика 11 .. не будет, и триггер

12 останется в исходном состоянии, в счетчике 10 останется число Ng . Очередным импульсом с шины "Управление" произвоДится запись в счетчик 11 числа htg 1О и сброс счетчика 10.

В режиме поиска. наибольшего числа ключ 8 разомкнут, переключатель 13 подключен переключающим контактом к прямому выходу триггера 12. Исходное,!5 состояние остальных элементов аналогично состоянию при нахождении наименьшего числа.

Аналогично делается запись первого числа N в счетчик 10 и в счетчик 11, 0

Импульсом с шины Управление "триггер .

12 устанавливается в состояние логического "0", запрещающее прохождение импульсов через элемент И 5 на вход счетчика 10. Так как ключ 8 разомкнут, то сброс счетчика 10 импульсом с шины

"Управление" после записи числа Ц в счетчик 11 не производится.

Затем, если в процессе записи числа.

N в вычитающий счетчик (в суммирую- 30 ший эти импульсы уже не проходят) будет момент равенства Ng = И, триггер 12 установится в состояние логической "1 остаток N - К достигается счетчиком

10, после чего это число перепишется в счетчик 11 и все повторится. Таким образом, каждый раз, когда и й > и п1, где

tl 1,2,3,...,< Щ =1,2,3,...,й-1, в счетчик 10 будет добавляться разность

И - Ng, а так как в этом режиме счетчик 10 не сбрасывается сигналом с шины

"Управление, в счетчике будет запоминаться код наибольшего из чисел, поступивших на информационный вход устрой« ства.

Предлагаемое устройство имеет преимущество по сравнению с известным, так как при предложенном схемном решении уменьшается число соединений, количество управляющих схем, число используемых элементов и, кроме того, испопь»

28 d зуются элементы с меньшим числом вхо дов.

Формула изобретения

Устройство для сравнения двоичных чисел, содержащее суммирующий н вычитающий счетчики, элементы ИЛИ, элементы И, триггер, причем первые! входы первого и второго элементов И подключены к информационному входу устройства, а выходы - к входам первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом суммирующего счетчика, первый вход триггера соединен с шиной управления записью устройства, а второЯ вЂ” с шиной сброса устройства, выход триггера .соединен с вторым входом второго элемента И, выходы суммирующего счетчика подключены к разрядным входам вычитаюшего счетчика, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит дополнительный триггер, ключ, и переключатель, выход переключателя подключен к второму входу первого элемента И, входы переключателя подключены к прямому и инверсному выходам дополнительного триггера, вход ключа со- единен с шиной управления записью устройства, а выход соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с шиной сброса устройства, а выход - с входом сброса суммирующего счетчика, информационный вход устройства соединен со счетным входом вычитающего счетчика, управляющий вход записи которого соединен с шиной управления записью устройства, выход вычитающего счетчика соединен с первым вхо дом дополнительного триггера, второй вход которого соединен с шиной управления записью устройства. !

Источники информ & ции, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 686027, кл. Q 06 F 7/04, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР .¹ 563774, кл. (j 06 Г 7/04, 1977.

3. Авторское свидетельство СССР № 446055, кл. С 06 Г 7/04, 1973;

964628

Составитель А. Суздалев

Редактор Л. Гратилло Техред А. Бабинец Корректор Г. Огар, Заказ 763 1/2 9 Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-З5, Раушскаи наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4