Устройство для сравнения чисел Советский патент 1983 года по МПК G06F7/04 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может бы использовано в устройствах управления ЭВМ и устройствах обработки данных.

. Известно устройство для сравнения чисел, содержащее счетчик, дешифраторы, триггеры, элементы сравнения, генератор импульсов, регистр и элементы И 1.

Его недостатки - невозможность изменения значений нижнего и верхнего -допусков и низкое быстродействие.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для сравнения чисел, содержащее счетчик, регистры, элементы сравнения, группу элементов И, триггеры, дешиф-Ратор, элементы И и генератор им- . пульсов 2...

Недостатком этого устройства является низкое быстродействие, так как результат сравнения фиксируется в худшем случае только через время, равное () i , где m - разрядность сравниваемого числа, а -t период следования импульсов. Это обусловлено тем, что подсчет импульсов в счетчике начинается с нуля и

заканчивается при появлении в нем сравниваемого числа. :

Цель изобретения - повниение быстродействия устройства за счет сокращения количества импульсов, неЬбходимых для определения положения числа относительно заданных допусков.

Поставленная цель достигается тем, что устройство дпя сравнения чисел, содержащее счетчик, регистры, элементы сравнения, группу элементов И, триггеры, дешифратор, первый, .второй и третий элементы И и генератор импульсов, вход запуска которого является входом запуска устройства, выход генератора импульсов соединен, со счетным входом счетчика, группа прямых выходов которого подключена к первым группам входов первого и второго элементов сравнения, выходы которых соединены с входами установки первогои второго триггеров в единичное состояние, вторые группы входов первого и второго элементов сравнения соединены с группами выходов первого и второго .регистровсоответственно, группы входов кото-, рых являются первой и второй группами входов устройства соответственно входы установки первого и второготриггеров в нулевое состояние и первые входы элементов И группы под ключены к управляющему входу устрой ства, вторые входы элементов И груп пы являются третьей группой входов устройства, первый, второй и третий выходы дешифратора соединены с перв ми входами первого, второго и треть го элементов И соответственно, выхо ды которых являются первым, вторым и третьим выходами устройства, содержит четвертый, пятый, шестой и седьмой элементы И и элементы И и элементы ИЛИ, а счетчик выполнен ре .версивным, причем инверсный выход старшего раэряда счетчика соединен с первым управляющим входом счетчик и с первыми входами четвертого и пятогоэлементов И, выходы которых соединены с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ соответственно, выходы которых соединены с первым и вторым входами дешифратора прямой выход старшего разряда счётчика соединен с вторым управляющим входом счетчика и с первыми входами шестого и седьмого элементов И, выходы которых соединены-с вторыми входами первого и второго элементов ИЛИ соответственно, прямой и ин версный выходы первого триггера соедииены с вторыми входами четвертого и шестого элементов И соответственно, прямой и инверсный выходы второго триггера соединены с вторыми входами пятого и седьмого элементов И, выходы элементов И группы соединены с группой установочных входов счетчи ка, выход переполнения которого соединен с входом останова генератора импульсов и с вторыми входами первого, второго и третьего элементов И. На чертеже приведена схема предлагаемого устройства. Устройство содержит реверсивный счетчик 1, регистры 2 и 3, элементы 4 и 5 сравнения, группу 6 элементов И, триггеры 7 и 8, дешифратор 9 элементы И 10, 11 и 12, генератор 13 импульсоэ, элементы И 14-17, элементы ИЛИ 18 и 19, вход 20 эапуска, управляющий вход 21, группы 22, 23 и 24 входов и выходы 25, 26 и 2.7. Устройство работает следующим образом. При включении питания генератор 13 импульсов устанавливается в запертое состояние (не показано).- В регистры 2 и 3 по группам 22 и 23 вхбдов записываются значения нижнего и верхнего допусков соответственно. Затем на вход 21 подается сир нал,, по KoiropoMy через открытую груп пу 6 элементов И с группы 24 входов в счетчик 1 принимается сравниваемое число, а триггеры 7 и 8 устаН51Вливаются в нулевое состояние. После этого импульсомна входе 20 запускается генератор 13 импульсов. Импульсы с его выхода поступают на счетный вход счетчика 1. Если сравниваемое число не меньше 2 , - где m - разрядность сравниваемог6 числа, устройство работает следующим образом. В старшем разряде счетчика-единица, и сигнал с прямЬго выхода старшего разряда счетчика 1 устанавливает его в режим суммирования-. Во время работы генератора 13 импульсов содержимое счетчика 1 может совпадать с содержимым регистров 2 и/или 3. При этом элементы 4 и/или 5 сравнения выдают сигналы на единичные входы триггеров 7 и/или 8. Если сравниваемое число меньше минимально допустимого, записанного в регистре 2, триггеры 7 и 8 устанавливаются в единичное состояние. Если сравниваемое число укладывается в заданный допуск,триг,гер 7 остается в нулевом состоянии, а триггер 8 устанавливается в единичное. Если же сравнимое число больше максимально допустимого, записанного в регистр 3, триггеры 7 и 8 останутся в нулевом состоянии. Если сравниваемое число меньше , где m - разрядность сравниваемого числа, устройство работает следующим образом. В старшем разряде счетчика-нуль, и сигнал с инверсного выхода стар-шего разряда счетчика 1 устанавливает его в режим вычитания. Во время работы генератора 13 импульсов сог держимое счетчика 1 может совпадать с содержимым регистров 2 и/или 3. При этом элементы 4 и/или 5 сравнения выдают сигналы на единичные входы триггеров 7 и/или 8. Если сравниваемое число меньше минимально допустимого, записанного в регистре 2, триггеры 7 и 8 остаются в нулевом состоянии. Если сравниваемое число укладывается в заданный допуск. триггер 7 устанавливается в единичное состояние, а триггер 8 - остается в нулевом. Если же сравниваемое число больше максимально допустимого, занесенного в регистр 3, триггеры 7 и 8 устанавливаются в единичное состояние. При этом в первом случае сигнал с прямого выхода старшего разряда счетчика 1 открывает элементы И 14 и 15, и через элементы ИЛИ 18 и 19 на вход дешифратора 9 поступают сигналы с прямого выхода триггера 7, инверсного выхода триггера В. Во втором случае сигналы на вход дешифратора поступают с инверсного выхода триггера 7 и -прямого выхода триггера 8. В обоих случаях, есгш сравниваемое число меньше, чем минимально допустимое. на первом и втором входах дешифратора 9 находятся соответственно сигналы 1 и О, если число укладывается в диапазон - сигналы О и О, если число больше максимально допустимо . си гн алы О и 1. При появлении импульса на выходе переполнения счетчика. 1 (как при сум мировании, так и при вычитании)чоста навливается генератор 13 импульсов и открываются элементы Н 10, 11 и 12. В результате этого сигнал с одного из выходов дешифратора 9 проходит на один из выходов 25, 26 и 27, свидетельствуя о значении сравниваемого числа. Так как при переполнении содержимое старшего разряда счетчика 1 меняется, элементы .И 14-17 должны осуществлять задержку прохождения . сигнала на время, достаточное для поступления сигналов с выходов триггеров 7 и 8 на один из выходов 25, 2 и 27. Время выдачи сигнала анализа результата в данном устройстве (для худшего случая) вдвое меньше, чем в прототипе. Формула изобретения Устройство для сравнения чисел, содержащее счетчик, регистры, элемен ты сравнения, группу элементов И, триггеры, дешифратор, первый, второй и третий элементы И и генератор импульсов, вход запуска которого является входом запуска устройства, выход генератора импульсов соединен со счетным входом счетчика, группа прямых выходов которого подключена к первым группам входов первого и второго элементов сравнения, выходы которых соединены с входами установ ки первого и второго триггеров в .еди ничное состояние, вторые группы входов первого и второго элементов сра нения соединены с группами выходов первого и второго регистров соответственно, группы входов которых- явля ются первой и второй группами входо устройства соответственно, входы ус тановки первого и второго триггеров в нулевое состояние и первые входы элементов Н группы подключены к управляющему входу устройства, вторые входы элементов И группы являются третьей . группой входов устройства, первый, второй и третий выхода дешифратора соединены с первыми входами первого, второго и третьего элементов И соответственно, выходы которых являются первым, вторым и третьим выходами устройства, отличающееся, тем, что, с целью повышения быстродействия оно содержит четвертый, пятый,-шестой и седьмой элементы И и элементы ИЛИ, а счетчик выполнен реверсивным, причем инверсный выход старшего разряда счетчика соединен с первым управляющим входом счетчика и с первыми входами четвертого и пятого элементов И, выходы которых соединены с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ соответственно, выходы которых соединены с первым и вторым входами дешифратора, прямой выход стариего разряда счетчика соединен с вторым управляющим входом счетчика и с первыми входами шестого и седьмого элементов И, выходы которых соединены с вторыми входами первого и второго элементов ИЛИ соответственно, прямой и инверсный выходы первого триггера соединены с вторыми входами четвертого и шестого элементов И соответственно, прямой . и инверсный выходы второго триггера соединены с вторыми входами пятого и седьмогхэ элементов И, выходы элементов И группы соединены с группой установочных входов счетчика, выход переполнения которого соединен с входом останова генератора импульсов и с вторыми входами первого второго и третьего элементов И. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 641446, кл. G 06 F 7/04, 1977. 2.Авторское свидетельство СССР № 911511, кл. G 06 F 7/04, 1980 (прототип) .