Устройство для сравнения чисел Советский патент 1984 года по МПК G06F7/04 

СХ. Ч

СО 00 4 Изобретение относится к автомати ке, вычислительной технике и может быть использовано в различных управ ляющих, программных, вычислительных измерительных и других устройствах. Известно устройство для сравнени чисел, содержащее логические элемен ты ИЛИ-НЕ, НЕ, J-К-триггеры си. Недостатком этого устройства является его сложность, обусловленная большим количеством связей, Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для сравнения чисел, содержащее элементы И-НЕ, ИЛИ-НЕ, ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, триггеры, первый информационный вход устройства соединен с первым входом первого элемента И-НЕ и через первый элемент НЕ - с первь - входом второго элемента И-НЕ, второй информационный вход устройства подключен к второму входу второго элемента И-НЕ и через второй элемент НЕ - к второму входу первого элемента И-НЕ, выход которо го соединен с первым входом третьег элемента И-НЕ, с первым входом четв того элемента И-НЕ с первым входом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход второго элемента И-НЕ подключ к первому входу пятого элемента И-НЕ, К второму входу четвертого элемента И-НЕ и ко второму входу пе вого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выхо которого соединен со вторыми входами третьего и пятого элементов И-НЕ выходы третьего и пятого элементов .И-НЕ соединены с информационными вх дами первого и второго триггеров соответственно, выход четвертого эл мента И-НЕ подключен через третий элемент НЕ к- первому входу элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с . входами синхронизации первого и вто рого триггеров, прямые выходы которых подключены к входам второго элемента ИСКЛЬЭЧАЮЩЕЕ ИЛИ., выход которого соединен с информационным входом третьего триггера, прямой выход которого подключен к третьему входу четвертого элемента И-НЕ, шина начальной установки соединена с входами установки в единичное состояние первого и второго триггеров и со входом установки в нулевое состояние третьего триггера, шина син ронизации устройства подключена к второму входу элемента ИЛИ-НЕ и ко входу синхронизации третьего триггера С2 . Недостатком известного устройств является низкое быстродействие, Целью изобретения является повышение быстродействия устройства для сравнения чисел. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для сравнения чисел, содержащее элементы НЕ, триггеры, причем входы первого и второго сравниваемых чисел устройства соединены соответственно с входами первого и второго элементов НЕ, шина начальной установки устройства соединена с входами установки триггеров в единичное состояние, введены третий элемент НЕ, первый, второй, третий и четвертый элементы ИЛИ-НЕ, причем входы первого и второго сравниваемых чисе устройства соединены с первымивхойами соответственно первого и второго элементов ИЛИ-НЕ и информационными входами соответственно первого и второго триггеров, инверсные выходы которых подключены к выходам несравнения устройства и входам третьего элемента ИЛИ-НЕ, выход которого является выходом равенства чисел устройства, выходы первого и второго элементов НЕ соединены с вторыми входами соответственно второго и первого элементов ИЛИ-НЕ, третьи входы которых объединены и через третий элемент НЕ подключены К шине синхронизации устройства, а выходы - к входам четвертого элемента ИЛИ-НЕ выход которого соединен с входами синхронизации триггеров , На чертеже приведена структурная схема устройства для сравнения чисел. Устройство для сравнения чисел содержит первый, второй и третий элементы НЕ 1-3, первый, второй, третий и четвертый элементы ИЛИ-НЕ 4-7, триггеры 8 и 9, входы первого и второго сравниваемых чисел устройства 10 vi 11, выход 12 несравнения, выход 13 сравнения, выход 14 несравнения, шину 15 синхронизации устройства, шину 16 начальной установки. Устройство работает следукнцим образом. Исходное состояние устройства устанавливается импульсным сигналом, приходящим на шину 16 начальной установки. При этом триггеры 8 и 9 устанавливаются в состояние 1. Затем синхронно по тактовым импульсам, поступающим на шину 15 синхронизации устройства, на информационные входы устройства 10 и 11 подаются последовательно, начиная с младших разрядов, сравниваемые числа А и В соответственно. Если значения сравниваемых i-ых разрядов чисел (,2,...,п) не равны между собой, т.е. , ъ 0 (, ), то на первом и втором входах элемента ИЛИ-НЕ 4 действуют потенциалы логического нуля (логической единицы), а на первом и втором входах элемента ИЛИ-НЕ 5 - потенциал логической единицы (логического нуля). Одновременно.с выхода элемента НЕ 3 на третьи входы элементов ИЛИ-НЕ 4 и 5 подается инвертированны тактовый импульс в виде кратковремен ного нулевого уровня. Поскольку на первых двух входах элемента ИЛИ-НЕ 4 (элемента ИЛИ-НЕ 5) действуют потенциалы логического нуля, то на выходе элемента ИЛИ-НЕ 4 (элемента ИЛИ-НЕ 5 формируется тактовый импульс в виде кратковременного единичного уровня, который поступает на первый (второй) вход, элемента ИЛИ-НЕ 6. В то же врем на выходе элемента ИЛИ-НЕ 5 (элемента ИЛИ-НЕ 4) действует потенциал логического нуля, который обеспечивает прохождение импульса с выхода эле мента ИЛИ-НЕ 4 (элемента ИЛИ-НЕ 5) через элемент ИЛИ-НЕ б на входы синх рониэации триггеров 8 и 9. Под воздействием этого импульса в триггеры 8 и 9 записываются значения срав ниваемых разрядов 1 и О (О и 1) соответственно. Если зна:че.ния сравниваемых i-ых разрядов чисел равны между собой, т.е. (), то на первых входах элементов ИЛИ-НЕ 4 и 5 присутствуют потенциалы логического нуля (логической единицы), а на вторых входах - потенциалы логической единицы (логического нуля). Поэтому на выходах этих элементов действуют нулевые уровни, в результате чего в триггерах 8 и 9 запись значений сравниваемых разрядов чксеп не производится. Таким образом, через п тактов работы устройства в случае равенства сравниваемых чисел триггеры 8 и 9 сохранят свое исходное состояние и на выходе 13 сравнения с помощью элемента ИЛИ-НЕ 7 формируется потенциал логической единицы, который является признаком равенства чисел . В случае неравенства сравниваемых чисел триггеры 8 и 9 зафиксируют значения самых старших из неравных между собой разрядов сравниваемых чисел, что является признаком несравнения чисел. Признаком неравенства чисел А В является наличие на втором выходе 12 несравнения логической единицы, а признаком неравенстна чисел А В - наличие логической единицы на первом выходе 14 несравнения. Применение предлагаемого устройства для сравнения чисел обеспечивает повышение быстродействия на 50%. Кроме того, для его реализации требуется на 48% меньше оборудования, чем для известного устройства для сравнения чисел.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ЧИСЕЛ, содержащее элементы НЕ, триггеры, причем входы первого и второго сравниваемых чисел устройства соединены соответственно с входами первого и второго элементов НЕ, шина начальной установки устройства соединена с входами установки триггеров в единичное состояние, отличающееся .тем, . что, с целью повытретий и четвертый элементы ИЛИ-НЕ, . причем входы первого и второго сравниваемых чисел устрюйства соединены с первыют входами соответственно первого и второго элементов ИЛИ-НЕ и информационными входами соответственно первогоИ второго триггеров, инверсные выходы которых подключены к выходам несравнения устройства и входам третьего элемента ИЛИ-НЕ, выход которого является выходом равенства чисел устройства, выходы первого и второго элементов НЕ соединены с вторыми входами соответственно второго и первого элементов ИЛИ-НЕ, третьи входы которых объединены и через третий элемент НЕ подключены .к шине синхронизации устрой- fe2 ства, а выходы - к входам четвертого элемента ИЛИ-НЕ, выход которого сое