Устройство для сравнения чисел (его варианты) Советский патент 1984 года по МПК G06F7/02 

кировок вторых групп всех предыдущи узлов сравнения, остальные входы второго элемента И и элементов И второй группы соединены с шинами блокировок первых групп всех предыдущих узлов сравнения.

2. Устройство для сравнения чисел содержащее п узлов сравнения, где .п - число разрядов сравниваемых чисел, причем каждый i-и узел сравнения содержит два элемента НЕ, два элемента ИЛИ и два элемента И, первые входы которых соединены с нулевыми входными шинами i-ro разряда соответственно первого ц второго чисел устройства, вторые входы - с первыми входными шинами 1-го разряда соответственно второго и первого чисел, а выходы - с первыми входами первого и второго элементов ШШ, выходы которьк соединены соответственно с выходными шинами Больше и Меньше i-ro узла сравнения, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства путем реализации сравнения М-ичных чисел в системах счисления с основанием 2, 3, 4, ...,М, в него введены узел резултата сравнения, в состав которого входят два п(М-1)-входовых элемента ИЛИ, два элемента НЕ, входы которых подключены к выходам соответству щих п(м-1)-входовых элементов ИЛИ и к выходам Больше и Меньше устройства, и элемент И, входы которого соединены с выходами элементов НЕ,

а выход - с выходом Равно устройства, в каждый 1-й узел сравнения до.полнительно введены две группы по (М-2) элементов И, две группы по (W-2) элементов ИЛИ и два дополнительных элемента И, причем выходы каждого элемента И первой и второй групп соединены с входами соответственно первого и второго элементов ИЛИ, выходы которых соединены с входами соответствующих элементов НЕ, выходы которых подключены к выходам блокировок i-ro узла сравнения, первые входы J-X элементов И первой и второй групп, где ,2,..., (М-2), подключены к (j+1)-M входным шинам i-ro разряда первого и второго чисел соответственно, вторые входы J-x элементов И первой и второй групп соединены с выходами J-X элементов ШШ соответствующих групп, входы- j-x элементов ШШ первой и второй групп подключены к (0...,t) входным шинам i-ro разряда соответственно второго и первого чисел, третьи входы первого элемента И, элементов И первой группы, второго элемента И и элементов И второй группы подключены соответственно к выходам первого и второго дополнительных элементов И, входы которых соединены с выходами блокировок соответствукщих групп всех предшествующих узлов сравнения, шины Больше и Меньше i-ro узла сравнения соединены с i-ми входами соответственно первого и второго элементов ШШ узла результата сравнения.

1. Устройство для сравнения чисел, содержащее п узлов сравнения, где п число разрядов сравниваемых чисел, причем каждый 1-й уз&п сравнения содержит два элемента НЕ, два элемента ИЛИ и два элемента И, первые входы которых соединены с нулевыми входными шинами i-ro разряда соответственно первого и второго чисел устройства, а вторые входы - с первыми входными шинами i-ro разряда соответственно второго и первого чисел, отли 1ающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства путем реализации сравнения W-ичных чисел в системах счисления с основанием 2,3, 4, ..., М и увеличения быстродействия, в него введены узел формирования результата сравнения, в состав которого входят два п (М-1)-входовых элемента ИЛИ, два элемента НЕ, входы которых подключены т: выходам соотч ветствунлцих п(м-1 )-входовых элементов ИЛИ и к выходам Больше, Меньше устройства, и элемент И, входы которого соединены с выходами элементов НЕ, а выход - с выходом Равно устройства, в каждый i -и узел сравнения дополнительно введены две группы по (М-2) элементов И, две группы по (W-3) элементов ИЛИ, две rpynnk по () элементов НЕ, причем выходы первого и второго элементов И и каждого элемента И первой и второй групп соединены с (М-1) входами соответственно первого и второго h(W-1)-входового элемента ИЛИ узла формирования результата сравнения, к другим входам которых подключены выходы эле-, ментов И соответствунлцих групп остальных узлов сравнения, и с входами соответствующих элементов НЕ первой и второй групп, выходы которых соеS динены с шинами блокировок соответ ствующей группы ,i-ro узла сравнения, первые входы j-x элементов И первой и второй групп, где fy1,2, ..., (М-2), подключены к (J+1)-M входным § шинам 1-го разряда первого и второго чисел соответственно, вторые входы К-х элементов И первой и второй со ел групп, где К 2, 3, .., .(), соединены с выходами (К-1)-х элементов ИЛИ соответственно первой и второй групп, вторые входы первых элементов И первой и второй групп соединены с выходами первого и второго элементов ШШ, входы которых соединены с нулевой и первой входными жлнами 1-го разряда второго и первого чисел соответственно, входы -х элементов ИЛИ первой и второй групп, где 1,2,..., (М-3), подключены к О, 1, ..., (+1)-м входным шинам i-ro разряда соответственно второго и первого чисел, остальные входы ;первого элемента И и элементов И первой группы соединены с шинами б.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах различного назначения, выполняющих операции сравнения чисел в системах с основанием 2, 3, 4М.

Известно устройство для сравнения двоичных чисел, содержащее элементы И-НЕ, НЕ, ЗК-триггеры, N ячеек сравнения, каждая из которых состоит иэ четырех элементов И-НЕ, образующих полусумматор, и элемента НЕ СП.

Однако известное устройство сравнивает только двоичные числа и имеет

невысокое быстродействие, поскольку ячейки сравнения соединены последовательно.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для сравнения двоичных чисел, содержащее N узлов сравнения, каждый из которых состоит из двух элементов ИЖ, двух элементов НЕ и двух элементов И, первые входы которых соединены с шинами прямых сигналов (1-го разряда соответственно первого и второго чисел устройства (. 2, ..., n), вторые входы первого и второго элементов И подключены к шинам инверсных сигналов , ;i-ro разряда соответственно второго и первого чисел ycTpoftcfBa, первый и второй выхо ды каждого )-го узла сравнения (j 1, ..., п-1) соединены с первым и вторым входами переносов соответственно (j+1)-ro узла сравнения, каждый j-й узел сравнения содержит два элемента НЕ и два элемента ИЛИ, причем первый вход переноса каждого узла сравнения соединен с первым входом первого элемента ИЛИ и через первый элемент НЕ - с третьим входом второго элемента Иj выход которого подключен к первому входу второго элемента ИЛИ, второй вход переноса каждого узла сравнения соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ и через второй элемент НЕ - с третьим входом первого элемента И, выход которого подключен к второму входу первого элемента ИЛИ, выходы первого и второго элементов ИЛИ каждого j-ro узла сравнений подключены к первому и второму выходам j-ro узла сравнения, выходы первого и второго элемен тов И ti-ro узла сравнения подключены к первому и второму входам переносо соответственно (п-1)-го узла сравне ния 12 3. Однако это устройство сравнивает только двоичные числа и имеет невысокое быстродействие, обусловленное цепью переноса. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем реализации сравнения W-ичных чисел в системах счисления с основанием 2, 3, 4, ...,М и увеличения быстро действия . Поставленная цель достигается тем, что в устройство для сравнения чисел, содержащее n узлов сравнения , где h- число разрядов сравнива мых чисел, причем каждый .i-и узел сравнения содержит два элемента НЕ, два элемента ШШ и два элемента И, первые входы которых соединены с ну левыми входными шинами i-ro разряда соответственно первого и второго чисел устройства, а вторые входа с первыми входными шинами i-го разряда соответственно второго и первого чисел, введены узел формирования результата сравнения, в состав которого входят два г (М-1)-входовых элемента ИЛИ, два элемента НЕ, входы которых подключены к выходам соответствующих Г (м-1)-входовых элеЙентов ИЛИ и к выходам Больше, Меньше устройства, и элемент И, входы которого соединены с выходами элементов НЕ, а вьвсод - с выходом Равно устройства, в каждый i-й узел сравнения дополнительно введены две группы по (М-2) элементов И, две группы ПО (М-3) элементов ИЛИ, две группы по (ЛЛ-2) элементов НЕ, причем выходы первого и второго элементов И и каждого элемента И первой второй групп соединены с (М-1):; входами соответственно первого и второго п(М-1)-входового элемента ШШ узла формирования результата сравнения, к другим входам которых подключены выходы элементов И соответствукщих групп остальных узлов сравнения, и с входами соответствующих элементов НЕ первой и второй групп,, выходы которых соединены с шинами блокировок соответствующей группы i-го узла сравнения, первые входы J-X элементов И первой и второй групп, где , 2, ..., (М-2), подключены к (j+1)-M входным шинам й-го рааряда первого и второго чисел соответственно, вторые входы К-х элементов И первой и второй групп, где К --2, 3, ..., (2), соединены с выходами (К-1)-х элементов ШШ соответственно первой и второй групп, вторые входы первых элементов И первой и второй групп соединены с выходами первого и второго элементов ИЛИ, входы которых соединены с нулевой и первой входными шинами ч-го разряда второго и первого чисел соответственно, входы Р-х элементов ИЛИ перв5)й, и второй групп, где г1,2,... ., (W-3) , подключены к О, 1, ..., (8+1)-м входным шинам i-ro разряда соответственно второго и первого чисел, остальные входы первого элемента И и элементов И первой группы соединены с шинами блокировок вторых групп всех предыдущих узлов сравнения, остальные входы второго элемента И и элементов И второй группы соединены с шинами блокировок первых групп всех предыдущих узлов сравнения. В устройство для сравнения чисел, содержащее .rt узлов сравнения, где Г - число разрядов сравниваемых чисел, причем каждый i-й узел сравнения содержит два элемента НЕ, два элемента ИЛИ и два элемента И, первые входы которых соединены с нулевыми входными шинами i-ro разряда соответственно первого и второго чисел устройства, вторые входы с пер выми входными шинами 1-го разряда соответственно второго и первого чисел, а выходы - с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ, выходы которых соединены соответственно с выходными шинамЯ Больше и Меньше 1-го узла сравнения, введены узел результата сравнения, в соетав которого входят два n(W-1)-BXOдовых элемента РШИ, два элемента НЕ, входы которых подключены к выходам соответствующих п (ЛУ-О-входовых элементов ИЛИ и к выходам Вольше и Меньше устройства, и элемент И, входы которого соединены с выходами элементов НЕ, а выход - с выходом Равно устройства, в каждый -fi узел сравнения дополнительно введены две группы по (М-2) элементов И, две группы по (М-2) элементов ИЛИ и два дополнительных элемента И, причем выходы каждого элемента И первой и второй групп соединены с входами соответственно первого и второго элементов ИЛИ, выходы которых соединены с рходами соответствующих элементов НЕ, выходы которых подключены к выходам блокировок i-ro узла сравнения, первые входы j-x элементов И первой и второй групп, где j 1,2,,.. (М-2), подключены к ()+1)-м входным шинам i-ro разряда первого и второго чисел соответственно, вторые входы -х элементов И перв.ой и второй груп соединены с выходами j-x элементов ШШ соответствующих групп, входы j-x элементов ИЛИ первой и второй групп подключены-к (О,...,) входнь шинам Ч-го разряда соответственно второго и первого чисел, третьи входы первого элемента И, элементов И первой группы, второго элемента И и элементов И второй группы подключе ны соответственно к выходам первого и второго дополнительных элементов И, входа которых соединены с выходами блокировок соответствующих групп всех предшествующих узлов срав нения, шины Больше и М 2ньше i-ro узла сравнения соединены с i-ми 3x0 дами соответственно первого и второго элементов ИЛИ узла результата сравнения. На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства для сравнения чисел в базисе И-ИЖ-НЕ; на фиг. 2 вариант выполнения функциональной схемы устройства для сравнения чисел в базисе Й-ШШ-НЕ. Устройство (фиг. 1) содержит узел формирования результата сравнения, выполненный на элементах ИЛИ 1 и 2, элементах НЕ 3, 4 и элементе И 5, с выходами 6-8 Больше, Меньше, Равно и разрядных узлов сравнения (показан узел разряда) двухМ-ичных чисел, каждый из которых содержит две группы элементов И 9.1, 9.2, две группы элементов ШШ 10.1, 10.2, две группы элементов НЕ 11.1 и 11.2, две группы выходных шин 12.1, 12.2, две группы входов 13.1, 13.2 первого и второго сравниваемых чисел и две группы входных шин 14.1, 14.2, подключенных к входам элементов 9.2, 9.1,к другим входам которых подсоединены входы 13.2, 13.1 и выхода . элементов 10.2, 10.1, к входам которых подключены входы 13.1, 13.2, выходы элементов И 9.1, 9.2 подсоединены к входам (М-1) элементов ИЛИ 1, 2 и входам элементов НЕ 11.1, 11.2, выходы которых подключены к i группам выходных шин 12.1, 12.2. Устройство (фиг. 2) содержит узел формирования результата сравнения, выполненный на элементах ИЛИ 1, 2, элементах НЕ 3, 4 и элементе И 5, с выходами 6-8 Больше, Меньше, Равно и я разрядных узлов сравнения (показан узел i разряда) двух М-ичных чисел, каждай из.которых содержит две группы элементов И 9.1, 9.2,две группы элементов ИЛИ 10.1, 10.2, двй элемента НЕ 11.1, 11.2, две группы выходных шин 12.1, 12.2, две группы входов 13.1, 13.2, две группы входных шин 14.1, 14.2 и две группы входных шин 15.1, 15.2. Устройство для сравнения чисел (фиг. 1) работает следующим образом. Сравниваемые числа X и Y, каждый разряд которых представлен набором переменных вида о ч 2 м-1 Ji и Г 2 w-ili принимающих /Л значений, например, f100...03, 0100...0, 0010... 03, ..., 00 ... 01, подают на входы 13.1 и 13.2 узлов сравнения. При этом срабатывает один из элементов И 9.1 , 9.2 первой или второй группы, если 710 на входных шинах 14.1, 14.2 уровень 1, соответствующий равенству всех предыдущих старших разрядов сравниваемых чисел. В случае срабатывает один из элементов 9.1, элемент 11.1 и элемент 1, обуславливающие уровень 1 на выходе 6 и уровень -О н одной, из шин 12.1 первой группы разряда, блокирующий группы элементов И 9.2 всех последующих узлов сра нения,. Если .i, элементы 9.2, 11.2 и 2 формируют уровень на выходе У и О на одной из шин 12.2, блокирующий элементы 9.1 всех после.дующих узлов сравнения. ПриХ Уни один из элементов 9.1, 9.2 не срабатывает, что обусловливаtff №2 ft-}j/n-i) f -lHH-t) ет уровень О на выходах 6,7 и уровень 1 на выходе 8. В случае, когда числа двоичные,V разряды имеют , и их подают на входы первых элементов И../ Для десятичных чисел i разряды имеют аналогичный вид ,Х...(,аЗ Положительный эффект,выражающийся в возможности сравнения чисел на Больше ; Меньше, Равно, представленных В системах счисления с основанием 2, 3, 4, ...,:М, одним устройством, обеспечивает высокую унификацию как специализированных узлов и приборов, так и построенных на их основе технических средств различного назначения, что создаст значительную экономию.

А Ц

yJ H-i}cSm |Ч2Нэ ,,гШ

I t Ш 13.2

разряд