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

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в уо.ройствах управления ЭВМ и устройствах обработки данных, Известно устройство для сравнения чисел, содержащее счетчик, регистры, элементы сравнения, группу элементов И, триггеры, дешифратор, элементы И и генератор импульсов Г 1 3° Недостаток известного устройства низкое быстродействие. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для сравнения чисел, содержащее счетчикэ регистры, элементы сравнения, группу элементов И, триггеры, де1пифратор;, первый, второй и третий элементы И и генератор импульсов, вход запуска которого является входом запуска уст ройства, выход генератора и№1ульсов соединен с счетным входом счетчика. группа прямых выходов которого под.; ключена к первым -группам входов первого и второго элементов сравнения, выходы которьк соединены с входами установки первого и второго триггеро в единичное состояние, вторые группы входов первого и второго элементов сравнения соединены с группами выходов первого и второго регистров соответственно, группы входов которых являются первой и второй группами входов устройства соответственно, входь установки первого и второго триггеров в нулевое состояние и первые -входы элементов И группы подключены к управляющему входу устройства вторые входы элементов И группы явля ются третьей группой входов устройс: ва, первый 5 второй и третий выходы дешифратора соединены с первыми входани первого, второго и третьего эле ментов И, выходы которых являются первьм, вторым и третьим выходами ус ройства, а также четвертьй пятьй, шестой и седьмой элементы И и элемен ты ИЛИ, счетчик выполнен реверсквньЭ причем инверсный выход старшего разряда счетчика соединен с первым.упра ляющим входом счетчика и с первыми входашг четвертого и пятого элементов И, выходы которых соединены с первьм тзходами первого и второго элементов ИЛИ соответственно, выходы которьк соединены с первьи-г и вторым. входами дешифратора, прямой выход старшего разряда счетчика соединен с вторым управлягоьчим входом счетчика и с первыми входаг и шестого и седьмого - элементов И, выходы которых соединены с вторыми входами первого и второго элементов ИЛИ соответственно, прямой и инверсньш 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 седьмого элементов И, выходы элементов И группы соединены с группой установочных входов с.четчшса, выход переполнения котороIo соединен с вхдцом останова генератора импульсов и с вторыми входами первого, второго и третьего элементов И 2 , Недостатком данного устройства является низкое быстродействие (результат сравнения вьщается через время, равное .., где №--разрядностьсравниваемого числа, а i период следования импульсов). Цель изобретения повышение быстродействия устройства. Поставленная цель достигается теМ;. что в устройстве для сравнения чисел, содержащем два регистра, две группы элементов И, два триггера, элементы И, дешифратор и генератор им.:упъсов вход запуска которого являетс.я входом запуска устройства, входы нижнего и верхнего допусков устройства соединены с уста.човочными входами соответственно первого и второго регистров, информационные входы устройства подключены к информационньм входам соответствуюнщк элементов И первой группы, управляющие входы которых соединены с шиной начальной установки устройства и с входами установки в ноль первого ивторого триггеров, .выходы дешифратора соединены с информационными входаш-1 соответствующих элементов И второй группы, выходы которых являются выходами устройства8 первый и второй ре: истры вьнюлнены кольцевыми сдвигающими, и в устройство введены третий и четвертый триггеры, два элемента задержки и третий кольцевой срзигающий регистр,, установочные входы которого соединены с выходаш-г соответстВ1ПОЩХ эламектов И первой группы входы управления сдвигом кольцевых сдвигающ1сс регистров подкл5оче -1Ы к выходу генератора ш-1пульсов, вход останова которого через перв.Ь1Й аемеит задержки соединен с входом запуска устройства, а через второй элемент задержки - с управляющими входами элементов И второй группы, выходы старших разрядов первого и второго кольцевых сдвигающих регистров соеди нены соответственно с инверсньм и первым прямым входами соответственно первого и второго элементов И, выход которых соединены с входами установки в единичное состояние соответстве-нно первого и второго триггеров,вы ходы которых подключены к входам дешифратора, выход старшего разряда третьего кольцевого сдвигающего регистра соединен с первым прямым входом первого элемента И и инверсньм входом второго элемента И соответственно и инверсным и прямым входами соответственно третьего и четвертого элементов И, прямой и инверсный входы которых соединены с выходами стар ших разрядов соответственно первого второго кольцевых сдвигающих регистров, выходы третьего и четвертого элементов И соединены с входами уста новки в ноль соответственно третьего и четвертого триггеров, выходы которых соединены с вторыми прямыми входами соответственно первого и второг элементов И, входы установки в единичное состояние третьего и четверто триггеров подключены к .шине начальной установки устройства. На чертеже приведена схема устрой ства. Устройство содержит кольцевые сдвигающие регистры 1 и 2,группы 3 и 4 элементов И, элементы И 5-8, триггеры 9 и 10, генератор 11 импульсов, дешифратор 12, кольцевой сдвигающий регистр 13, триггеры 14 и 15, элемен ты 16 и 17 задержки, входы 18 и 19 нижнего и верхнего допусков, информа ционные входы 20, шина 21 начальной установки, вход 22 запуска и выходы. 23-25. Устройство работает следугадим образом. При включени 1 питания генератор 11 импульсов устанавливается в запертое состояние (на схеме не показано) На регистры 1 и 2 по в}содам 18 и 19 записываются значения нижнего и верх него допусков соответственно. Затем на вход шины 21 начальной установки подается сигнал, по которому через открытую группу 4 элементов И с груп

ОН 20 входов в регистр 13 принимается сравниваемое число триггеры 9 и 10 устанавливаются в нулевое состоя1

.следующие ситуации: если сравниваемое число не больше, нижнего допуска, то триггер 9 находится в нулевом состоя48 , а триггеры 14 и 15 - в единичное . После этого импульсом с входа 22 запускается генератор 1 Г, ю-шульсы с которого поступают па управляющие входы регистров 1, 2 и 13. По каждому импульсу содержимое этих регистров сдвигается на один разряд в сторону старших разрядовj а содержимое старших разрядов записывается в младшие разряды. Цикл работы устройства состоит из м сдвигов содержимого регистров 1,2 и 13. В результате этого триггеры 9 и/или 10 могут быть установлены в единичное состояние. Если сравниваемое число больше нижнего допуска, то после одного из сдвигов в, старшем разряде регистра окажется нуль, а в старшем разряде регистра 13 - единица, в результате чего триггер 9 установится и единичное состояние. Состояние более младших разрядов сравниваемого числа и нижнего допуска (по сравнению с этим разрядом) безразлично. Более старшие разряды совпадают. Если сравниваемое число равно нижнему допуску, то после сдвигов три:- гер 9 остается в пулевом состоянии, так как элемент И 5 не открывается. Если сравниваемое число меньше нижнего допуска, то в результате нескольких сдвигов старшие разряды регистров 1 и 13 могут совпасть, по После одного из сдвигов в старшем разряде регистра 1 окажется едппида, а в старшем разряде регистра 13 нуль, и результате чего открывается элемент И 7 и триггер 14 устанавливается в нулевое состояние, запрещая открытые элемента И 5 при несовпадешгн более кшадших разрядов сравниваемого числа и нижнего допуска (по сравнению с первым несозпавшим разрядом). Сле™ довательно, и в этом случае триггер 9 остается в нулевом состоянии. Сравнение содержимого регистров 2 и 13 происходит аналогичным образом посредством элементов И 6 и 8 и триггера 15, причем триггер 10 устанавливается в единичное состояние только в том случае, когда сравниваемое число меньше верхнего допуска (только пpI этом открывается элемент И 6). После m сдвигов содержимого регистров 1, 2 и 13 (при этом возможны

УСТРОЙСТВО ДЯЯ СРАВНЕНИЯ ЧИСЕЛ, содар/хшцее дна регистра, две группы элемеытоз К два триггера, элементы И, дешифратор, и генератор импульсов, вход запуска которого является входок запуска устройства, входы нижнег о и верхнего допусков устройства соединены с установочными входаШ1 соответственно первого и второго регмстров, нкфсрмационные входы устройстэа подкл сг-ены к информационньм входам соответствующих элемен- , тов И первой группы, управляющие входы котопок соединены с Ш11ной начапьной ycia.HoBKH устройства и с входами установки Б ноль первого и второго триггеров, выходы деамфратора соединены с ннформацноннь;ми входами соответствующих эле-ieHTOB И второй группы, вькоды которы г являются выходами устройства, отличающееся тем, чтг;.. с целью повышения быстродействие, первый и ВТО-рой регистры ныполнени кольдевыг-п: сдвигающими, и в устройство введены третий и четвертьй Tpiirrepb- деа элемента задержки, и третий ко ьцезой сдвигающий регистр, устанор, входы которого соедине17ь: с. выходаг-ш соответствующих элементов И первой группы, входы управления сдвигом кольцевых сдвигаклцих регистров подключены к выходу , генератора импульсов, вход останова которого через первый элемент задержки соединен с входом запуска устройства, а через второй элемент задержки - с управляющими входами элементов И второй группы, выходы старших разрядов первого и второго кольцевых сдвига1сщих регистров соединены соответственно с инверсным и первым прямым входами соответственно первого и второго элементов И, выходы которых соединены с входами установки в единичное состояние соответственно первого и второго триггеров, вьрсоды (Л которых подключены к входам дешифратора, выход старшего разряда третьего кольцевого сдвпгакяцегс регистра соединен с первым прямым в ходом первого элемента И и инверсным входом второго элемента И соответственно и инверсным и прямьЕм входами соответственно треN5 тьего и четвертого элементов И, прямой и инверсный входы которых соедиО5 нены с выходами старщих разрядов соответственно первого и второго кольцевых сдвигающих регистров, выходы 00 третьего и четвертого элементов И соединены с входами установки в ноль соответственно третьего и четвертого триггеров, выходы которых соединены с вторыми прямыми входами соответственно первого и второго элементов И, входы установки в единичное состояние третьего и четвертого триггеров подключчгны к шине начальной установки устройства.