Устройство для сравнения чисел Советский патент 1985 года по МПК G06F7/04 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для сравнения чисел, представленных позиционными кодами.

Известно устройство сравнения двух ti -разрядных двоичных числе, содержащее п ячеек поразрядного сравнения tn.

Недостаток данного устройства сложность,

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для сравнения чисел, содержащее п поразрядных элементов И-НЕ первого и второго чисел, (п-1) поразрядных элементов И, выходные элементы И-НЕ и элемент И, причем входные шины соответствующих разрядов первого сравниваемого числа соединены с первыми входами поразрядных элементоа И-НЕ первого числа, входные шины соответствующих разрядов второго сравниваемого числа подключены к первым.входам поразрядных элементов И-НЕ второго числа, выходы поразрядных элементов И-НЕ первого числа соединены с входами первого выходного элемента И-НЕ, выход которого подключен к первому входу элемента И, выходы поразрядных элементов И-НЕ второго числа соединены с входами второго выходного элемента И-НЕ, выход которого подключен к второму входу элемента И, вход управления устройства соединен с первым входом поразрядного элемента И старшего разряда, выход каждого i-го поразрядного элемента И, где , 2,...,(п-1), подключен к первому входу ( +1)-го поразрядного элемента И, второй и третий входы каждого поразрядного элемента И соединены с выходами соответств1тощих поразрядных элементов соответственно первого и второго чисел 2.

Недостатком известного устройства является-низкая надежность работы. При нулевых значениях сравниваемых числе устройство должно формировать сигн.ал . Вместо этого в известном устройстве формируются одновременно два ложных сигнала и . Такие же ложные сигналы формируются известHbw устройством и при запаздывании управляющего сигнала относительно сравниваемых чисел. Это происходит вследствие того, что в этих случаях все элементы И-НЕ заперты, а логические элементы И открыты одновременно по первым уровням на всех их входах. Появление ложных сигнало на выходах устройства может приводить к нарушению нормальной работы аппаратуры, в состав которой входит указанное устройство для сравнения чисел. :

Цель изобретения - повьш1ение достоверности сравнения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для сравнения чисел, содержащее п поразрядных элементов И-НЕ первого и второго чисел, (п-1) поразрядных элементов И, два многовходовых элемента И-НЕ и первый выходной элемент И, причем входные шины разрядов первого сравниваемого числа соединены с первыми входами соответствующих разрядных элементов И-НЕ первого числа, выходы которых подключены к входам первого многовходового элемента И-Н вькод которого соединен с первым входом первого выходного элемента И входные шины разрядов второго сравниваемого числа соединены с первыми входами поразрядных элементов И-НЕ второго числа, выходы которых подключены к входам второго многовходового элемента И-НЕ, вход разрешения сравнения устройства соединен с первый/входом поразрядного элемента И старшего разряда, выход каждого i-ro поразрядного элемента И, где ,2,...,(п-1) подключен к первому входу (i+1)-ro поразрядного элемента И, второй и третий входы каждого поразрядного элемента И соединены с выходами соответствующих поразрядных элементов И-НЕ соответственно первого и второго чисел, введены второй выходной элемент И и три дополнительных элемента И-НЕ, причем входы первого дополнительного элемента И-НЕ подключены к вькодам поразрядных элементов И-НЕ первого и второго чисел мпадшего разряда, а выход - к первому входу второго дополнительного элемента И-НЕ, выход которого является выходом равенства чисел устройства, а второй вход соединен с вторым входом первого выходного элемента И, выход которого является выходом превышения первого числа устройства, первым входом второго выходного элемента И и выходом третьего дополнительного элемента И-НЕ,

31

первый вход которого соединен с выходом первого многовходового элемента И-НЕ, а второй вход - с выходом второго многовходового элемента И-НЕ и вторым входом второго выходного элемента И, вькод которого является выходом превьшения второго числа устройства.

На чертеже представлена функционал ьн&я схема устройства,

Устройство содержит выходной эле,мент И 1, поразрядные элементы И-НЕ 2,22...,2 первого числа, поразряд Ьые элементы И-НЕ 3,3,...,3„ второго числа, поразрядные элементы И 4. ,4, . .. ,0-1, многовходовые элементы И-НЕ 5 и 6, входные шины 7. ,72,...,7 первого сравниваемого числа А, входные шины 8,82,...,8„ второго сравниваемого числа В, выходную шину 9 сигнала , выходную шину 10 сигнала , выходную шину 11 сигнала , шину 12 управляющего сигнала, дополнительные элементы И-Н 13-15 и выходной элемент И 16.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии при отсутствии на входных шинах 7 и В кодов сравниваемых чисел и при отсутствии сигнала управления на шине 12 (установлен уровень О) на выходах элементов И-НЕ 2 ,..., 2 | , 3,...3п, 13 и 15 установлен уровень 1, на. выходах элементов И 4,...,4„., 1 и 16, элементов И-НЕ 5,6 и 14 и на шинах 9-11 уровень О.

Сравниваемые числа, представленные г -разрядными позиционными кодами (единичное значение может быть только в одном из разрядов сравниваемого числа), поступают по входным шинам 7 и 8. Управляющий сигнал Разрешение сравнения подается по шине 12 на вторые входы элементов И-НЕ. 2, , 3 и на первый вход элемента И 4 .

Сра.внение чисел начинается со старшего разряда. Если на входных шинах 7 и 8 отсутствуют единичные значения кодов, на выходах элементов И-НЕ 2 и 3 установится уровень 1, откроется элемент Их4 и разрешит сравнение чисел в следующем разряде. Если во всех разрядах сравниааемых чисел установлены нулевые значения, создаются условия для срабатывания элемента И-НЕ 13, а по .

114

уровню о с его выхода на выходе элемента И-НЕ 14 и на шине 9 устанав ливается сигнал .

Если сравниваемые числа больше нуля и равны между собой, срабатьтают элементы И-НЕ 2 и 3 i-го разряда По уровню О с их выходов соотв,етствующий элемент И 4 заперт и бло- кируется сравнение чисел во всех более младших разрядах, а на выходах элементов И-НЕ 5 и 6 устанавливается уровень 1, при этом срабатывает элемент И-НЕ 15. По уровню О с его выхода на выходе элемента И-НЕ 14 и на шине 9 устанавливается уровень 1, т.е. сигнал .

Если сравниваемое число А больше сравниваемого числа В, открывается . элемент И-НЕ 2 i-ro разряда. По уровню О с его выхода блокируется сравнение во всех более младших разрядах, на выходе элемента И-НЕ 5 устанавливается уровень 1. Поскольку все элементы И-НЕ 3 ,...,3 заперты, открывается элемент И-НЕ 6, по уровню О с его выхода на выходе элемента И-НЕ 15 устанавливается уровень 1, при этом создаются условия для срабатывания элемента И 1, на ег выходе и на шине 10 устанавливается уровень 1, т.е. сигнал .

Если число А меньше числа В, откроется элемент И-НЕ 3 -го разряда. По уровню с его выхода блокируется сравнение во всех более младших разрядах, на выходе элемента И-НЕ 6 устанавливается уровень 1. По-скольку все элементы И-НЕ 2,...2р заперты уровнем О с шин 7 ,. ..,7„ , на их выходах присутствует уровень 1, а на выходе элемента И-НЕ 5 уровень О, по которому на выходе элемента И-НЕ 15 устанавливается уровень 1. При этом создаются условия для срабатывания элемента И 16, на его выходе и на шине 11 устанавливается уровень V, т.е. сигнал .

Предлагаемое устройство по сравнению с базовым объектом, в качестве которого принят прототип имеет повьшгенную надежность в результате того, что на его выходах всегда формируются сигналы в строгом соответствии с оступающими на вход сигналами. Ложные сигналы не формируются, так как выходные элементы И 1 и 16 заблокированы уровнями О соот

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ЧИСЕЛ, содержащее п поразрядных элементов И-НЕ первого и второго чисел, («1-1) порязрадных элементов И, два многовходовых элемента И-НЕ и первый выходной элемент И, причем входные шины разрядов первого сравниваемого числа соединены с первыми входами соответствующих поразрядных элементов И-НЕ первого числа, выходы которых подключены к входам первого многовходового элемента И-НЕ, выход которого соединен с первьм входом первого выходного элемента И, входные шины разрядов второго сравниваемого числа соединены с первыми входами поразрядных элементов И-НЕ второго числа, выходы которых подключены к входам второго йноговходового элемента И-НЕ, вход разрешения сравнения устройства соединен с первым / входом поразрядного элемента И старшего разряда , выход каждого -го поряэрядного элемента И, где i 1,2,... (п-1), подключен к первому входу , . (i+1)-ro поразрядного элемента И, второй и третий входы каждого поразрядного элемента И соединены с выходами соответствующих поразрядных элементов И-НЕ соответственно первого и второго чисел отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности сравнения, в него введены второй выходной элемент И и три дополнительных элемента И-НЕ-, причем входы первого дополнительного элемента И-НЕ подключены к выходам поразрядных элементов И-НЕ первого и второго чисел младшего раэряда, а выход - к первому входу вто(Л рого дополнительного элемента И-НЕ, выход которого является выходом равенства чисел устройства, а второй вход соединен с вторым входом первого выходного элемента И, выход которого является выходом прев1Ж1ения первого числа устройства, первым входом второго выходного эле- . мента И и выходом третьего дополнительного элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с; выходом первого многовходового элемента И-НЕ, а второй ВХОД- с выходом второго многовходового элемента И-НЕ и вторым входом второго выходного элемента И, выход которого является выходим превы шения второго числа устройства.