Устройство для сравнения чисел в системе остаточных классов Советский патент 1985 года по МПК G06F7/04 

вторым запрещающим входам элементов И первой и второй групп, вьгходы второго и третьего элементов И подключены к вторым входам соответственно

первого и второго элементов ИЛИ, выходы которых соединены с вторыми входами элементов соответственно третьей, пятой групп и четвертой, шестой групп.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ЧИСЕЛ В СИСТЕМЕ ОСТАТОЧНЫХ КЛАССОВ, содержащее первый и второй входные регистры, состоящие из И подрегистров, входы которых являются входами первого и второго чисел соответственно, первьй и второй блоки хранения когнстант нулевизации по (л-му основанию, первый и второй сумматоры, первую и вторую группы сумматоров,схему сравнения, группы элементов И, группы элементов ШШ, первый и второй выходное регистры, выходы которых подключены к первым входам соответственно первого и второго сумматоров, вторые входы которых соединены с ; выходами соответственно первого и второго блоков хранения констант нулевизации пом-му основанию, адресные выходы которых подключены к выходам f)-x подрегистров соответственно первого и второго входных регистров, выходыпервого и второго сумматоров подключены к первым входам суйматоров соответственно первой и второй групп, вторые входы которьк соответственно попарно объединены и являются группой входов констант устройства, а выходы подключены соответственно к первой,и второй группам входов схемы сравнения, первые входы элементов И первой и второй групп подключены соответственно к входам первого и второго входных регистров, первые входы элементов .И третьей и пятой, четвертой и шестой групп соответственно попарно объединены и подключены соответственно к выходам элементов И первой и второй групп, вторые входы элементов И третьей и четвертой, пятой и шестой групп соответственно объединены, выходы элементов И третьей и шестой, четвертой и пятой групп подключены попарно к входам соответствукиЕИХ элементов ШШ первой и второй (Л групп, выходы которых подключены к с соответствующим входам соответственно первого и второго выходных реj гистров, выходы которых являются 1 соответственно выходами Макс и Мин устройства, о т л н ч а ющ е е с я тем, чтоу с целью повьшения точности сравненияJ в него.введены блок сравнения остатков, первый, а второй и третий элементы И, первьй и второй элементы ШТИ, причем выходы : х ti-x подрегистров первого и второго входных регистров подключены к входам 4 блока сравнения остатков, выходы Равно, Больше и Меньше которого соединены с первыми входами соответственно ггервого, второго и третьего элементов И, вторые входы которых подключены к выходу Равно схемы сравнения, выходы Больше и Меньше которой соединены с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ, вы I ход первого элемента И подключен к

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для обработки данных в схемах автоматики и ЭВМ, работающих в системе остаточных-классов (СОК).

Известно устройство для сравнения чисел в системе остаточных классов, содержащее сумматоры, схемы сравнения регистры, элементы И, элементы ИЛИ и элемент НЕ DJ

Недостатком этого устройства является низкое быстродействие.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство для сравнения чисел в системе остаточных классов, содержащее первый и второй входные регистры, состояище из подрегистров, входы которых являются входами первого и второго чисел соответственно, первый и второй блоки хранения констант нулевизации по tl-му основанию, первый и второй сумматоры, первую и вторую группу сумматоров, схему сравнения, группы элементов И, группы элементов ИЛИ, первый и второй выходные регистры, причем первые входы первого и второго сумматоров подключены соответственно к выходам первого и второго входньтх регистров, адресные входы блоков хранения констант нулевизации подключены к выходам П -х подрегистров соответственно первого и второго входных регистров, а выходы подключены к BTopbDyi входам первого и второго сумматоров, выходы которых подключены соответственно к первым входам сумматоров первой и второй групп, вторые входы которых соответственно попарно объединены и являются группой входов констант устройства, а выходы (подключены соответственно к первой и второй группам входов схемы сравнения выход Равно которой подключен к первым входам элементов И первой и второй групп, вторые входы которых подклн)чены соответственно к входам первого и второго регистров, первые входы элементов И третьей и пятой, четвертой и шестой групп попарно объединены, и подключены соответственно к выходам элементов. И первой и второ групп, вторые входы элементов И третьей и четвертой, пятой и шестой групп соответственно объединены и подключены к выходам Меньше и Больше схемы сравнения, выходы элементов И третьей и шестой, четвертой и пятой групп подключены попарно к входам соответствующих элементов ИЛИ первой и второй , выходы которых подключены к соответствующим входам первого и второго выходных регистров, выходы которых .являются соответственно выходами Макс и Мин устройства С2 .

Недостаток известного устройству - невысокая точность сравнения.

Цель изобретения - повышение точности сравнения операндов в СОК.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для сравнения чисел в системе остаточных классов, содержащее первый и второй входные регистры, состоящие из 1 подрегистров, входы которых являются входами первого и второго чисел соот ветственно, первый и второй блоки хранени констант нулевизации по Ai-му основанию, первый и второй сумматоры, первую и вторую группы сумматоров, схему сравнения, группы элементов И, группы элементов ИЛИ, первый и второй выходные регистры, выходы которых подключены к первым входам соответственно первого и второго сумматоров, вторые входы которых соединен с выходами соответственно первого и второго блоков хранения констант нулевизации по п-му основанию, адресные входы которых подключены к выходам n-x подрегистров соответственио первого и второго входных регистров, выходы первого и второго сумматоров подключены к первым вход сумматоров соответственно первой и второй групп, вторые входы которых соответственно попарно объединены и являются группой входов констант устройства, а выходы подключены соответственно к первой и второй группам входов схемы сравнения, первые входы элементов И первой и второй групп подключены соответственно к входам первого и второго входных регистров, первые входы элементов И третьей и пятой, четвертой и шестой групп соответственно попарно объеди нены и подключены соответственно к выходам элементов И первой и второй групп, вторые входы элементов И третьей и четвертой, пятой и шестой групп соответственно объединены, выходы элементов И третьей и шестой четвертой и пятой групп подключены попарно к входам соответствующих элементов ИЛИ первой и второй групп выходы которых подключены к соответствующим входам соответственно первого и второго выходных регистров, выходы которых являются соответствен но вькодами Макс и Мин устройства, введены блок сравнения остатков первый, второй и третий элементы И, первый и второй элементы ИЛИ, причем выходы н-х пддрегистров первого и второго входных регистров подключены к входам блока сравнения остатков, выходы Равно, Больше и Меньше которого соединены с первыми входами соответственно первого, второго и третьего элементов И, вторые входы которых прдключены к выходу Равно схемы уравнения, выходы Больше и. Меньше которой соединены с первы ми входами первого и второго элементов ИЛИ, выход первого элемента И подключен к вторым запрещающим входам элементов И первой и второй груп выходы второго и третьего элементов И по ключены к вторым входам соответ ственно первого и второго элементов ИЛИ, выходы которых соединены с втор ми входами элементов соответственно третьей,: пятой групп и четвертой, шестой групп. В предлагаемом устройстве числа А и В сравниваются в СОК не с точность до интервала jPn,(j + l)PnJ, как в известном, а внутри этого интервала с точностью до единит этого интернала. Это достигается путем дополнительного сравнения величин остатков а и Ьц по наибольшему основанию Р СОК. На фиг. 1 и 2 представлена структурная схема устройства. Устройство содержит входы 1 и 2 первогб и второго чисел, первый и второй входные регистры 3 и 4, первый блок 5 хранения констант нулевизации, блок 6 сравнения остатков а и Ь , первый сумматор 7, первую группу из п-1 N -П- сумматоров 8, второй блок 9 хранения констант нулевизации, второй сумматор 10, вторую группу из N -TL сумматоров 11, шины 12 подачи констант Р , 2Р,...,КР„, схему 13 сравнения операндов А-а и B-tsv, первый, второй и третий элементы И 14-16, первый и второй элементы ИЛИ 17 и 18, первую, вторую, третью, четвертую, пятую и шестую группы элементов И 19-24, первую группу элементов ИЛИ 25j первый выходной регистр 26 (регистр наибольшего числа) , первый выход 27 (выход Макс . устройства), вторую группу элементов ИЛИ 28,второй выходной регистр 29 (регистр наименьшего числа), второй BbijcoA 30 (выход Мин устройства) . Устройство работает следующим образом. По первому 1 и второму 2 входам устройства соответственно первое А - (а ,... ,а) и второе В (Ь,... ,Ь,,) сравниваемые числа заносятся соответственно в первый 3 и второй 4 ходные регистры. Блоки 5 и 9 хранения констант по значениям а„ и bf, | предёляют константы в виде а,, (а,.. ., ад) и Ьн (,... ,Ь„ ) , а блок 6 сравнения остатков сравнивает остатки а и Ь,. Первый 7 и второй 1О сумматоры выполняют операцию вычитания в СОК А (а,...,а„)-(а ;.. .,а„) В В-Ь„ (Ъ ,... ,bn)-(bV,... ,Ъ«) . Из сумматоров 7 и 10 числа А и В, кратные основанию, поступают на первые входы соответственно сумматоров 8 и 11, на вторые входы которых по шинам 12 поступают соответствукицие константы РИ,...,ИРм в СОК по (п-1)му основанию, В результате на выходе одного из сумматоров 8 и 11 появляется ноль, т.е. А - а -КР, О и В - bf - mPf, 0. В этом случае с выходов сумматоров 8 и 11 два . слова длины N, представленные однорядовым кодом, в каждом из которых только на К-ом и т-ом местах нули, а на остальньис единицы, поступают на схему 13 сравнения. Если Kf т, что свидетельствует о числа А и В лежат в различных интервалах CJP , (JH-DP , т.е. А В, то с выхода Больше cxeMiy 13 сигнал через элемент ИЛИ 17 открывает элементы И 21 и 23. Операнд А с входа 1 через элементы И-19 и 21 и элементы ИЛИ 25 поступает в регистр 26 наибольшего числа, а операнд В с входа 2 через элементы И 20 и 23 и элементы ИЛИ 28 поступает в регистр 29 .наименьшего числа. Если (), то с выхода Меньше схемы 13 сигнал через элемент ИЛИ 18 открьшает элементы И 22 и 24. Операнд А с входа 1 через элементы И 19 и 22 и элементы ИЛИ 28 поступает в регистр 29 наименьшего числа, а операнд В с входа 2 через элементы И 20 и 24 и элементы ИЛИ 25 поступает регистр 26 наибольшего числа. Если К т, что свидетельствует о том, Что либо числа А и В равны между собой, либо А и В лежат в одном интервале т.е. А В, то с выхода Равно схемы 13 сигнал посту пает на первые входы элементов И 1416. Если i, то с выхода Равно блока 6 сигнал через элемент И 14 закрывает элементы И 19-20 первой и второй групп, и в регистрах 26 и 29 нули, что свидетельствует о равенстве операндов А В. Если а Ъ„, то с выхода Больше блока 6 сигнал через элемент ИЛИ 17 открывает элементы И 21 и 23. Операнд А с входа 1 через элементы И 19 и 21 и элементы ИЛИ 25 поступает в регистр 26 наибольшего числа, а операнд В с входа 2 через элементы И 20 и 23 элементы ИЛИ 28 поступает в регистр 29 наименьшего числа (если А В, а а. Ь, то А А -ь В + Ь) . Если а Ъf, то с выхода Меньше блока 6 сигнал через элемент И 16 и :элемент ИЛИ 18 открывает элементы И 22 и 24. Операнд А с входа 1 через элементы И 19 и 22 и элементы ИЛИ 28 поступает егистр 29 наименьшего числа, а ранд В с входа 2 через элементы 0 и 24 и элементы ИЛИ 25 постут в регистр 26 наибольшего числа В) . В табл. 1 приведены числа для СОК, анной основаниями Р 2, Р 3, 5. Таблица1

7-: (160394

Продолжение табл. 1

Числа В в СОК Р 2 1 Р 3 Р 5 П Р и мер 1. (01, 10, 01 BZ-J (01, 00, 001). Операнды Ay и Ъ заносятся соответственно в регист ры 3 и 4. Блоки 5 и 9 по значениям а 011 и Ь соответственно определяют константы в виде (табл.2) .апЧ01,00,011), Ьй(01,01,001). Блок 6 производит сравнение остат ков й, 0,11 Ьц 001. Первый 7 и второй 10 сумматоры производят опе рацш) вычитания А (00, 10, 000) I (00, 10, 000). Из сумматоров 7 и 10 числа А и В, кратные основани Т а б ли ц а 2

Таблица 3

Константы 010 4Р„ 20 5Р„ 6Р 20 25 30 5, поступают на первые входы соответственно сумматоров 8 и 11, на вторые входы которых .по шинам 12 поступают соответствующие константы Р, 5, 2Рп 10,.. .,6Р„ 30 в СОК по (n-l)-My основанию, т.е. Р (01, 10), 2Р„ (00,01),...,бРг, (00,00) (табл.3). На первые и вторые входы схемы 13 подаются коды в виде N 6 двоичных разрядов |l1011lj, так как ,- 4Р„ Вг/|-Ьл,- АР, 0. Та.к как К m 4, что свидетельствует о том, что операнды Aj. Bj лежат в одном и том же числовом интервале (4Р4-, ЗРд ) то с выхода Равно схемы 13 сигнал через открытый второй элемент И 15 (так как , сигнал присутствует на выходе Вольте блока 6) и через первый элемент ИЛИ 17 открывает элементы И 21 и 23, и операнд А 4.5 через элементы И 19 и 2t и элементы ИЛИ 25 поступает в регистр 26 наибольшего числа, а операнд через элементы И 20 и 23 и элементы ИЛИ 28 поступает в регистр 29 наименьшего числа, т.е. . Проверка: А 23 и В 21. При сравнении чисел А 23 и В 21 известньЫ устройством оказалось бы, что эти операнды равны, так как лежат в одном числовом интервале. . (01, 10, 011 Пример 2. Aj Bii (01, 10, Oil). Так как a« bn, TO сигнал Равно блока 6 открывает элемент И 14, и сигнал Равно схемы 13 через элемент И 14 закрывает эле|Менты И 19 и 20. В регистрах 26 и 29 содержатся нули, что свидетельствует о равенстве входных операндов a.ft Vu- Проверка А В 23. А Пример 3. А2. (01, 10, Bg. (00, 00, 001). Операнд Bg заносится в регистр 4. Блок 9 по значению В| 001 (табл.2) определяет константу в виде Ьц (01, 01, 001). Сумматор 10 определяет зшчение Bg. Bfi - bn - (01, 10, 000). Из сумматора 10 значение Bj поступает на первые входы сумматоров 11 с выходов которых код {111110} (так как В -ап-lIVi О, т.е. m 1) поступает на вторую группу входов схемы 13.Так как с выходов сумматора 8 на первую группу входов схемы 13 поступает код -{ 11011 i то сигнал Больше схемы 13 (К 4 т 1) через элемент ИЛИ 17 открывает элементы И 21 и 23. В этом случае операнд Aj. через элементы И 19 .и 21 и элементы ИЛИ 25 поступает в ре19410 гистр 26 наибольшего числа, а операнд Вд через элементы И 2.0. и 23 и элементы ИЛИ 28 поступает в- регистр 29 наименьшего числа, т.е. . Проверка А 23 В 6. Техническое преимущество изобретения состоит в существенном расширении функциональных возможностей устройства за счет увеличения точности сравнения операндов в СОК. Предлагае-. мое устройство позволяет сравнивать числа,.лежащие в одном интервале рР„ , (J+1 )РК ) с точностью до единицы этого интервала. Это достигается путем дополнительного сравнения остатков а, и Ь„ по наибольшему основанию Р„ СОК увеличения количества сумматоров N 4 в первой и второй группах, составляющих основную часть оборудования устройства для сравнения чиселв СОК. To4Hoctb сравнения для данной СОК возрастает в РП 5 раз, Положительный эффект от использования изобретения состоит в существенном увеличении точности решения задач, что повьш ает эффективность применения ЭВМдля обработки информации АСУ.

li

I I.I

Фиг. 2