Устройство для сравнения чисел Советский патент 1987 года по МПК G06F7/02 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, а точнее к устройствам для сравнения чисел, и предназначено для выбора большего или меньшего числа в зависимости от заданного режима работы.

Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет идентификации чисел с экстремальными значениями,

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 - схема узла анализа.

Устройство содержит (фиг. 1) k групп элементов 1 неравнозначности (где k - количество сравниваемых чисел), дешифраторы 2i-2ft, ш элементов ИЛИ 3 (где т п - разрядность сравниваемых чисел), узел 4 анализа, шифратор 5, схемы 6i-6 сравнения, группу элементов 7 неравнозначности, входы 8 устройства, вход 9 задания режима, адресные выходы 10: -10 устройства и выходы 11 экстремального числа.

Узел 4 анализа (фиг. 2) содержит элементы ИЛИ-НЕ 12 -12т-1 и элементы И 13|-13.,-1.

Каждая из k групп элементов 1 неравнозначности содержит п элементов и предназначена для передачи п-разрядного числа, поступаюш.его на соответствуюш,ую группу информационных входов 8 устройства, в прямом коде (в режиме выделения максимального числа, когда на входе 9 устройства действует нулевой сигнал) или в обратном коде (в режиме выделения минимального числа, когда на входе 9 действует единичный сигнал).Действительно, если на первом входе элемента 1 неравнозначности действует нулевой сигнал с входа 9 устройства, то при подаче на его второй вход нулевого сигнала на выходе элемента формируется нуль, а при подаче на второй вход единичного сигнала на выходе элемента формируется единица, т.е. значение двоичного разряда, передаваемого через элемент 1 неравнозначности, не изменяется.

Если на нервом входе элемента 1 неравнозначности действует единичный сигнал с входа 9 устройства, то при подаче на его второй вход нулевого сигнала на выходе формируется единица, а при подаче на второй вход единичного сигнала на выходе элемента формируется нуль, т.е. значение двоичного разряда, передаваемого через элемент 1 неравнозначности, инвертируется, что соответствует образованию обратного кода числа.

Каждый из k дешифраторов 2 является стандартным полным дешифратором, имеющим п входов и m выходов, где т 2, и служит для преобразования двоичного кода соответствующего числа в позиционный код.

Каждый из m элементов ИЛИ 3 имеет k входов и предназначен для объединения соответствующих одноименных выходов всех дешифраторов 2.

Узел 4 предназначен для формирования единичного сигнала на одном из своих выходов, одноименном старшему активному входу, т.е. тому из входов с действующими единичными сигналами, который соответствует наибольшему числу.

Шифратор 5 реализуется стандартным образом и предназначен для преобразования позиционного кода в двоичный код. Шифратор 5 имеет m входов и п выходов.

Каждая из k схем 6 сравнения служит для формирования единичного сигнала на соответствующем выходе 10 устройства в том случае, когда соответствующее ей число и.меет экстремальное значение. Схема 6 сравнивает на равенство два п-разрядных двоичных числа и реализуется стандартным об- разом.

Группа из п элементов 7 неравнозначности предназначена для передачи п-разрядного двоичного числа, сформированного шифратором 5. на группу информационных выходов 11 устройства в прямом коде (в 0 режиме выделения максимального числа, когда на управляющем входе 9 устройства действует нулевой сигнал) или в обратном коде ( в режиме выделения минимального числа, когда на входе 9 устройства дейст- 5 вует единичный сигнал).

Устройство работает следующим образом.

В зависимости от необходимого режима работы - выделение максимального или минимального числа -- на вход 9 устройства подается соответственно нулевой или 0 единичный сигнал.

Пусть необходимо выделить максимальное число. Тогда нуленюй сигнал, поданный на вход 9 устройства, поступает на первые входы всех элементов 1 и 7 неравнозначности и настраивая их на передачу чисел 5 без изменения.

Сравниваемые л-разрядные двоичные числа поступают но группам информационных входов 8|-8i; устройства через элементы 1 неравнозначности соответствующих групп на соответствующие дешифраторы 2i - 2k, где преобразуются в позиционные (унитарные) коды. Сигналь; одноименных разрядов всех позиционных кодов через одноименные элементы ИЛИ 3 проходят на одноименные входы (фиг. 2) узла 4 анализа. При этом больа1е.му числу соответствует единица на входе узла, имеющем меньший номер. Узел 4 формирует единичный сигнал на одном из своих выходов, одноименно.м входу с меньшим номеро.м, на котором действует единичный сигнал, так как этот сиг- 0 нал через соответствующие элементы ИЛИ- НЕ 12 запирает все элементы И 3 с большими номерами, блокируя все входы, соответствующие меньшим числа.м.

Сформированный таким образом единичный сигнал проходит на соответствующий 5 вход шифратора 5, который преобразует позиционный код, соответствующий выделенному максимальному числу, в дроич- ный код и выдает его через элементы 7

неравнозначности на группу информационных выходов 11 устройства. В то же время двоичный код с выходов шифратора 5 поступает на входы всех схем 6 сравнения, которые опознают числа, имеющие максимальное значение, и выдают сигналы на соответ ствующие выходы 10 устройства.

При выделении минимального числа на вход 9 устройства подается единичный сигнал, который, поступая на первые входы всех элементов 1 и 7 неравнозначности, настраивает их на передачу чисел с инверсией. В результате на входы дешифраторов 2 подаются инверсные значения сравниваемых чисел. Устройство при этом работает аналогично, выделяя на выходах шифратора 5 наибольший инверсный код, соответствую- Ш.ИЙ минимальному числу. Затем этот код инвертируется с помощью элементов 7 неравнозначности и на группу информацион- HbLX выходов 11 устройства выдается само минимальное число. В то же время схемы 6 сравнения опознают минимальные числа (по их инверсным кодам) и выдают сигналы на соответствующие выходы 10 устройства.

Формула изобретения

Устройство для сравнения чисел, содержащее -дешифраторов (где и - количество сравниваемых п-разрядных чисел), т элементов ИЛИ (где т 2), шифратор и узел анализа, который содержит (т-1) элементов И, причем каждый г-й выход /-го дешифратора (где г 1,2,...,т, / 1,2,...,А) соединен с /-М входом /-го элемента ИЛИ, выход каждого /-ГО элемента ИЛИ (где t 2,3,...,m) соединен с первым входом (t-1)-го элемента И узла анализа, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения за счет идентификации числа с экстремальными значениями, в устройство введены( /г4- О групп элементов неравнозначности, k схем сравнения, в узел анализа введены (т-1) элементов ИЛИ-НЕ, причем входы сравни0

0

ваемых чисел устройства соединены с первыми входами элементов неравнозначности первых Л-групп, вход задания режима устройства соединен с вторыми входами элементов неравнозначности всех групп, выходы элементов неравнозначности -й группы соединены с входами й-го дешифратора и первой группой входов fe-й схемы сравнения, вьь ход первого элемента ИЛИ соединен с первым входом шифратора, /-и вход которого соединен с выходом (t-1)-го элемента И узла анализа, каждый z-й выход шифратора (г 1,2,...п) соединен с г-ми входами второй группы входов всех схем сравнения и с вторым входом г-го элемента неравнознач5 ности (А-|-1)-й группы, выходы элементов неравнозначности (/г+1)-й группы являются выходами экстремального числа устройства, выходы схем сравнения являются адресными выходами устройства, все элементы ИЛИ-НЕ и И узла выделения наибольшего числа разбиты на J подгрупп, где R - целая часть числа ( 1,75-0,5), таким образом, что S-я -подгруппа элементов ИЛИ-НЕ и И узла (5 1,2,.../) включает т, входов, где nij (R-S-bl+t (S-Р)),

5 Р равно (0,5R(R-|-3)-т + 1), а (S-Р) обозначает единичную функцию, равную 1 при (S-Р), большем нуля, и равную нулю при (S-Р), меньшем нуля либо равном нулю, каждый вход в каждой S-й подгруппе входов узла анализа, содержащей входы с номерами от kj-ro до (kj -m, -1) -го включительно, где ks равно ((R-f 1,5-0,5S)S-R-b -f-(S-1-P)a(S -1-Р)), соединен с COOT ветствующими входами одноименного и последующих элементов ИЛИ-НЕ узла анализа до (ks-l-m, - 1 )-го включительно, выход каждого элемента ИЛИ-НЕ узла анализа соединен с вторым входом одноименного элемента И узла анализа, а выход (/.)-го элемента ИЛИ-НЕ узла соединен с соответствующими входами (Rs+ms)-ro и всех последующих элементов И узла анализа.

0

5

Фиг. 2

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для выбора большего или меньшего числа в зависимости от заданного режима работы. Целью изобретения являетсй расширение области применения устройства за счет идентификации чисел с экстремальными значениями. Устройство содержит k групп элементов НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 1, дешифраторы 2, элементы ИЛИ 3, узел 4 анализа, шифратор 5,схемы сравнения 6 и элементы НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 7. Узел 4 анализа содержит элементы ИЛИ-НЕ и элементы И. Сущность изобретения заключается в использовании групп элементов НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ для получения прямых или обратных значений сравниваемых чисел в соответствии с режимом работы (выделение максимального или минимального числа) и введении быстродействующего и сравнительно несложного узла нахождения позиции наибольшего числа, что позволяет во много раз повысить быстродействие устройства. Кроме того, введение схем сравнения для идентификации чисел с экстремальными значениями позволяет расширить функциональные возможности и область применения устройства. 2 ил. € (Л Zk Зг I I 0: ,: Юц со ГС сд СП ;о