Устройство для выбора среднего из трех двоичных чисел Советский патент 1990 года по МПК G06F7/04 

30

СО

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для выбора среднего по величине их трех двоичных чисел с учетом их знаков. Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет определения среднего из чисел с учетом знака. Устройство содержит три схемы сравнения 7,8,9 N-разрядных чисел, узел анализа знаковых разрядов, содержащий четыре элемента И-ИЛИ 20-23, дешифратор 24 и формирователи кода и знака. Выбор среднего основан на следующем принципе: из трех чисел с разным знаком средним является меньшее из двух, имеющих один знак, а из трех чисел обного знака выбирается среднее из трех. 1 ил.

ел

00

о со

4 СП

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для выбора среднего по величине из трех двоичных чисел с учетом их знаков.

Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет определения среднего из чисел с учетом знака.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства. Устройство содержит информационные входы 1 - 3 и входы 4-6 знаковых разрядов сравниваемых чисел А, В, С соответственно, первую 7, вторую 8 и третью 9 схемы сравнения, первые группы входов 10, - 10h, 11 - 11П, 121 - 12м схем сравнения, вторые группы входов 13, - 13П, 14,, - 14П, 151 - I5h, узел анализа знаковых разрядов, включающий первый 16, второй 17, третий 18 и четвертый 19 элементы НЕ, первый 20, второй 21, третий 22 и четвертый 23 элементы И-ИЛИ, дешифратор 24, п формирователей кода,- включающих каждый первый 25,второй 26 и третий 27 элементы И и элемент ИЛИ 28, формирователь знака, включающий элемент И-ИЛИ 29, выходы кода 30 и знака 31.

Дешифратор 24 содержит первый 32, второй 33 и третий 34 элементы НЕ, первьй и второй узлы дешифрации, включающие соответственно первые 35 и 36, вторые 37 и 38, третьи 39 и 40 и четвертые 41 и 42 элементы И и элементы ИЛИ 43 и 44, третий узел дешифрации, включающий первый 45, второй .46, третий 47, четвертый 48 и пятый 49 элементы И и элемент ИЛИ 50.

Устройство работает следующим образомi

Три числа А, В, С, представленные каждый в виде параллельного двоичного кода, состоящего из знакового разряда и п значащих разрядов (мантиссы), поступают соответственно: знаковые разряды - на входы 4-6, разряды мантисс - на входы 1 - 3 устройства. Выбор среднего основан на следующем принципе: из трех чисел с разным знаком средним является меньшее из двух, имеющих один знак, а из трех чисел одного знака выбирается среднее из трех.

Для реализации этого принципа а устройстве знаковые разряды сравниваемых чисел анализируются узлом анализа знака, а мантиссы чисел сравниваются попарно на схемах 7-9 сравнения.

На выходе каждой схемы сравнения в зависимости от соотношения .между сравниваемыми числами появляются сигнал логической 1, если число,

подаваемое на первую группу входов, больше числа, подаваемого на вторую группу входов, и логический О, если соотношение чисел обратное.Для данного устройства логические сигна5 лы на выходах первой, второй и

третьей схем сравнения отражают соотношение больше - меньше между мантиссами чисел Аи В, ВиС, СиА соответственно.

0 Любому соотношению между мантиссами трех чисел на входах 1 - 3 устройства соответствует определенное сочетание трех сигналов на выходах схем сравнения, что позволяет исполь5 зовать эти сочетания для последующей дешифрации на элементах И-ИЛИ дешифратора и получения на выходах первого - третьего узлов дешифрации сигналов, разрешающих выбор в качеQ стве среднего чисел А,В,С соответственно.

С помощью этих сигналов на выходах кода 30 и знака 31 формирователей устанавливается значение числа, выбранного средним из трех.

В узле анализа знака производится попарное сравнение знаковых разрядов, в результате которого на выходе элемента 20 появляется сигнал логи0 ческой 1 при одинаковых знаках чисел А и В, на выходе элемента 23 - при одинаковых знаках чисел ВиС, на выходе элемента 21 - при одинаковых знаках чисел С и А. В случае оди- 45 наковъгх знаков всех трех чисел появляется сигнал на выходе элемента 22, при разных знаках - на выходе элемента 19.

5

При наличии разрешающего сигнала на выходе элемента 22, поступающего на элементы И35-37, 40-47 дешифратора, осуществляется выбор среднего из трех чисел одного знака.

В случае разных знаков сравниваемых чисел выбор среднего осуществляется на элементах 38, 39, 41, 42, 48 и 49 дешифратора с использованием результатов сравнения пар чисел с выходов схем сравнения, сигналов с вы- ходов элементов И-ИЛИ 20, 23 и 21, разрешающих выбор меньшего из соответствующей пары, и разрешающего сигнала с выхода элемента НЕ 19.

Формирование выходного кода при этом аналогично случаю с числами одного знака.

Формула изобретения,

Устройство для выбора среднего из трех двоичных чисел, содержащее первую, вторую и третью схемы сравнения, дешифратор и п формирователей кода, n-разрядность чисел, причем дешифратор содержит первый, второй и третий элементы НЕ, первый и второй узлы дешифрации, каждый из которых состоит из четырех элементов И и элемента ИЛИ, третий узел дешифрации состоит из пяти элементов И и элемента ИЛИ, каждый формирователь кода содержит первый, второй и третий элементы И и элемент ИЛИ, причем вход 1-го разряда первого числа устройства (i l,...,n) соответственно соединен с первым входом первого элемента И i-го-формирователя кода и с i- ми в.ходами первых групп первой и второй схем сравнения, вход 1-го разряда второго числа устройства соединен с первым входом второго элемента И 1-го формирователя кода, с i-м входом второй группы первой схемы сравнения и с i-м входом первой группы третьей схемы сравнения, вход 1-го разряда третьего числа устройства соединен с первым входом третьего элемента И 1-го формирователя кода и с i-ми входами вторых групп второй и третьей схем сравнения, в каждом i-м формирователе кода выходы первого, второго и третьего элементов И соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, выход которого является i-м информационным выходом устройства, выход каждой схемы сравнения соединен с соответствующим управляющим входом дешифратора, первый управляющий вход дешифратора соединен с первыми входами первого элемента И первого, второго и третьего узлов дешифрации, первыми входами вторых элементов И второго и третьего узлов дешифрации и через первый элемент НЕ с первыми .входами второго и третьего элементов И первого узла

0

0

5

дешифрации, первыми входами третьих элементов второго и третьего узлов дешифрации, второй управляющий вход дешифратора соединен с вторыми входами вторых элементов И первого и третьего узлов дешифрации, вторым входом первого элемента И второго узла дешифрации, вторым входом третьего элемента И третьего узла дешифрации и первым входом четвертого элемента И третьего узла дешифрации и через второй элемент НЕ с вторыми входами первых элементов c И первого и третьего узлов дешифрации, вторым входом третьего и первым входом четвертого элемента И второго узла дешифрации, третий управляющий вход дешифратора соединен с третьим входом первого элемента И и первым входом четвертого элемента И первого узла дешифрации, третьими входами третьих элементов И второго и третьего узлов дешифрации и третьим входом второго элемента И третьего узла дешифрации и через третий элемент НЕ с третьим входом второго элемента И первого узла дешифрации, третьими входами первых элементов И второго и третьего узлов дешифрации и .первым входом пятого элемента И третьего узла дешифрации, в каждом узле дешифрации выходы элементов И соответственно соединены с входами элементов ИЛИ, а выходы элементов ИЛИ первого, второго и третьего узлов дешифрации соединены с вторыми входами соответствующих элементов И формирователей кода,о т- личающееся тем, что, с целью расширения области применения устройства за счет определения среднего из чисел с учетом знака, в устройство дополнительно введены узел анализа знаковых разрядов и элемент И-ИЛИ знака, причем узел анализа знаковых разрядов содержит первый, второй, третий и четвертый элементы И-ИЛИ, причем вход знакового разряда первого числа устройства соединен с первым входом первого элемента И элемента И-ИЛИ знака, первыми входами первых элементов И первого,второго и третьего элементов И-ИЛИ узла анализа знаковых разрядов, а через элемент НЕ - с первыми входами вторых элементов И первого, второго и третьего элементов И-ИЛИ узла анализа знаковых разрядов, вход знаково0

5

0

5

0

5

го разряда второго числа устройства соединен с первым входом второго элемента И элемента И-ИЛИ знака, с вторыми входами первых элементов И первого и третьего элементов И-ИЛИ и первым входом четвертого элемента И-ИЛИ узла анализа знаковых разрядов, а через второй элемент НЕ - с вторыми входами вторых элементов И первого и третьего элементов И-ИЛИ и первым входом второго элемента И четвертого элемента И-ИЛИ узла анализа знаковых разрядов, вход- знакового разряда третьего числа устройства подключен к первому входу третьего элемента И элемента И-ЙЛИ знака и соединен с вторыми входами первых элементов И второго и четвертого элементов И-ИЛИ и третьим входом первого элемента И третьего элемента И-ИЛИ узла анализа знакового разряда, через элемент НЕ соединен с йто- юыми входами вторых элементов И вто- (рого и четвертого элементов И-ИЛИ и третьим входом второго элемента И третьего элемента И-ИЛИ узла анализа знаковых разрядов, выход первого элемента И-ИЛИ узла анализа знаковых разрядов соединен с вторым входом третьего элемента И первого узла дешифрации и вторым входом второго элемента И второго узла дешифрации, выход второго элемента И-ИЛИ узла

5

0

5

0

анализа знаковых разрядов соединен с вторым входом четвертого элемента И первого узла дешифрации и вторым входом пятого элемента И третьего узла дешифрации, выход третьего элемента И-ИЛИ узла анализа знаковых разрядов соединен с четвертыми входами первого и второго элементов И первого узла дешифрации, четвертыми входами первых и третьих элементов И второго и третьего узлов дешифрации и четвертым входом второго элемента И третьего узла дешифрации, выход четвертого элемента И-ИЛИ узла анализа знаковых разрядов подключен к второму входу четвертого элемента И первого узла дешифрации и второму пятого элемента И третьего узла дешифрации, выход третьего элемента И-ИЛИ узла анализа знаковых разрядов через четвертый элемент НЕ подключен к третьим входам третьего и четвертого элементов И первого узла дешифрации, к третьим входам второго и четвертого элементов И второго узла дешифрации и третьим входом четвертого и пятого элементов И третьего узла дешифрации, выходы элементов ИЛИ первого, второго и третьего узлов дешифрации соответственно подключены к вторым входам первого, второго и третьего элементов И элемента И-ИЛИ знака.