Устройство для сравнения чисел Советский патент 1991 года по МПК G06F7/02 

S

О 0 vj

О

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для сравнения двоичных чисел и выбора из них большего или меньшего в зависимости от заданного режима работы, а также для выбора чисел в заданном диапазоне.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет выбора числа в заданном диапазоне.

При описании устройства введены обозначения: Q)k - количество сравниваемых чисел, (i)n - количество разрядов сравниваемых чисел, Ai...Ak - сравниваемые числа. DB - верхняя граница интервала. Он - нижняя граница интервала.

На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 - функциональная схема узла анализа; на фиг. 3 - функциональная схема формирователя управляющего слова .

Устройство содержит информационные входы 1i, l2....1k, дешифраторы 2i, 22,...2k, элементы ИЛИ 3i, 32,...Зп, узел 4 анализа, шифратор 5, шину 6 результата, управляющий вход 7, входную шину 8 нижней границы заданного диапазона, входную шину 9 верхней границы заданного диапазона, формирователь 10 управляющего слова, элементы И 11i, 112,...11п. Узел 4 анализа содержит входы 12i. 122,...12п. управляющий вход 13, выходы 14i, 14a,...14n, элементы НЕ 15, ячейки 16i, 1б2,...16п сравнения. Каждая ячейка сравнения содержит элементы И 17-19, элементы ИЛИ 20. элемент НЕ 21. Формирователь 10 управляющего слова содержит входы 22 нижней границы заданного диапазона, входы 23 верхней границы заданного диапазона, выходы 24 управляющего слова, два дешифратора 25, элементы

ИЛИ 26i, 2622б2п-1. элементы И 27i,

272,...27П, элементы ИЛИ 28i, 282,..-282п-1.

Устройство работает следующим образом.

В заоисимости от заданного режима работы (выбор меньшего или большего числа) сигнал на управляющем входе 13 равен соответственно i или О. Старшему разряду соответствует входной или /выходной наружный вывод схемы управления с большим номером.

Пусть необходимо выбрать меньшее число. Сигнал на управляющем выводе равен 1 и поступает на третий вход первой ячейки 16 сравнения. Если сигнал равен О на первом входе, то сигнал на четвертом выходе равен О, а на пятом - Г. Если сигнал на первом входе равен Г и сигнал на третьем входе равен Г, то сигнал на четвертом выходе - Г и сигнал на пятом выходе равен О, т.е. процесс распространения сигнала с управляющего входа вниз

через коммутационные ячейки происходит до обнаружения в группе информационных входов первого сигнала Т, после чего производится выдача сигнала 1 в соответствующем разряде группы выходов и блокирование работы остальных (нижестоящих) ячеек. Каждая ячейка 16 сравнения состоит из элементов И 17-19, элемента НЕ 21, элемента ИЛИ 20. Если обозначить сиг0 налы на выходах соответственно через Xi- Хе, то логические функции, реализуемые ячейкой, имеют вид .Xe, (X3 Xe), Хз.

Схема работает аналогично для выбора

5 старшего числа. При этом сигнал с управляющего входа 13 через элемент НЕ 15 распространяется через коммутационные ячейки снизу вверх, аналогично первому случаю.

0 Двоичные числа, определяющие нижнюю и верхнюю границы заданного диапазона, подаются на входы 22 и 23 соответственно формирователя 10 управляющего слова. Со входов 22 и 23. определя5 ющих границы заданного диапазона, сигналы подаются на дешифраторы 25 и преобразуются в унитарный код, содержащий 1 в соответствующих разрядах. Унитарные коды нижней и верхней границ

0 заданного диапазона поступают на элементы ИЛИ 26 и преобразуются таким образом, что для кода нижней границы во всех разрядах, старших по отношению к разряду, имевшему 1, формируются 1, а для кода

5 верхней границы во всех разрядах, младших по отношению к разряду, имевшему 1. формируются 1. Преобразованные двоичные коды нижней и верхней границ поступают на элементы И 27, формирующие

0 код заданного диапазона, содержащий Г в разрядах унитарного кода, принадлежащих диапазону, и О в разрядах унитарного кода, не принадлежащих диапазону. Сформированный код заданного диапазона по5 ступает на выходы 24 формирователя 10. Работа устройства в целом. Сравниваемые n-разрядныё двоичные числа поступают по информационным входам 1i, 1z,...1n на соответствующие дешиф0 раторы 2, где преобразуются в унитарный код. Сигналы с дешифраторов 2 поступают на элементы ИЛИ 3, которые осуществляют формирование информационного слова. При этом все двоичные числа имеют 1 в

5 определенных разрядах информационного слова. Большему числу соответствует 1м в разряде с большим номером. Нескольким одинаковым числам соответствует одна Г. В информационном слове 1 располагает- ся в порядке возрастания; п-разрядные

двоичные числа, определяющие нижнюю и верхнюю границы заданного диапазона, поступают на входы 8i, 82....8п и 9i, 92,...9n соответственно формирователя 10 управляющего слова. На выходах формировате- ля 10 формируется код заданного диапазона. Информационное слово и код заданного диапазона поступают попарно соответствующими l-ми разрядами, где , 2,...2п на входы элементов И 11, на выходах которых формируется информационное слово, соответствующее лишь числам, принадлежащим заданному диапазону, т.е. сохраняется 1 неизменной лишь в тех разрядах, которые принадлежат заданному диапазону. Во всех разрядах информационного слова, не принадлежащих заданному диапазону формируется О. Узел 4 анализа в зависимости от заданного режима работы осуществляет поиск первой 1 сверху (или снизу) в информационном слове. Найденная 1 затем поступает на соответствующий вход шифратора 5, который преобразует унитарный код, соответствующий выбранному двоичному числу, в двоич- ный код и выдает его на шину результата.

Пусть . , , . , , , . Двоичный код задаваемых чисел будет иметь вид:А , , , , . . На входы 1 дешиф- раторов 2 поступают соответственно числа А . , , . Поскольку , то каждый дешифратор имеет выходов. Таким образом на выходах дешифраторов получаем соответственно следующие комбинации 00000000, 01000000. 0000010000, 10000000. Эти комбинации унитарного кода поступают согласно схеме включения на соответствующие входы элементов ИЛИ 3, на выходах которых получа- ем смешанный унитарный код в виде 11001000. Полученный код поступает на соответствующие входы элементов И 11. На вход 22 дешифратора 25i поступает двоичный код нижней границы диапазона 010, на выходе получаем унитарный код вида 01000000, который поступает на входы элементов ИЛИ 26. После преобразования получаем код вида 01111111, который поступает на соответствующие входы эле- ментов И 27. На вход 23 дешифратора 252 поступает двоичный код верхней границы диапазона 110, на выходе получаем код вида 00000100. который поступает на входы элементов ИЛИ 28. После преобразования пол- учаем код вида 11111100, который поступает на соответствующие входы элементов И 27. На выходах 24 получим комбинацию 01111100, которая поступает на соответствующие входы элементов И 11. На

выходе элементов И 11 получаем смешанный унитарный код 01001000, который несет информацию лишь о числах и , которые попали в заданный диапазон 2-6. Смешанный унитарный код поступает на входы узла 4 анализа. Узел 4 анализа о зависимости от заданного режима работы (выбор меньшего или большего числа) осуществляет поиск первой 1 сверху (или снизу соответственно) в информационном слове. Найденная 1 затем поступает на соответствующий вход шифратора 5, который преобразует унитарный код, соответствующий выбранному flBOH4HOMv числу, в двоичный код и выдает его на шину 6 результата.

Формула изобретения

1.Устройство для сравнения чисел, содержащее узел анализа, элементы ИЛИ, шифратор, k дешифраторов, входы которых являются информационными входами устройства, 1-й выход J-ro дешифратора

(,...2, ), где п - разрядность чисел,

k - количество сравниваемых чисел, (соединен с j-м входом j-ro элемента ИЛИ. упрэв- ляющий вход устройства соединен с управляющим входом узла анализа, 1-й выход которого соединен с i-м входом шифратора, выходы которого являются выходами результата устройства, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет выбора числа в заданном диапазоне, в устройство введены элементы И, формирователь управляющего слова, причем входы верхней и нижней границы заданного диапазона устройства соединены с соответствующими входами верхней и нижней границы формирователя управляющего слова, выход 1-го элемента ИЛИ и 1-й выход формирователя управляющего слова соединены соответственно с первым и вторым входами 1-го элемента И, выход которого соединен с i-м входом узла анализа.

2.Устройство поп. 1,отличающее- с я тем. что формирователь управляющего слова содержит два дешифратора, две группы элементов ИЛИ по элементов в каждой, 2П элементов И, причем входы верхней и нижней границы формирователя управляющего слова соединены с соответствующими входами соответственно первого и второго дешифраторов, первый выход первого дешифратора соединен с первыми входами первого элемента И и первого элемента ИЛИ первой группы, второй выход первого дешифратора соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ первой группы, выход 1-го элемента ИЛИ первой группы соединен с первым входом

(l+1)-ro элемента И. где l-1,...,(2n-1). второй вход 1-го элемента И соединен с выходом 1-го элемента ИЛИ второй группы, первый вход которого подключен к 1-му выходу второго дешифратора, выход q-ro элемента ИЛИ первой группы соединен с первым входом (q+1)-ro элемента ИЛИ первой группы, где q-1(2п-2). второй вход которого соединен с а-м выходом первого дешифратора,

0

где , второй вход q-ro элемента

ИЛИ второй группы соединен с выходом (q+1)-ro элемента ИЛИ второй группы, второй вход (2п-1)-го элемента ИЛИ второй группы соединен с 2п-м выходом второго дешифратора и вторым входом 2п-го элемента И, выходы элементов И являются соответствующими выходами формирователя управляющего слова.

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для сравнения двоичных чисел и выбора из них большего или меньшего в зависимости от заданного режима работы, а также для выбора чисел в заданном диапазоне. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. Устройство содержит информационные входы 1, дешифраторы 2, элементы ИЛИ 3, узел анализа 4, шифратор 5, шину результата 6, управляющий вход 7, шины нижней 8 и верхней 9 границ диапазона, формирователь 10 управляющего слова, элементы И 11. Изменяют режим работы путем подачи соответствующих управляющих и настроечных сигналов. Устройство для сравнения чисел может быть использовано при проектировании систем управления, систем автоматики и телемеханики. 3 ил.

//

Фиг..

1Ч

2°-1

Г

ри,г.Ъ