Устройство для сравнения @ -разрядных чисел Советский патент 1992 года по МПК G06F7/04 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в узлах управления и контроля.

Известно устройство сравнения п-раз- рядных чисел, содержащее п ячеек сравнения, выполненных HP двух элементах И-НЕ, и, кроме первой и второй ячеек, двух элементах И, причем первые входы первого и второго элементов И соединены с прямыми выходами соответствующих разрядов первого и второго сравниваемых чисел, а их вторые входы - с инверсными выходами соответствующих разрядов первого и второго сравниваемых чисел, выходы первогсгй второго элементов И-НЕ во всех ячейках, кроме первой, соединены с первыми входами второго и первого элементов И соответственно последующей ячейки, вторые входы которых соединены соответственно с выходами элементов И и с третьими входами элементов И-НЕ предыдущей ячейки, выходы первого и второго элементов И последней ячейки соединены с первыми входами дополнительных элементов И устройства, вторые входу которых соединены с выходами второго и первого элементов И-НЕ последующей ячейки соответственно, а выходы являются выходами устройства сравнения. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для сравнения двоичных чисел, содержащее п ячеек, каждая из которых состоит из элементов И-НЕ, причем в каждой ячейке устройства выход первого элемента И-НЕ соединен с первыми входами второго и третьего элементов И-НЕ, выход четвертого элемента И-НЕ подключен к первым входам пятого и шестого элементов И-НЕ, выходы второго и пятого элементов И-НЕ соединены с вторыми входами шестого и fpeTbero элементов И-НЕ соответственно, первые входы первого и четвертого элементов И-Н Е

подключены к шинам соответствующего разряда первого и второго сравниваемых чисел соответственно, выходы третьего и шестого элементов И-НЕ к-й ячейки (к 1,..., п)устройства соединены с вторыми входами пятого и второго элементов И-НЕ (к+1)-й ячейки соответственно, выходы третьего и шестого элементов И-НЕ к-й ячейки соединены с вторыми входами первого и четвертого элементов И-НЕ (кМ)-й ячейки соответственно.

Недостатком этого устройства является низкое быстродействие: время выработки результата сравнения в к-й ячейке составляет Зс, где i - задержка элемента И-HF, и отсутствие индикации о завершении процесса сравнения, так как на его выходе всегда присутствует один из рабочих кодов сравнения.

Цель изобретения - расширение области применения за счет обеспечения возможности использования устройства в самосинхронной схемотехнике путем индикации на его выходах моментов окончания процесса установки и сброса результата сравнения.

Для этого устройство сравнения п-раз- рядных чисел (п - четное), содержит п ячеек сравнения, каждая из которых включаетдва элемента И-ИЛИ-НЕ, причем в нечетных ячейках сравнения первый вход первого элемента И первого элемента И-ИЛИ-НЕ соединен с первым управляющим входом ячейки, первый и второй входы первого элемента И второго элемента И-ИЛИ-НЕ соединены соответственно с вторым управляющим входом ячейки и соответствующим входом прямого разряда первого сраЁниваемого числа устройства, в ячейках сравнения первый вход первого элемента И первого элемента И-ИЛИ-НЕ соединен с первым управляющим входом ячейки сравнения, первый и второй входы первого элемента И первого элемента И-ИЛИ-НЕ соединены соответственно с первым управляющим входом ячейки сравнения и входом соответствующего прямого разряда второго сравниваемого числа устройства первый и второй управляющие входы первой ячейки сравнения соединены с первым и вторым управляющими входами устройства, первый и второй выходы последней ячейки сравнения являются выходами результата сравнения устройства; в каждой нечетной ячейке первые входы второго и третьего элементов И первого элемента И-ИЛИ-НЕ соединены соответственно с входом прямого разряда первого и входом инверсного разряда второго сравниваемых чисел устройства, второй управляющий вход соединен с вторыми входами первого, второго, третьего элемента И первого элемента И-ИЛИ-НЕ, первый вход второго и

третий вход первого элементов И второго элемента И-ИЛИ-НЕ нечетной ячейки сравнения соединены соответственно с первым управляющим входом ячейки и входом инверсного разряда второго сравниваемого

0 числа устройства, в каждой четной ячейке первые входы второго и третьего элементов И первого элемента И-ИЛИ-НЕ соединены соответственно с входом прямого разряда второго и входом инверсного разряда пер5 вого сравниваемого числа устройства, первый управляющий вход соединен с вторыми входами первого, второго и третьего элементов И первого элемента И-ИЛИ- IE, первый вход второго и третий вход первого

0 элемента И второго элемента И-ИЛИ-НЕ четной ячейки сравнения соединены соот- вественно с вторым управляющим входом данной ячейки сравнения и входом инверсного разряда первого сравниваемого числа

5 устройства, выходы первого и второго эле- мен га И-ИЛИ-НЕ каждой ячейки сравнения, креме последней, соединены соответственно с первым и вторым управляющим входами последующей ячейки сравнения.

0 На чертеже изображена схема устройства для сравнения чисел.

Устройство содержит шины 1 и 2 сравниваемых чисел (старшие разряды нумеруются младшими индексами) и п ячеек

5 сравнения 3, выполненных на элементах И- ИЛИ-НЕ 4 и 5, выходы которых соединены с в/одними шинами 6 и 7 следующей ячейки. Входы 8 и 9 являются управляющими входами устройства. Выходы элементов И-ИЛИ0 НЕ 4, 5 последней ячейки соединены с выходами 10 и 11 результата сравнения.

Устройство сравнения работает следующим образом.

Состояние нечетной (четной) ячейки

5 сравнения 3 с номером к (значение на выходах элементов И-ИЛИ-НЕ 4,5) соответствует: 00(11) - А В, 11(00) ,. 01(10) - первые к разрядов чисел А и В совпадают, 10(01) - нерабочее состояние.

0 Состояние выходов результата сравнения 10 и 11 соответствует: при четном числе ячеек сравнения в устройстве - 11 - А В, 00 - В А, 10 - А В, 01 - нерабочее состояние.

5 Состояние на управляющих входах 8 и 9 соответствует: 10 - сравнение разрешено, О1 - нерабочее состояние (сравнения не происходит),

При наличии на входных шинах 6, 7 нечетной (четной) ячейки сравнения значений

00(11) вне зависимости от значений сравниваемых в ячейке разрядов чисел на выходах элементов 4, 5 ячейки формируется значение 11(00). Таким образом, как только в первом не совпавшем старшем разряде будет установлено А« Вк, соответствующие значения будут установлены на выходах всех последующих ячеек сравнения, в том числе и на выходах результата сравнения, При наличии на входных шинах 6, 7 нечетных (четных) ячеек сравнения значений 11(00), свидетельствующих, что В А, на выходах всех последующих нечетных (четных) ячеек сравнения устанавливаются значения 11(00) вне зависимости от результатов сравнения последующих разрядов. Установка входных шин 8, 9 в нерабочее состояние 01 также приводит к появлению на выходах всех ячеек сравнения нерабочего состояния.

Если же на входных шинах б, 7 нечетных (четных) ячеек сравнения с номером к состояние 10(01), свидетельствующее о совпадении значений в предыдущих (к-1)-х разрядах, то значения на выходах элементов 4,5 определяются соотношением значений к-х разрядов сравниваемых чисел и равны 00(11) при Ак Вк, 11(00) Вк Ак, 01(10) при Ак Вк.

В предложенном устройстве состояние выходов разбито на 2 группы наборов: рабочие (11,00) и нерабочие (01). До тех пор, пока результат сравнения не выработан во всем устройстве (на выходах всех ячеек сравнения рабочие наборы), выходы устройства будут находиться в нерабочем состоянии. Это позволяет использовать предложенное устройство в самосинхронной схемотехнике, в то время как известные устройства работают только по синхронному принципу, поскольку на их выходах всегда присутствует один из рабочих наборов.

Формула изобретения

Устройство для сравнения п-разрядных чисел, n-четные, содержащее п ячеек сравнения, каждая из которых включает два элемента И-ИЛИ-НЕ, причем в нечетных ячейках сравнения первый вход первого элемента И первого элемента И-ИЛИ-НЕ, соединен с первым управляющим входом ячейки, первый и второй входы первого элемента И второго элемента И-ИЛИ-НЕ соединены соответственно с вторым управляющим входом ячейки и соответствующим прямым разрядом первого сравниваемого числа устройства, в четных ячейках сравнения первый вход первого элемента И первого элемента И-ИЛИ-НЕ соединен с первым управляющим входом ячейки сравнения, первый и второй входы первого элемента И первого элемента И-ИЛИ-НЕ соединены соответственно с первым управляющим входом ячейки сравнения и выходом соответствующего прямого разряда

второго сравниваемого числа устройства, первый и второй управляющие входы первой ячейки сравнения соединены с первым и вторым управляющими входами устройства, первый и второй выходы последней

ячейки сравнения являются выходами результата сравнения устройства, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения устройства путем обеспечения индикации рабочей и нерабочей

фаз, в каждой нечетной ячейке первые входы второго и третьего элементов И первого эле мента И-ИЛИ-НЕ соединены соответственно с выходом прямого разряда первого и

входом инверсного разряда второго сравниваемых чисел устройства, второй управляю щий вход соединен с вторыми входами первого, второго, третьего элементов И первого элемента И-ИЛИ-НЕ, первый вход второго и третий вход первого элементов И второго элемента И-ИЛИ-НЕ нечетной ячейки сравнения соединены соответственно с первым управляющим входом ячейки и входом инверсного разряда второго сравниваемого числа устройства, в каждой четной ячейке первые входы второго и третьего элементов И первого элемента И-ИЛИ-НЕ соединены соответственно с выходом прямого разряда второго и выхбдом инверсного разряда первого сравниваемых чисел устройства, первый управляющий вход соединен с вторыми входами первого, второго и третьего элементов 1/1 первого элемента И-ИЛИ- НЕ, первый вход второго и третий вход

первого элементов И второго элемента И- ИЛИ-НЕ четной ячейки сравнения соединены соответственно С вторым управляющим входом данной ячейки сравнения и входом инверсного разряда первого сравниваемого

числа устройства, выходы первого и второго элементов И-ИЛИ-НЕ каждой ячейки сравнения, кроме последней, соединены соответственно с первым и вторым управляющими входами последующей ячейки сравнения.

VJ

Cn

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в узпах управления и контроля. Цель изобретения - расширение области применения за счет обеспечения индикации рабочей и нерабочей фаз. Устройство содержит шины сравниваемых чисел и п ячеек сравнения, выполненных на элементах И- ИЛИ-НЕ. В устройстве состояние выходов разбито на две группы наборов: рабочие /11,00/ и нерабочие /01/. Это позволяет использовать устройство в самосинхронной схемотехнике. 1 ил.

Редактор И.Касарда

Техред М Моргентал

Заказ 2В94ТиражПодписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„ 4/5

Корректор С.Лисина