УСТРОЙСТВО СРАВНЕНИЯ Советский патент 1971 года по МПК G06F7/02 

Изобретение относится к области вычислительной техники.

Известны устройств-а для -одновременного сра|Внения двоичного числа с двумя другими двоичными числами, определяющими интервал сравнения, содержащие регистры, логические схемы, схемы задерживания и формирования сигналов, ключевые схемы.

Однако в известных устройствах значения концов определяемого интервала включаются в интервал.

Предложенное устройство содержит регистры-счетчики, в которых каждая двоичная ячейка связана с соседней по счетному входу. Изменяя связи выходов отдельных регистровсчетчиков со схемами формирования сигналов о положении числа, можно включать в интервал или исключать из него значения его концов.

В предложенном устройстве, с целью увеличения быстродействия, надежности и его упрощения, выход регистра левого конца интервала соединен со входом ключевой схемы и через элемент задержки со входом схемы формирования сигнала о нахождении числа левее интервала; выход регистра числа соединен со входом ключевой схемы и параллельно через инвертор и элемент задержки соответственно со входом схемы формирования сигнала о нахождении числа на сегменте, выход которой

соединен со входом схемы формирования сигнала о нахождении числа левее интервала, и со входом схемы формирования сигнала о нахол дении числа правее интервала; выход регистра правого конца интервала соединен со входом элемента памяти, отрицательный выход которого соединен со входом схемы формирования сигнала о нахождении числа правее интервала, а нулевой выход соединен со

входом схемы формирования сигнала о нахождении числа на интервале.

Принципиальная схема предлагаемого устройства изображена на чертеже. Устройство состоит из генератора импульсов 1, ключевой схемы 2, регистр-счетчика 3 левого конца интервала, регистр-счетчика 4 сравниваемого числа, регистр-счетчика 5 правого конца интервала, схемы 6 формирования сигнала о нахождении числа за левой границей интервала, схемы 7 формирования сигнала о нахождении числа за правой границей интервала, элемента задержки 8, элемента памяти Я схемы 10 формирования сигнала о нахождении числа левее интервала, схемы 11

формирования сигнала о нахол дении числа внутри интервала, схемы 12 формирования сигнала о нахождении числа правее интервала. Генератор импульсов 1 служит для вырапредставляет собой обычный мультивибратор. Выход генератора соединен со входом ключевой схемы 2.

Ключевая схема совпадения 2 предназначена для разрешения и прекращения подачи импульсов с генератора импульсов / на счетные входы регистров 3, 4, 5 л представляет собой схему совпадения типа «И на четыре входа с инвертором. Выход ее соединен параллельно счетным входам всех трех регистров 3, 4, 5.

Регистры 3, 4, 5 предназначены соответственно для запоминания значений левого конца интервала, сравниваемого числа и правого конца интервала. Они представляют собой двоичные счетчики с равным числом разрядов. Выходы с каждого разряда регистров соединены со входами схем совпадения, содержащих инверторы, выходы которых являются выходами регистров.

Выход регистра 3 левого конца интервала соединен св-входом -ключевой схемы совпадения 2 и входв м е-хемы 5.формирования сигнала.

Выход регистра 4 числа соединен со входом ключевой схемы совпадения 2 и входами схемы 7 формирования сигнала и элемента задержки 8. Выход регистра 5 правого конца интервала соединен со входом элемента памяти 9.

Схема 6 служит для задержки сигнала, поступающего с выхода регистра 3 левого конца интервала на время половины периода частоты следования сигналов генератора импульсов 1 и представляет собой кипп-реле. Выход его соединен со входом схемы 10 формирования сигнала о нахождении числа левее сегмента.

Схема формирования 7 предназначена для изменения полярности сигнала, поступающего с регистра 4. Выход его соединен со входом схемы формирования сигнала о нахолсдении сигнала на интервале.

Элемент задержки 8 аналогичен схеме 6. Выход его соединен со входом схемы 12 формирования сигнала о нахоладении числа правее интервала.

Элемент памяти 9 служит для запоминания сигнала, пришедшего с выхода регистра 5 правого конца интервала, на время сравнения. Он представляет собой двухстабильную схемутриггер. Отрицательный выход его соединен со входом схемы 12 формирования сигнала о нахождении числа правее интервала, а нулевой выход соединен со входом схемы 11 формирования сигнала о нахождении числа на интервале.

Схема 10 формирования сигнала о нахождении числа левее интервала служит для получения сигнала, который означает, что число находится левее интервала. Она представляет собой схему совпадения типа «И на два входа. Один вход соединен с выходом элемента 6, а другой вход соединен с выходом схемы 11 формирования сигнала о нахождении числа

на интервале. Схемы формирования сигналов о нахождении числа на интервале и правее интервала аналогичны схеме формирования W и служат для выдачи соответствующих сигналов.

Работает устройство следующим образом. После ввода значений концов интервала и двоичного числа в соответствующие регистры 3, 4, 5 на вход ключевой схемы 2 поступает

сигнал «Начало сравнения. Сигнал с выхода генератора импульсов 1 через ключевую схему 2 начинает ноступать на счетные входы регистров 3, 4, 5. Б зависимости от чисел, записанных в регистрах, происходит последовательное заполнение емкости регистров, при этом возможны следующие случаи.

Если сравниваемое двоичное число, записанное в регистре 4, больше правой границы

интервала, записанной в регистре 5, то первым заполняется регистр 4. При этом на выходе регистра 4 числа возникает нулевой потенциал напряжения, который, поступая на выход ключевой схемы совпадения 2, запирает ее, прекращая поступление сигналов на счетные входы регистров 3, 4, 5. Кроме этого, сигнал поступает на входы схемы формирования 7 и элемента задержки 8, с выходов которых сигналы отрицательной полярности поступают соответственно на входы схемы 11 формирования сигнала о нахождении числа на интервале и схемы 12 - о нахождении числа правее интервала. На входах схемы формирования 12 происходит совпадение сигналов

отрицательной полярности от элемента задержки 8 и элемента памяти 9. В результате этого с выхода схемы 12 выдается сигнал, который означает, что число находится правее заданного интервала (Л и В).

Если сравниваемое двоичное число меньше правой границы интервала и больше левой его границы, то первым заполняется регистр 5 правой границы интервала. На выходе его возникает сигнал, который изменяет состояние

элемента памяти 9. При этом отрицательный потенциал с выхода элемента памяти будет приложен ко входу схемы 11 формирования сигнала о нахождении числа на интервале, а положительный потенциал - ко входу схемы

формирования 12.

Вторым заполняется регистр 4 числа. Сигнал с его выхода запирает ключевую схему 2 и через элемент задержки 8 поступает на вход схемы формирования 11. На входах схемы

форлшрования 11 присходит совпадение сигналов, в результате чего выдается сигнал, который означает, что число находится на заданном интервале (Б А В). В случае, когда сравниваемое число равно

правой границе интервала, регистры 4 и 5 заполняются одновременно и сигнал с выхода регистра 4 числа, а также сигнал с выхода регистра 5 правого конца интервала одновременно воздействуют на схему формирования Благодаря тому, что сигнал на выходе элемента задержки возникает позднее, чем на выходе схемы 7 и элемента памяти, происходит совпадение отрицательных сигналов на входах схемы // и выдается сигнал о нахождении числа на заданном интервале. Если сравниваемое число меньше левой границы интервала, которая записана в регистре 3, то первым заполняется регистр 5, изменяя состояние элемента памяти 9. Вторым за- 10 прлняется регистр 3 левого конца интервала. При этом на выходе его возникает нулевой потенциал, который, поступая на вход ключевой схемы совпадения 2, запирает ее, прекращая поступление сигналов на счетные входы 15 регистров 3, 4, 5. Этот же сигнал поступает на вход элемента 6, с выхода которого сигнал отрицательной полярности поступает на вход схемы 10 формирования сигнала о нахождеНИИ числа левее интервала. На входах схемы 20 10 происходит совпадение сигнала отрицательной полярности со схемы формирования 6 я с выхода схемы 11 формирования сигнала о нахождении числа на интервале, в результате на выходе схемы 10 возникает сигнал, кото- 25 рый означает, что число находится левее заданного интервала (А i Б и В). В случае, когда сравниваемое число равно левой границе интервала, регистры 3 и 4 заполняются одновременно. Благодаря тому, что 30 сигнал на выходе схемы формирования 6 выдается позднее, чем на выходе схемы 7, происходит совпадение отрицательных сигналов на входе схемы // и на ее выходе возникает сигнал, который означает, что число находится на интервале. Этот сигнал поступает на вход схемы 10, блокируя появление сигнала о нахождении числа левее интервала. Предмет изобретения Устройство сравнения для определения положения числа относительно заданного интервала, содерл ащее регистры сравниваемых чисел, генератор импульсов, схемы формирования сигналов, ключевую схему, элементы задержки и памяти, инвертор, отличающееся тем, что, с целью увеличения быстродействия. повышения надежности и упрощения устроИства, выход регистра левого конца интервала соединен со входом ключевой схемы и через элемент задержки со входом схемы формирования сигнала о нахождении числа левее интервала, выход регистра числа соединен со входом ключевой схемы и параллельно через инвертор и элемент задержки соответственно со входом схемы формирования сигнала о нахождении числа на сегменте, выход которой соединен со входом схемы формирования сигнала о нахождении числа левее интервала, и со входом схемы формирования сигнала о нахождении числа правее интервала, выход регистра правого конца интервала соединен со входом элемента памяти, отрицательный выход которого соединен со входом схемы формирования сигнала о нахождении числа пранее интервала, а нулевой выход соединен со входом формирования сигнала о нахождении числа на интервале.

Начало сравнения

6i,