Устройство для сравнения двоичных чисел Советский патент 1974 года по МПК G06F7/04 

1

Предложенное устройство относится к области вычислительной техники, в частности к арифметическим устройствам, и может быть использовано в вычислительных машинах цифровой автоматики, в устройствах программного управления.

Известны схемы параллельного сравнения чисел, которые могут быть бессумматорными или устройствами вычитания.

Известны устройства для сравнения двоичных чисел, содержащие схему формирования переносов, входы которой связаны с шинами сравниваемых чисел, а выход переноса старшего разряда соединен с входом схемы анализа, выход которой под-, ключен к другому входу схемы формирования переносов.

Однако для построения этих устройств требуется большое количество элементов, соединяемых в громоздкие многоступенчатые схемы, что значительно усложняет конструк

цию и снижает ее надежность.

Предложенное устройство отличается тем, что в нем схема анализа состоит из двух триггеров и логических элементов И, И-НЕ, ИЖ-НЕ, НЕ. При этом выход переноса старшего разряда связан че-i рез последовательно соединенные элемент И, другой вход которого подключен к шине опроса, и элемент ИЛИ-НЕ, другой вход которого подсоединен к выходу второго элемента И, подключенного входами к входам другого элемента ИЖ-НЕ и к прямым выходам первого триггера, Свходом установки в нулевое состояние второго триггера, с входом установки его в единичное состояние через элемент И-НЕ, другой вход которого связан с прямым выходом первого триггера, и через элемент НЕ - с входом второго элемента И и через элемент И-НЕ, другой вход которого соединен с ШИНОЙ опроса, - с входом ус тановкй в единичное состояние первого триггера, вход установки в нулевое состояние которого связан с шиной опроса, прямой выход - с другим входом схемы формирования переносов, а инверсный - о г ретъим входом первого элемента И. Другой вход второго элемента ИЖ-НЕ соединен с прямым выходом второго триггера. Это позволяет упростить устройство. Для выявления равенства чисел используется только одна схема анализа, что дает возможность отказаться от второй части устройства, увеличивающейся при повышении числа разрядов. На чертеже показана блоксхема устройства. Устройство включает в себя Схему I формирования переносов, . состоящую из логических элементов И 2,3 и элементов ИЛИ-НЕ 4,5 в каждом разряде, схему б анализа, содержащую элемент НЕ 7. элементы И-НЕ 8, 9, ИЛИ-НЕ IQ, II, элементы И 12, 13 и триггеры 14 и 15, Входы элементов И 2 и 3 каждого разряда соединены соответ ственно с шинами прямых и инверсных значений сравниваемых чисел Выход элемента И 2, а такж шины входа значения переноса с предыдущего разряда Х,,.,.,2-п. связаны с двумя входами элемента ИЛИ-НЕ 4, выход элемента ИЛИНЕ 4 и выход элемента И 3-е входами элемента ИЖ-НЕ 5, выход элемента ИЖ-НЕ 5 - с шиной переноса Q , Шина выхода переноса отаршего разряда соединена с входами элементов И-НЕ 9 и И 15 и через элемент НЕ 7 с входами элементов И-НЕ 8, И 12 и ИЛИ-НЕ II, Второй вход элементов И-НЕ 8 и И 13 и нулевой вход триггеpa 14 подключены к шине импульса опроса, а выход элемента И-НЕ В - к единичному входу триггера 14, нулевой выход которого соединен с входом элемента И 13, а единичный - о входами элементов И-НЕ 9 и И 12 и шиной входа переноса младшего разряда. Выходы элементов И 12 и 13 связаны с двумя входами элементов ИЛИ-НЕ 10, выход которого соединен с нулевым, а выход элемента И-НЕ 9 с единичным входам триггера 15, Нулевой выход триггера 15 - шина начения равенства - S , а едиичный подсоединен к второму вхоу элемента ИЛИ-НЕ II; выход оторого - шина значения неравентва. Устройство работает следуюим образом. Пусть на входы схемы формиования неравенства X,...,iv одано число.А прямым кодом, а на ходы г ,, - itt, - сравниваемое с ним число в инверсным кодом и на выходе переноса первого разряда 0 при этом на выходе переноса старшего разряда О. I, при А В и 0 при , После введения сравниваемых чисел А и В поступает отрицательный ИМПУЛЬС опроса на вход эле- , мента Й-НЕ 8, на втором входе которого пр появляется отрицательный потенциал, что вызывает опрокидывание элементом ИНЕ 8 триггера 14 в состояние I. Потенциал с единичного выхода риггера 14 поступает на вход переоса первого разряда схемы I формиования переноса,но так как А В, то на выходе переноса старшего разряда знак остается равным 11 открывается элемент И 12, который через элемент ИЛИ-НЕ 10 опрокидывает в единичное состояние триггер 15, что означает , На выходе же элемента .ИЛИ-НЕ II , что означает , При новой записи чисел перенос равен нулю и очередной импульс опроса снова через элемент И-НЕ 8 опрокидывает триггер 14 ,в единичное состояние, В результате по цепи переноса знак изменяется на I, при этом через элемент И-НЕ 9 опрокидывается в О триггер 15, на выходе 5 , следовательно, А В, От триггера 15 на вход элемента ИЛИ-НЕ II поступает отрицательный потенциал, на шине выхода переноса При на выходе схемы фор-« мировани я переносов логическая I, что вообще не вызывает опрокидывания в I триггера 14, но через элемент И 15 опрокидывается в I триггер 15, при этом элемент ИЖ-нЕ выдает на выход логическую , что означает . ПРЕДМЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯ Устройство для сравнения двоичных чисел, содержащее схему формирования переносов, входы ко