Устройство для сравнения двоичных чисел Советский патент 1978 года по МПК G06F7/04 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике .и может быть использовано лрл реализации технических средств автоматики .и ЭВМ для сравнения двух синхронно поступающих в прямом лоследовательно,м двоичном коде чисел, .в которых знак содержится .в л-м разряде и числа поступают младшилш разрядами вперед. Известно устройство для сравнения двоичных чисел, содержащее трехстабильный трИггер на элементах И-НЕ, элемент нер.аанозначност.и ,и элементы 1. К недостаткам известното устройства относятся узкие функциональные возможности, так ка-к оно позволяет сравнивать числа только на равенство. Наиболее близким техническим решением к .изобретению является устройство для сравнения двоичных чисел, содержащее трехстабильный триггер на элементах И-НЕ, элемент неравнозначности, эле менты И-НЕ, НЕ, И, ИЛИ, причем один из входов первого элемента И-НЕ соединены с одним из входов элемента неравнозначности и подключен к первой входной щине, одм1 из входов второго элемента И-НЕ соединен с другим входом элемента неравнозначности и подключен к второй входной шине, другие входы первого и второго элементов И-НЕ и вход элемента НЕ соединены с выходом элемента неравнозначности, выходы которых подключены к первому, второму и третьему информационным входам трехстабильного тр иггера, а входы установки триггера соединены с щиной сброса 2. Однако это устройство имеет узкие функциональные возможности вследствие того, что оно не позволяет сравнивать числа с учетом знака. Цель изобретения - расщлфение функциональных возможностей устройства для сравнения двоичных чисел иуте.м реализации операции алгебра.ического Сравнения. Указанная цель достигается тем, что в устройстве первый и третий выходы трехстабильного триггера соединены с входа1ми элемента И, выходом .подключенного к входал третьего элемента И-НЕ и иервого элемента Р1ЛИ, выходы которых связаны ; перзьп и вторым входами четвертого элемента И-НЕ, третий вход четвертого элемента PI-НЕ подсоединен к третьему выходу трехстабильного триггера и к одному из входов второго элемента ИЛИ, другой вход которого соединен с выходом элемента неравнозначности. Другой вход первого элемента ИЛИ подключен к второй входной шине, другой вход третьего элемента И-НЕ - к пер.вой входной шине, а выходы четвертого зле.мента И-НЕ и второго элемента ИЛИ - к первой п второй выходным шина.м устройства для сравнения двоичных чисел и к входНМ пятого элемента И-НЕ, выход которого соединен С третьей выходной ш,иной устройства для .сравнения двоич,ных чисел.

ФунКциолальная схема устройства для сравнения дво,ич,ных члсел предста.влена на чертеже.

Устройство содержит элемент ./ неравйозначности, Входные ши,ны 2 и 5, элемент НЕ 4, элементы И-НЕ 5, 6, элементы И-НЕ 7, 8, 9 трехста-бильного .ггера, ши1ну 10 сброса, элемент И 11, элемент ИЛИ 12, элементы И-НЕ /5, 14, 15, элемент ИЛИ 16, выходные ши.ны 17, il8 и 19.

Работает устройство следующим образом.

В ИСХОДНОМ состояаид .на ши«у 10 сброса подается яулевой логический уровень, а результате чего яа выходе элемента И-НЕ 9 устанаВлдвается нулевой логический уровень, а ,на выходах элементов И-НЕ 7 и 8 - еди,н,ичаые логические уров.ни. На выходной шине 75 имеется нулевой логический уровень, а .на выходных шинах 17 и 19 - еД|И,н;ич.ные логические уровни. На входные шины 2 и 5 устройства подаются прямые посл-едователкные двоичные .коды сравниваемых чисел, «ачиная с Младшего .разряда. Нри совпадении сравниваемых кодов на выходе элемента 1 ,нер.а1ВНОз.нач«ости появляется нулевой .логический уровень, а на выходах элементов И-НЕ 5, 6 ,и НЕ 4 - еди,ничпые логические уровни, в результате чего логические уровщи (На выходах элементов И-НЕ 7, 8, 9 и ,на выходных ш.инах 17, 18, 19 не изменяются.

Лусть иа входную шину 2 .подается .нулевой сигнал, а .на входную шину 3 - единичный. В этом случае .на выходе элемента «еравно.знач-ности образуется единичный лопический уровень, кото.рый открывает элементы И-НЕ 5 и 6. Нулевые логические уровни с выходов элементов НЕ 4 .и И-НЕ 6 Образуют единичные логические уровни ла выходах элементов И-НЕ 5, 9 ,и нулевой логический уровень на выходе элемента И-НЕ 7. Далее устройство для .сравнени.я двоичных чисел функцианир ет аналопичным образо м.иза (га-1) такт, где п - разрядность ера в.ниваемых кодав, осуществляет срав.нение чисел ло их абсолютным величинам. НрИ|Л| /,, где А В представляют собой подаваемые соответственло на входные шины 2 :и 5 коды сравниваемых чисел, на выходе элемента И-НЕ 7 имеется нулевой логический уровень, а ла выходах элементогВ И-НЕ S и Р - единичные логические уровни. При А В «а выходе элемента И-НЕ 9 устала1вливается нулевой логический уровень, а на выходах элементов 7и 5 - единичные логические уровни; ири А В яа выходе элемента И-НЕ 8-нулевой логический уровень, а на выходах элементов И-НЕ .7 и 9-единичные логические уров.ни. На гг-1м такте на вхо.дные шины 2 и 5 .подаются знаковые разряды кодов сравнизаемых чисел.

Для примера допусти.м, что , В и Л является пр.ямым .кодом отри.цатель-ного Ч|Псла, а Б - прЯ1МЫМ .кодом 1полож.птельн 0го числа, т. е. ла «-iM такте ла входную шилу 2 поступает единич.ный логический урО:В.ень, а на .входную |Щ1Ину 3 - (нулевой логический уро.вень. В этом случае на выходе элемента ИЛИ .12 имеется единичный логический уровень, л а выходе элемента V. JI - нулевой .логический уровень, а 1на выходе элемента .И-НЕ 13 - единичный ло.гический уровень. Из-за наличия единичного .логического Зфовня на выходе элемента 9 на выходе элемента 14 и соответственно, на выходной шине /7 образуется нулевой ло.гический уровень, а на выходе элемента ИЛИ 16 и на выходной шиле 18 - един.ичлый логический рО:вень. Единичный логический уровень .появляется и .на выходе элемента И-НЕ 15 и сответственно ла .выходной шине 19. Наличие нулевого логического ур.о.вня на выходной щиле 17 указывает на то, что . .При А В и .нулевой логический уровень имеется соответственно .либо ла выходной щлле 18, либо на выходной щине 19.

И.спользование .изобретения позволяет расширить функциональные возможности устройства путем реализации алгебраического сравнения.

Формула изо.бретения

Устройство для срав,не.ния двоичных чисел, содержащее трехстабильный тр.иггер на элементах И-НЕ, элемент неравнозначности, элементы И-НЕ, НЕ, И, ИЛИ, один из входов первого элемента соединен с одним из входов элемвнта неравнозначности .и подключен к первой входной щиле, оди.н из входов .второго элемента И-НЕ соеди.нен с другим входам элемента неравнозначности и подключен к второй входной шине, другие входы первого и .второго элементов И-НЕ :и вход элемента НЕ соединены с выходам элемента .неравнознач.ности, выходы которых под.ключены .к первому, второму .и третьему информационным входа.м трехстабпльного тр.иггера, входы установки которого соединены с шилой сброса, о т л и чающееся тем, что, с .целью ipacШ|И;релия функ,цио.наль(ных возмол ;ностей путем реализации операции .алгебраического сравнения, в .нем пер.вый :П третий выходы трехстабильного триггера соединены с вхлдами элемента И, выход которого тодключен к входа.м третьего элемента И-НЕ и первого элемента ИЛИ, выходы .которых соединены .с первым и -вторым входами четвертого элемента И-НЕ, третий вход которого подключен .к третьему выходу трехстаСильного триггера .и .к одному .из входов вто:рого элемента ИЛИ, другой вход которого соединен -с выходам элемента неравнозначности, другой вход .первого элемента ИЛИ подключен к второй входной шине, а другой вход третьего элемента И-НЕ соединен с первой входной шиной, выходы четвертого элембнта И-НЕ и второго элемента ИЛИ подключены .к первой и второй выходны-м шинам устройства для .равнения двоичных чисел « к входа,м .пятого элемента И-НЕ, выход которого соединен с третьей выходНОИ шиной устройства для сравнения двоичных чисел.

Источ.ники И нфор маи;и.и, принятые во внимание при экспертизе:

1.Марр.н Е. И. Простые логические схемы для сраанекия двоичных чисел. Электрокика, т. 45, № 7, .М., «Мир, 1972, с. 61, р.ис. 1.

2.Авторское свидетельство СССР № 485445, кл. G 06 F 7/04 1974.