Устройство для сравнения двоичных чисел Советский патент 1979 года по МПК G06F7/02 

(5-1) УСТРЮЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ДВОИЧНЫХ ЧИСЕЛ

Изобретение относится к области автоматики и вычислитепьной техники, в частности к цифровым системам контроля и обработки информации.

Известно устройство для сравнения двоичных чисел, содержанхее элементы И, ИЛИ, триггер и регистры fl. Недостатком этого устройства явияется низкое быстродействие.

Наиболее близким техническим решением к предложенному является устройство для сравнения двоичных чисел, содержащее регистр, накаптгоающий сумматор, элементы И, ИЛИ, элементы задержки, триггер, группы элементов И, причем вход установки в нулевое состояние триггера и первые входы первого и второго элемегтов ИЛИ соединены с первой управшпощей шиной, прямой и инверсный выходы триггера подключены к первым входам первого и вторюго элементов И соответственно, вторые входы первого и второго элементов И соединены со второй зшравляющей шиной.

а выходы первого и второго элементов И подключены соответственно к первому входу третьего элемента ИЛИ и к управляющему входу элементов И первой группы, информационные входы которых соединены с инверсными выходами регистра, а выходы - с первой группой входов накапливающего сумматора, выход третьего эиемента ИЛИ подключен к управлякяцему входу элементов И второй группы и через первый элемент задержки - ко вхооу установки в единичное состояние триггера и ко второму входу второго элемента ИЛИ, выход которого соединен со входом, установки в нулевое состояние регистра, прямые выходы которого подкточены к информационным входам элементов И второй группы, выходы которых подключены ко второй группе влодов накапливающего сумматора 2J.

Недостатком этого устройства является его относительная сложность. Цепью изобретения явпяется упрощение устройства. Поставпенная цепь достигается тем, что в устройстве прямой н инверсные выходы знакового разряда Накапливающего сумматора сое/шнены с первыми входами третьего и четвертого элементов И, вторые входы которых подключены к третьей и четвертой шин;ам управ пения соответственно, а выходы - ко входам четвертого элемента ИЛИ, выход которого подкшочен к первому входу пятого эпемента И, выход которого соединен со вторым входом первого эпе мента ИЛИ, выход которого подкшочен ко ВХОДУ накапливающего сумматора, а выход первого эпемента И через второй эпемен задержки соединен со вторым входом пятого эпемента И и со входо и третьего элемента задержки, выход которого подключен ко второму входу третьего элемента ИЛИ. Блок-схема устройства изображена на чертеже. Устройство содержит регистр 1, накапливающий сумматор 2, группы элементов И 3,4, элементы ИЛИ 5,6,7,8, элементы И 9,10,11,12,13, триггер 1 элементы задержки 5,16,17, шины управления 18,19, 2О,21, информационную шину 22, Устройство работает еледукицим обра зом. Сигнал установки исходного состоя ния устройства, поступающий на шину управпения 18, устанавливает егист -1 накапливающий сумматор 2 и триггер 1 в нулевое состояние. Числа дпя сравнения поступают по информационной шине , 22 в параллельном или последовательно кодах в зависимости от типа источника сравниваемых чисел. Первое число записывается в регист 1, а сигнал сброса, поступающий после первого числа на шину управпения 19 через элемент И 12, управляемый инве ным выходом триггера 14, н элемент ИЛИ 6, переписьгаает это Двоичное числ в прямом коде в накапливакидий сумматор 2. При этом триггер 14 и регистр 1 сигналом сброса через элемент задер ки 17 устанавливаются соответствеяно в единичное в нулевое состояния. Второе число, поступаюшее на шину управления 22, также записывается, в регистр 1. Поступакмций после числа на шину упра вления 19 . сигнал через элемент И 13 открывает группу элеентов И 4 и перезаписьгеает обратный од второго числа в накапшшающий суматор 2. Рассмотрим работу устройства для случая выбора наибольшего числа, когда разрешающий сигнал подан на шину управления 20, и выбора наименьшего числа, когда разрешающий сигнал подан на шину управления 21. Если второе двоичное число окажется больше или равно первому двоичному числу, записанному в накапливающем сумматоре 2, то триггер его знакового разряда будет в единичном состоянии, элемент И 9 будет открыт и разрешающий сигнал через элемент ИЛИ 8 подается на элемент И 11. Сигнал сброса, поступивший после второго числа и задержанный на время, необходимое для выполнения суммирования, через элементы И 11, ИЛИ 7 поступает на шину сброса накапливающего сумматора 2 и очищает его. Этот же сигнал через элемент задержки 16 и элемент ИЛИ 6 поступает на группу элементов И 3, перезаписьгоает второе число в прямом коде в накапшвающий сумматор 2 и через элемент задержки 17 и элемент ИЛИ 5 очищает регистр 1. Если второе двоичное число окажется меньше первого числа, то триггер знакового разряда будет в нулевом сое- . тоянии. В этом случае элемент И 11 закрыт, поэтому разность двух чисел первого и второго сохранится в накапливающем сумматоре, так как сигнал сброса не поступает на шину сброса . накапливающего сумматора. Этот сигнал через элементы задержки 15, 16 и элемент ИЛИ 6 откроет группу элементов ИЗ. При этом в первс.л случае (когда второе число больше первого) второе число запишется в очищенный накапливающий сумматор 2, а во вто- ром - к разности первого и второго чисел прибавится прямой код второго числа и первое большее число будет восстановлено в сумматоре. При выборе наименьшего числа, если второе двоичное число окажется меньше первого, то триггер знакового разряда накапливающего сумматора 2 в нулевом состоянии, элемент И 10 окажется открытым и разрешающий сигнал через элемент ИЛИ 8 будет подан на элемент И 11. Сигнал сброса через элементы И 11, ИЛИ 7 поступит на шину сброса накапливакнцего сумматора 2 и очищает его. Этот же сигна через элемент задержки 16 и элемент ИЛИ 6 поступит на группу элементов И 3, и через элемент задержки 17 и элемент ИЛИ 5 на шину сброса регистра 1. При этом в накапливающий сумматор 2 перезаписывается второе число. в прямом коде. Если второе двоичное число больше или равнопервому числу, то триггер анакового разряда будет в единичном состоянии. Р этом случае элемент И 11 закрыт, поэтому разность двух чисел первого и второго сохранится в накапливающем сумма торе 2, так как сигнал сброса не поступит на шину сброса. Этот сигнал через элементы задержки 15, 16 и элемент ИЛИ 6 откроет группу элементов И 3. При этом к разности первого и второго чисел, записанных в накапливающем сумматоре .2 прибавится прямой код второго числа и первое меньшее число будет восстановлено в накапливающем сумматоре. Изобретение позволяет упростить уст ройство за счет использования накаплива щего сумматора. Формула изобретения Устройство дйя сравнения двоичных чисел, содержащее регистр, накапливакнгций сумматор, элементы. И, ИЛИ, элементы задержки, триггер, группы элементов И, причем вход установки в нулевое состояние триггера и первые входы первого я второго элементов ИЛИ соединены с первой управляющей шиной, npsjмой и инверсный выходы триггера подключены: к первым входам первого и второго элементов И соответственно, вторые входы первого и второго элементов И соединены со второй управляющей щиной, а выходы первого и второго элементов И подапючены соответственно к первому входу гретьего элементя ИЛИ и к управл5пошему входу элементов И первой группы, информационные входы которых соединены с инверсными выходами регистра, а выходы - с первой группой входов накапливающего сумматора, выход третьего элемента ИЛИ подключен к управляющему входу элементов И второй группы и через первый, элемент задержки ко входу установки в единичное состо5шие триггера и .ко второму входу второго элемента ИЛИ, выход которого соединен со входом установки в нулевое состояние регистра, прямые выходы ко- торого подключены 15 информационным входам элементсщ И второй группы, выходы которых подключены ко второй группе входов накапливающего сумматора, отличающееся тем, что, с цепью упрощения устройства, в нем прямой и инверсный выходы знакового разряда накаштваюшего сумматора соединены с входами третьего и четвертого эпементов И, вторые входы которых подкшочены к третьей и четвертой ижнам управления соответственно, а выходы - ко входам «ютвертого элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу пятого эгеемента И, выход которого соединея со вторым входом первого элемента ИЛИ, выход которого подключен ко входу накаплпBakSiefO сукшатора, а выход первого элемента И юрез второй элемент задержки соединен со вторым входом пятого элемента И и со входом третьего элемента задержки, выход которого подключен ко второму входу третьего элемента ИЛИ. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское сви аетельство СССР № 446055, М.кл. G Об F 7/О4. 25.07.71. 2.Авторское свидетельство СССР №466508, кл. G 06 F 7/О4, ЗО.О9.7О.