Устройство для сравнения и преобразования двоичных чисел Советский патент 1979 года по МПК G06F7/04 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ И ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ДВОИЧНЫХ ЧИСЕЛ

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано при реализации информационных и вычислительны устройств. Известны утсройства для сравнения двух двоичных чисел, содержащие элементы И, ИЛИ, НЕ, триггеры, Недостаток этого устройства - сло ность и ограниченные функциональные возможности. Оно позволяет определят только признак результатов сравнения двух двоичных чисел и не обеспечивает определения численного значения разности сравниваемых чисел.. Кроме того, при определении признака результатов сравнения сигнал выдается только- на одной из трех выходных шин, что часто неудобно в применении Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является устрой ство, содержащее схему сравнения, элементы ИЛИ, rfE, И, триггер, генера тор, счетчики, коммутаторы, дифферен цирующие цепи, причем первый и второй входы схемы сравнения соединены с первым и вторым информационными входами устройства, выход генератора подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с инверсным выходом триггера, а выход первого элемента И подключен к информационному входу первого счетчика, выходы которого соединены с информационными входами первого и второго компараторов, выходы которых подключены ко входам первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом установки в нулевое состояние триггера. Недостаток этого устройства - ограниченные функциональные возможности, заключающиеся в невозможности определения численного значения результатов сравнения дйух п-разрядных двоичных чисел и в невозможности выдачи признака результатов сравнения в виде двоичного кода. Цель предлагаемого изобретения расширение функциональных возможностей в части выдачи результата сравнения в цифровом кеде и формирования разности сравниваемых чисел. Для этого в устройстве первые входы второго и .третьего элементов И соединены с первой входной шиной устройства, первые входы четвертого и пятого элементов И подключены ко второй входной шине устройства, первый в.ыход схемы сравнения соединен с пер выми входами второго, третьего и чет вертого элементов ИЛИ, второй выход схемы сравнения соединен со вторым уходом третьего элемента ИЛИ, со вто рым входом пятого элемента И и через первую дифференцирующую цепь - с пер вым входом пятого элемента ИЛИ и со вторым входом второго элемента И, тр тий выход схемы сравнения подключен ко второму входу второго элемента ИЛ ко второму входу третьего элемента И и через вторую дифференцирующую це со вторыми входами четвертого, элемента И и пятого элемента ИЛИ, выход которого подключен ко входу уста новки в единичное состояние триггера выходы второго и четвертого .элементов И соединены со входами шестого элемента ИЛИ, выход которого подключен к управляющему входу первого сче чика,выход первого элемента И соединен с информационным входом второго Счетчика, выход которого подключен к выходной шине устройства, а вход установки в нулевое состояние соедииен со входом установки в нулевое состояние первого счетчика и через первый элемент НЕ и третью дифференцирующую цепь подключен к управляюще му входу устройства,выход первого эл мента ИЛИ через второй элемент НЕ соединен со вторым входом четвертого элемента.ИЛИ, выходы второго, третьего и четвертого элементов ИЛИ подключены к выходным шинам устройства. Схема предлагаемого устройства изображена на чертеже. Предлагаемое устройство содержит блок 1 сравнения, входные шины 2, 3, шину 4 управления, дифференцирующую цепь 5, элемент НЕ б, элементы И 7, 8,.дифференцирующие цепи 9, 10, элементы ИЛИ 11, счетчик 12, элемент И L3, генератор 14, счетчик 15, тригге 16, элемент ИЛИ 17, вход 18 управления, элемент ИЛИ 19, компараторы 20, 21, элементы ИЛИ 22, 23, элементы. ИЛИ 24, 25, 26-, элемент НЕ 27, выходы 28 и 29 признака сравнения в виде двоичного кода, выход 30 раз ности сравнения в виде двоичного числа, выход 31 сигнала признака готовности информации. Предлагаемое устройство работает следующим образом. После включения источников питани и выдачи на вход 18 управления сигнала Сброс триггер 16 устанавливается в нулевое состояние, при кото ром элемент И 13 закрыт и импульсы с генератора 14 не поступают в счет чик 12. Если сравниваемые двоичные числа равны (А В), то после подачи на шину 4 управления сигнала, сигнал логической 1 появится только на выходе А-В блока 1. Данный сигнал одновременно поступает на первые входы элементов ИЛИ 24 и 25, на выходах которых и, следовательно, на выходах 28 и 29 появится сигнал логической , что означает равенство двух п-раэрядных двоичных чисел А В. . При каждой очередной подаче сигнала на шину 4 через дифференцирующую цепь 5 и элемент НЕ 6 сбрасываются в нулевое состояние счетчики-12 и 15. Ввиду того, что в данном случае на выходах и блока 1 сравнения не появляются сигналы, соответствующие логической , поэтому не даются разрешения на отпирания элементов И 7,8,22 и 23 и никаких операций в счетчиках 12 и 15 не произойдет. Следовательно, после того, как сигнал логической с выхода А-В блока 1 сравнения, пройдя через элемент ИЛИ 26, поступит на выход 31 для вывода сигнала признака готовности информации, с выходов 28 и 29 признака сравнения чисел снимаются двоичный код 11, ас выхода 30 снимается результат разности сравнения. Если А В, то в этом случае после подачи сигнала на шину 4 сигнал логической 1 появится только на выходе А В блока 1 сравнения. Данный сигнал, пройдя через элемент ИЛИ 24, поступит на выход 28, а на клемме 29 поддерживается сигнал логического О, что означает признак сравнения двух п-разрядных двоичных чисел А В. блока 1 сравнения одновременно подается на вход дифференцирующей цепи 9 и на второй вход элемента И 23. В результате на выходе дифференцирующей цепи 9 появится импулвс, под действием которого двоичное число А через элементы И 7 и элементы ИЛИ 11 запишется в виде параллельного кода в счетчик 12, с выхода которого данный код подается на первые входы цифровых компараторов 20 и 21. На второй вход второго цифрового компаратора 21 через элементы И 23 подается двоичное число В, Импульс с выхода дифферейцирующей цепи 9 через элемент ИЛИ 17 подается на вход триггера 16 и перебрасывает его. В результате на прямом выходе триггера 16 появится сигнал 1, отпирающий элемент И 13. Импульсы с генератора 14 начнут поступать на счетчик 12 и дополнять в нем записанное двоичиое число А до значения двоичного числа В.Одновременно эти импульсы с генератора 14 через элемент И 13 поступают в счетчик 15 и накапливают ся в нем. В момент равенства двоичного уисла в счетчике 12 с двоичным числом В, на выходе второго цифрового компаратора 21 появляется импульс, под дейЬтвием которого через элемент ИЛИ 19 триггер 16 возвращается в исходное состояние. В результате чего элемент И 13 закрывается, и подача импульсов с выхода генератора 14, в счетчики 12 и 15 прекращается. С другой стороны, импульс,с выхода элемента ИЛИ 19 через элемент... НЕ 27 и элемент ИЛИ 26 подаётся на выход 31 для вывода сигнала признака готовности информации. Следовательно, в данном случае с выходов 28 и 29 снимается код 01 признака сравнения , а с выхода 30 снимается результат разностисравнения. Если , то в эгсм случае после подачи сигнала на шину 4 сигнал логической появится только на выходе блока 1 сравнения. Данный сигнал, пройдя через элемент ИЛИ 25, поступит на выход 29, а на выход 2i8 появится сигнал логического О что и означает признак сравнения двух п-разрядных двоичных чисел . Сигнал логической с выхода блока 1 сравнения одновременно подается на вход дифференцирующей це пи 10 и на второй вход элемента И 22 В результате на выходе дифференцирую щей цепи 10 появится импульс, под действием которого двоичное число В через элементы И 8 и элементы ИЛИ 11 запишется в виде параллельного кода в счетчик 12, с выхода которого данны код подается на первые входы компара торов 20 и 21. На второй вход компаратора 20 через элементы И 22 подаёт ся двоичное число А. Аналогично предыдущему-ел у чаю пер брасывается триггер 16, открывается элемент И 13 и начинается подача импульсов с выхода генератора 14 в счет чики 12 и 15. В момент дополнения двоичного числа В, записанного в пер вый счетчик 12 до двоичного числа А, на выходе компаратора 20 появится импульс, под действием которого триггер 16 возвращается в исходное состояние, закрывается элемент. И 13 и прекращается подача импульсов в счетчири 12 и 15. На выходе 31 появляется сигнал признака готовности информации ис выходов 28 и 29 снимается двоичный код 10 признака сравнения , а с выхода 30 снимается результат разности сравнения. Предлагаемое устройство может найти применение в средствах вычислитель ной техники, так как обладает по сра нению с известными преимуществом по сокращению времени сравнения и расширением функциональных возможностей. 1 Формула изобретения Устройство для сравнения и преобразования двоичных чисел, содержащее схему сравнения, элементы ИЛИ, НЕ, И, триггер, генератор, счетчики, компараторы, дифференцирующие цепи, причем первый и второй входы схемы сравнения соединены с первым и вторым информационными входами устройства, выход генератора подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с инверсным выходом триггера, а выход первого элемента И подключен к информацион: ному входу первого счетчика, выходы которого соединены с информационными входами первого и второго коммутаторов , выходи которых подключены ко входам первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом установки в нулевое состояние триггера, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональны} возможностей, в части выдачи результата сравнения в цифровом коде и формирования разности сравниваемых чисел, в нем первые входы второго и треi тьего элементов И соединены с первой входной шиной устройства, первые входы четвертого и пятого элементов И подключены ко второй входной шине устройства, первый выход схемы сравнения соединен с первыми входами второго, третьего и четвертого элементов ИЛИ, второй выход схемы сравнения соединен-со вторым входом третьего элемента ИЛИ, со вторым входом пятого элемента И и через первую дифференцирующую цепь - с первым входом пятого элемента ИЛИ и со вторым входом второго элемента И, третий выход схемы Сравнения подключен ко второму вхоЙУ /второго элемента ИЛИ,ко второму входу третьего элемента И и через вторую дифференцирующую цепь - со вторыми входами четвертого элемента И и пятого элемента ИЛИ, выход которого подключен ко входу установки в единичное состояние триггера,выходы второго и четвертого элемента И соединены со входами шестого элемента ИЛИ, выход которого подключен к управляющему входу первого счетчика,выход первого элемента И соединен с информационным входом второго счетчика, выход которого подключен к выходной шине у стройства, а вход установки в ну левое состояние соединен со входом установки в нулевое состояние первого счетчика и через первый элемент НЕ и третью дифференцирующую цепь подключен к управляющему входу устройства. выход первого элемента ИЛИ через второй элемент НЕ соединен со вторым входсзм четвертого элемента ИЛИ, выходы второго, третьего и четвертого элементов ИЛИ подключены к выходньм шинам устройства.