Устройство для сравнения чисел Советский патент 1980 года по МПК G06F7/04 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ЧИСЕЛ

I

Изобретение относится к области автматики и вычиспитепьной техники, в час ности, к схемам сравнения кодов чисел.

Известны устройства, содержащие регистры, элементы И, ИЛИ и позволяющие сравнивать числа, оба из которых представлены в коде Грея Т|.

Однако эти устройства сравнения сложны и не позволяют получать один результат сравнения и сравнивать числа, представленные двоичным кодом,

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для сравнения чисел 2, содержащее п пбразрядных ячеек сравнения, элементы ИЛИ, И, НЕ, полусумматоры. Первы выход каждой 1 -и поразрядной ячейки сравнения где i 1,2,,.. (п-1) соединен с первым вкодом ( i +1)-й пораэрядной ячейки сравнения. Второй и третий выходы исах поразрядных ячеек сравнения подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ. Первый 1 -и поразрядной ячейки сравнения соединен со входом первого .элемента НЕ и со входом первого элемента И, второй вход которого через второй элемент НЕ подключен к выходу элемента ИЛИ, Второй и третий ах оды каждой

i -и поразрядной ячейки сравнения соединены со входами прямого и инверсного значения 5 -го разряда первого числа. Четвертьй и пятый входы каждой i -и поразрядной ячейки сравнения подклчены ко входам прямого и инверсного значения i -го разряда второго числа.

Целью изобретения является расширение диапазона представления чисел.

Эта цель достигается тем, что в предложенное устройство введены (п -2) полусумматора и (п-1-) элемент И,, первые входы которых соединены с шиной управления, вход каждого j -го элемента И, где j i|2,..,(n-2), подключен ко входу j -го полусумматора. Выход, каждого j -го полусумматора соединен со вторым входом (j +1)-го элемэнта И. Второй В.ХОД каждого J -го попуеуК йа бра подключен ко входу прямого значения (j +1)-го разряда первого числа. Выкод каждого Т -гбэпШента И, где V- 1,2,... ( П -1), соединен с uiecTbiM акодом ( i +1)-й поразрядной ячейки сравнения. В устройстве - е поразрядные ячейки сравнения, где 2,3,,..,п содержат эпемэнты И, ИЛИ, НЕ, Второй и третий входы пораз рядньгх ячеек сравнения соседи йены сЫ входом первого элемента И, выход которого подключен к. первому входу второго элемента И и к. первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с . первым входом поразрядной ячейки сравнения. Четвертый и,; пятый входы поразрядной ячейки сравнения подключены ко входам третьего элемента И, выход ко торого Соединен с первым входом четвер того элемента И и с третьим входом элемента ИЛИ, выход которого подключей к первому выходу поразрядной ячёйки сравнения. Вторые входы второго и четвертого элементов И соединены чере первый элемент НЕ с первым йходрм поразрядной ячейки сравнения. Третий вход второго элемента И через второй элемент НЕ подключен к шестому ёходу поразрядной ячейки сравнения, который соединен с третьим входом четвертого элемента И, выход которого подключен ко второму выходу поразрядной ячейки сравнения. Выход второго элемента И соединен с третьим выходом поразрядн ячейки сравнения. Первая ПОрШрШйМ ячейка сравнения содержит два элемент И, и элемент ИЛИ. Входы первого элеме та И соединены со выходами прямого и инверсного значений первого из сравнив мых чисйп. Входы второго 9neh4eHTa И Лодклточены ко входам прямого и инверс ного значений второго из сравниваемых чисел. Выходы элементов И соединены , входами элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому выходу первой пор рядной ячейки сравнения. Выход первог элемента И соединен со вторым въкоао первой поразрядной ячейки сравнения. Функциональная схема устройства изображена на чертеже. . - . Устройство содержит поразрядные ячейки сравнения 1 - 1 , которые состоят из элементов И 2-iS, эпементо НЕ 6, 7 и элемента ИЛИ 8, элемент ИЛИ 9 элемент И 1О, элементы НЕ 12, полусумматоры 13 - 13г, , эл ты И 14 14 - 14, управляющую шину 15, и выходные шины 16-18.Устройство работает следующим образом.,; Если старшие разряды сравниваемых чисел не равны, тона выходе ИЛИ элемента И 2, или элемента И 5 ячейки 1 появляется единичный потенциал, ксхторый поступает на входы элементов ИЛИ 9, 5. В обоих случаях элементы И 3 всех последующих ячеек закрыты нулевым потенциалом с выходов элементов НЕ 6. При ск Ь на выходе элементов ИЛИ 9 и 5 младшей ячейки появляются единицы, .а на выходах элементов НЕ 6 и 11 нули: при Ъ а единицы появляются на выходе элемента НЕ 11, на выходе эле1 1ента ИЛИ 8 младшей ячейки и, следовательно, на шине 17. .В случае, если ) на выходе элемента И 6 старшей ячейки остается единица. При этом, если цифры следующего разряда не равны, то на выходе элемента И 5 (приОд Ь ) второй ячейки появляется единица, поступающая на вход элемента И 3 и на элемент ИЛИ 8 ячейки. Единичный сигнал с выхода элемента- И 3 поступает на элемент ИЛИ 9, Элемент И 10 при этом закрыт нулевым потенциалом с выхода элемента НЕ 11: При t) а единичный потенциал появляется на выходе элемента И 2 ячейки, поступает на вход элемента ИЛИ 8, и, следовательно, на вход элемента/И .10. В обоих случаях элементы И 3 всех последующих ячеек закрыты нулевым потейциалом с выходов Элементов НЕ 6. Таким образом, в первом случае единичньй сигнал появляется на выходной шине 16, во втором - на шине 17. В случае, когда a,t и на вьгходе элемента НЕ 6 второй ячейки остается единица и т.д. В режиме сравнения чисел, представленных кодами rpeia, на управляющую шину 15 подается единичный потенциал. Старшая ячейка работает при этом аналогично. Рассмотрим работу следующей ячейки. и CXg Ъп ЗДиница появляется на выходе элемента И 5 второй ячейки и на выходе элемента ИЛИ 8. Элементы И 3,4 всех последующих ячеек закрььты нулевыми потенциалом с выходов элементов НЕ 6, а на шине 17 появляется единица. Если О) Ъ О и d Ь единица появляется на выходе элемента И 5 второй ячейки, на вьгходе элемента И 3 и элемента ИЛИ 8 ячейки и на шине 16, При 0,,, единица появляется на выходе элемента И 2, второй ячейки, также на выходах элемента И 4 и элемента ИЛИ 8 ячейки и на шине 16. При Ь( 0 и Ъ а2единица появляется на выходе элемента И 2 второй ячейки, на вьгходе Элемента ИЛИ 5 ячейки на шине .17. Остальные ячейки- устройства работаю аналогично. При этом результат сравнения зависит от сигнала четкости с выходов элементов И 14. Таким образом, предлагаемое устройство многофункционально может проводить сравнение чисел как в двоичном коде, так и в коде . Формула изобретения 1. Устройство для сравнения чисел, содержащее п поразрядных ячеек сравнения, элементы ИЛИ, И, НЕ, полусумматоры, причем первый выход каждой i поразрядной ячейки сравнения, где 1 1,2,,.. (п -1), соединен с первым входом ( +1)-й поразрядной ячейки сравнения, второй и третий выходы всех поразрядных ячеек сравнения подключены к соответствующим входам элемента ИЛ первый выход Л -и поразрядной ячейки сравнения соединен со входом первого элемента НЕ и со входом первого элемента И, второй вход которого через вт рой элемент НЕ подключен к выходу эле мента ИЛИ, второй и третий выходы каж дой -и поразрядной ячейки сравнения соединены со ахода.ми прямого It инверспо го значений -го разряда первого числа четвертый и пятьгй. входы Каждой -и поразрядной ячейки сравнения подключены ко входам прямого и инверсного, значений -го разряда второго числа, о т л ичающееся тем,чтО|С целью расширения диапазона прейставления чисел, в него введе ны {и-2) полусумматора и (И -1) элемент И| первые входы которого соединены с шиной управления, аход каждого j -го элемента И, где j 1,2,...о -2) подключен ко В.ХОДУ j -го полусумматора, выход каждого j -го полусумматора соединен со вторым входом (,Т +1)-го элемента И, второй аход каждого j -гс полусумматора подключен ко входу прямого значения (j +1)-го разряда числа, выход каждого -го элеvteHTa И, где i ,2„..п-1), соединен с шестым входом (i +1)-й поразрядной ячейки сравнения. 2.Устройство по п. .1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что в нем -е поразрядные ячейки сравнения, где 2,3,...П содержат элементы И, ИЛИ, НЕ, причем второй и третий входы поразрядных ячеек сравнения соединены со входом первого элемента И, выход которого подключен к первому входу второго элемента И и к первому аходу элемента ИЛИ, второй вход которого соединение пёрвыь входов поразрядной ячейки сравнения, четвертый и пятый входы поразрядной ячейки сравнения подключены ко входам третьего элемента И, выход которого соединен с первым входом четвертого элемента И и с третьим входом элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому выходу поразрядной ячейкц сравнения, вторые вхрды второго и четвертого элементов И соединены через первый элемент НЕ с первым входом поразрядной ячейки сравнения, третий вход второго элемента И через второй элемент НЕ подключен к шестому входу поразрядной ячейки сравнения, который соединен с третьим входом четвертот о элемента И-, выход которого подключен ко второму выходу поразрядной ячейки сравнения, выход второго элемента И соединен с третьим выходом поразрядной ячейки,сравнения. 3.Устройство по. п. 1, о т л и ч а к щ ее с я тем, что в нем первая поразрядная ячейка сравнения содержит два элемента И п элемент ИЛИ, причем вхох первого элемента И соединены со входа ми прямого и инверсного значений первс го из сравниваемых чисел, входы второго элемента И подключены ко входам прямого и инверсного значений второго из сравниваемых чисел, выходы элементов И соединены со входами элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому выходу первой поразрядной ячейки сравнения, выход первого элемента И соединен со вторым выходом первой поразрядной ячейки сравнения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 409218, -кл. G 06 F 7/О4, 30.03.71. 2.Авторское свидетельство СССР № 154О9О, кл. Q Об F 7/О4, 12.06.1953 (прототип).