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

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для сравнения двух чисел, представленных последовательным кодом при реализации технических средств дискретной автоматики и вычислительных устройств. Известно устройство для сравнения чисел, содержащее два триггера, четыре логических элемента И и логический элемент ИЛИ-НЕ 1. Недостаток данного устройства - его низкие функциональные возможности, так как оно не позволяет сравнивать числа, поступающие старшими разрядами вперед. Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство для сравнения чисел, содержащее две информационные шины, щину проверки результатов, три выходных шины, три элемента запрета с перекрестными связями, два элемента И, элемент ИЛИ, два динамических элемента памяти, каждый из которых состоит из последовательно соединенных элемента запрета, элемента ИЛИ и элемента задержки 2. Недостаток этого устройства - низкая надежность работы устройства, так как устройство обеспечивает сравнение только тех чисел, входные сигналы которых строго сфазированы и имеют одинаковую длительность. Кроме того, это устройство критично к разбросу времен срабатывания элементов. Целью изобретения является повышение надежности устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для сравнения чисел, содержащем элементы И, ИЛИ, НЕ, триггеры, элементы запрета, причем информационный вход первого числа соединен с информационным входом первого элемента запрета и с управляющим входом второго элемента запрета, информационный вход которого подключен к информационной шине второго числа и к управляющему входу первого элемента запрета, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, выход которого подключен ко входу установки в единичное состояние первого триггера, прямой выход которого соединен с первым входом второго элемента И, а инверсный выход первого триггера подключен к первому входу третьего элемента И, выход второго элемента запрета соединен с первым входом четвертого элемента И, выход которого подключен ко входу установки в единичное состояние второго триггера, прямой выход которого соединен с первым входом пятого элемента И, инверсный выход второго триггера подключен ко второму входу третьего элемента И, вторые входы второго и пятого элементов И и третий вход третьего элемента И соединены с первой шиной управления, вторая шина управления соединена с первыми входами шестого и седьмого элементов И, вторые входы которых подключены к прямым выходам второго и первого триггеров соответственно, выход шестого элемента И соединен через первый элемент НЕ со вторым входом первого элемента И, выход седьмого элемента И через второй элемент НЕ подключен ко второму входу четвертого элемента И, третьи входы первого и четвертого элементов И соединены с третьей шиной управления, четвертая шина управления подключена к первым входам первого и второго элементов ИЛИ, вторые входы которых соединены с выходами четвертого и первого элементов И соответственно, выход первого элемента ИЛИ подключен ко входу установки в нулевое состояние первого триггера, а выход второго элемента ИЛИ соединен со входом установки в нулевое состояние второго триггера.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит информационные входы 1, 2, шины 3-б управления, элементы 7 и 8 запрета, элементы 9 и 10 И, элементы 11 и 12 НЕ, элементы 13 и 14 И, элементы 15 и 16 ИЛИ, триггера 17 и 18, элементы 19-21 И ивыходные шины 22-24.

Устройство работает следующим образом.

Перед поступлением сравниваемых кодов по шине 5 управления подается сигнал начальной установки, который проходит через элементы 15 и 16 ИЛИ и устанавливает триггеры 17 и 18 в нулевое состояние. При сравнении кодов, следующих младшими разрядами вперед, по шине 3 управления подается сигнал, закрывающий элементы 9 и 10 И, при этом с элементов 11 и 12 НЕ на элементы 13 и 14 И подается сигнал, разрешающий прохождение импульсов через элементы 13 и 14 И.

Первое из сравниваемых чисел подается по информационному входу 1, второе - по информационному входу 2. Если в каком-либо разряде значение одного кода совпадает со значением другого кода, то на выходах элементов 7 или 8 запрета сигналы рассогласования не формируются и состояние триггеров 17 и 18 остается без изменений при этом, если в данном разряде «О в обоих кодах, то элементы 7 и 8 запрета закрыты по информационным входам, если в обоих кодах «1 то элементы запрета закрыты по управляющим входам.

Как тольхо в каком-либо разряде значение одного кода превышает значение другого то при подаче синхронизирующего импульса по шине 4 управления на выходе одного из элементов 7 или 8 запрета вырабатывается сигнал рассогласования, причем, если значение первого кода больше, то импульс с выхода элемента 7 запрета проходит через элемент 13 И и устанавливает триггер 17 в состояние «1, а триг.ер 18 -ьсостояние , если больше значение второго кода, то 0 сигнал рассогласования с выхода элемента 8 запрета проходит через элемент 14 И и устанавливает триггер 18 в состояние «1, а триггер 17 - в состояние «О.

Каждое последующее изменение состояния триггеров происходит при подаче более старшего разряда, если в нем записаны значения, противоположные тому, которое вызвало предыдущий переброс триггеров.

Таким образом, к окончанию прохождения сравниваемых кодов через устройство 0 в триггерах устанавливается состояние, соответствующее рассогласованию в наиболее старшем разряде, и при подаче сигнала по шине 6 управления откроется либо элемент 19 И и на выходной шине 22 появится сигнал, что первый код больше, либо элемент 21 И и на выходной шине -24 появится сигнал, что второй код больше. При равенстве обоих кодов триггеры 17 и 18 останутся в состоянии «О, откроется элемент 20 И на выходной шине 23 сформируется сигнал равенства. ,,

При сравнении кодов, следующих старшими разрядами вперед, по шине 3 управления подается сигнал, открываюший элементы 9 и 10 И по одному из входов. При возникновении первого рассогласования значений кодов соответствующий триггер 17 или 18 установится в «1. Изменения состояния триггеров в процессе сравнения больше не произойдет, так как, если первый код больше, то триггер 17 находится в состоянии «1, открыт элемент 10 И и на вход элемента 14 И подается с выхода элемента 12 НЕ сигнал, запрещающий прохождение сигнала рассогласования через элемент 14 И. Аналогично, если больше второй код, то закрыт элемент 13 И.

В предложенном устройстве введение шины синхронизирующих импульсов позволяет сравнивать коды, передаваемые импульсами, на которые не накладываются строгие ограничения по длительности и фазировке; необходи.мым условием для правильного сравнения является перекрытие входных импульсов и подача синхронизирующих импуль сов в момент перекрытия.

SiФормула изобретения

Устройство для сравнения чисел, содержащее элементы И., ИЛИ, НЕ, триггеры, элементы запрета, причем информационный вход первого числа соединен с информационным входом первого элемента запрета и с управляющим входом второго элемента запрета, информационный вход которого подключен к информационной шине второго чис ла и к управляющему входу первого элемента запрета, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, выход которого подключен ко входу установки в единичное состояние первого триггера, прямой выход которого соединен с первым входом второго элемента И, а инверсный выход первого триггера подключен к первому входу третьего элемента И, выход второго элемента запрета соединен с первым входом четвертого элемента И, выход которого подключен ко входу установки в единичное состояние второго триггера, прямой выход кото рого соединен с первым входом пятого элемента И, инверсный выход второго триггера подключен ко второму входу третьего элемен та И, вторые входы второго и пятого элементов И и третий вход третьего элемента И соединен с первой щиной управления, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, в нем вторая ллина управления соединена с первыми входами 73 щестого и седьмого элементов И, вторые входы которых подключены к прямым выходам второго и первого триггеров соответственно, выход шестого элемента И соединен через первый элемент НЕ со вторым входом первого элемента И, выход седьмого элемента И через второй элемент НЕ подключен ко второму входу четвертого элемента И, третьи входы первого и четвертого элементов И соединены с третьей щиной управления, четвертая шина управления подключена к первым входам первого и второго элементов ИЛИ, вторые входы которых соединены с выходами четвертого и первого элементов И соответственно, выход первого элемента ИЛИ подключен ко входу установки в нулевое состояние первого триггера, а выход второго элемента ИЛИ соединен со входом установки в нулевое состояние второго триггера. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 352274, кл. G 06 Е 7/02, 23.03.61. 2.Авторское свидетельство СССР № 485445, кл. G 06 Е 7/04, 03.01.74 (прототип).