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

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для сравнения величин, заданных в виде последовательного кода.

Известно устройство для сравнения двоичных чисел, содержащее два элемента запрета с перекрестными связями, информационные входы которых связаны со входами управления запрета и соответствующей входной шиной, два элемента И, один из которьЬс соединен с шиной тактовых импульсов, элемент ИЛИ, третий элемент запрета, две схемы памяти, каждая из которых состоит из последовательно соединенных элементов запрета, элемента ИЛИ и элемента задержки ij .

Недостатками этого устройства являются большая сложность-, необходимость применения регистров для хранения сравниваемых величин, что приводит к резкому увеличению аппаратурного объема устройства при сравнении многоразрядных чисел и кодов.

Наиболее близко к предлагаемому по техническому решению устройство, содержащее триггер с тремя устойчивыми состояниями на элементах И-НЕ, входы ус5 тановки в первое и второе состояния которого соединены с выходами первого и второго элементов И-НЕ соответственно, одни из входов которых связаны с выходами третьего и четвертого элементов

10 И-НЕ соответственно, причем одни из входов подключены к входньп шинам устройства, а другие - к выходу пятого элемента И-НЕ, один из входов которого соединен с шиной управления, элемент неравно-

15 значности, входы которого соединены с выходами третьего и четвертого элементов И-НЕ, а выход- с другими входами первого и второго элементов И-НЕ, а другой вход пятого элемента И-НЕ соединен

20 с соответствующим выходом триггера с тремя устойчивыми состояниями 2 .

Недостатками данного устройства являются малые функциональные возможности.

так как оно не позволяет сравнивать чис- ла, представленные в коде Грея.

Цель изобретения - расширение функциональньк возможностей устройства пу тем обеспечения сравнения как чисел, представленных в двоичном коде, так и в коде Грея.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее элементы И-НЕ, трехстабильный триггер, переключатель, причем выходы первого и второго элементов И-НЕ соединены с первым и вторым входами трехстабильного триггера, третий вход которого подключен к шине начальной установки, второй выход трехстабильного триггера соединен через переключатель с первыми входами первого и второго элементов И-НЕ, введены два 1) -триггера и два переключателя ,причем входные шины первого и второго чисел соедннены с первыми входами первого и второго переключателей соответственно,шины синхронизации первого и Второго чисел подклю чены ко вторым входам первого и второго переключателей соответственно, первый выход первого переключателя соединен со входом синхронизации первого) -триггера второй выход первого переключателя подключен к информационному входу первого D -триггера, первый выход второго переключателя соединен со входом синхронизации второго ТЗ -триггера, второй вькод второго переключателя подключен к информационному входу второго D -триггера, выходы первого и второго D -триг геров соединены со вторыми входами первого и второго элементов И-НЕ соответственно, инверсный выход первого D -триггера подключен к третьему входу второго переключателя и к третьему входу второг элемента И-НЕ, инверсный выход второго D -триггера соединен с третьим входом первого переключателя и с третьим входом первого элемента И-НЕ.

На чертеже изображена функциональ- ная схема устройства.

Устройство содержит шину 1 начальной установки, трехстабильный триггер 2, D -триггеры 3 и 4, переключатели 5 и 6, входные шины 7 и 8, шины 9 и 10

синхронизацни, элементы 11,12 И-НЕ, переключатель 1Ь.

Устройство работает следующим образом.

Импульсом начальной установки нуле- вого уровня, поступающим по шине 1, триггеры 2,3 и 4 устанавливаются в нулевое состояние. Устройство подготовлено к работе.

В зависимости от положения переключателей 5 и 6 реализуются следующие режимы; сравнение чисел в двоичных кодах - переключатели 5 и 6 соедииены с шинами 9 и 10 синхронизации и входны ми шинами 7 и 8; сравнение чисел в кодах - переключатели 5 и 6 соединены со входными шинами 7 и 8 и инверсньши вьосодами D -триггеров 3 и 4; ; сравнение чисел в двоичном коде и коде Грея - переключатель 5 соединен с шиной 9 синхронизации и входной шиной 7, переключатель б - с входной шиной 8 и инверсным выходом D -триггера 4, или переключатель 6 соединен с шиной 10 синхронизации и входной шиной 8, а переключатель 5 - с входной uJинoй 7 и инверсным выходом) -триггера 3. При этом может быть произведено сравнение чисел, поступающих как старшими, так и младшими разрядами вперед (кроме чисел, заданных в коде Грея);, старшими переключатель 13 зам1шут, младшими - переключатель 13 разомкнут.

В первом режиме с приходом импульсов с шин 9 и 10 синхронизации в триггеры 3 и 4 последовательно -Поразрядно записываются входные коды, поступающие по входным шинам 7 и 8. В случае совпадения кодов на входах элементов 11 и 12 И-НЕ сохраняется несовпадение, а на их вьрсодах - единичный уровень, не влияющий на ранее установленное состояние Равно трехстабильного триггера 2, Несовпадение входных кодов хотя бы в одном из разрядов приводит к появлению нулевого уровня на выходе одного из элементов 11 или 12 И-НЕ и переключение триггера 2 в состояние Больш или Меньше.

При поступлении чисел старшими разрядами уже первое несовпадение определяет, какое из сравниваемых чисел больше , поэтому изменение состояния триггера 2 по выходу Равно через замкнутый переключатель 13 блокирует входы элементов 11 и 12 И-НЕ. Поступление следующих разрядов сравниваемых чисел не изменяет запокшенного состояния триггера 2, При поступлении чисел младшими разрядами, какое из чисел больше, определяется последним несовпадением, запоминаемым триггером 2.

Во втором режиме D -триггеры 3 и 4 работают как счетнью, преобразуя поступающий последовательный код Грея в последовательньй двоичный код, сравнение которого рассмотрено вьпле. в третьем режиме одно из поступающих чисел (двоичный код) запомкнается в триггере 3 или 4, а второе число (код Грея) преобразуется триггером 4 или 3 в двоичный код. Использование предлагаемого изобрете ния позволяет вьтолнить многоразрядное устройство сравнения последовательных чисел. Формула изобретения Устройство для сравнения двоичных чисел, содержащее элементы И-НЕ, трехстабильный триггер, переключатель, причем выходы первого и второго элементов И-НЕ соединены с первым и вторым входами трехстабильного триггера, третий вход которого подключен к шине начальной установки, второй выход трехстабильного триггера соединен через переключатель с первыми входами первого и второго элементов И-НЕ, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения сравнения как чисел, представленных в двоичном коде, так и в коде Грея, в него введены два D -триггера и два переключателя, причем входные шины первого и второго чисел соединены с первыми входами первого и второго переключа7286 телей соответственно, синхронизации первого н второго чисел подключены ко BTopbDvJ входам первого и второго переключателей соответственно, первый выход первого переключателя соединен со входом синхронизации первого) -триггера, второй выход первого переключателя подключен к информационному входу .первого О триггера, первый выход второго переклк. чателя соединен со входом синхрсмизации второго) -триггера, второй выход второго переключателя подключен к информационному входу второго D -триггера, прямые) выходы первого и второго D -триггеров соединены со вторыми входами первого и второго элементов И-НЕ соответственно, инверсный выход первого) -триггера подключен к третьему входу, второго переключателя и к третьему входу второго элемента И-НЕ, инверсный Выход второго D -триггера соединен с третьим входом ; первого переключателя и с третьим входом первого элемента И-НЕ. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 444560, кл. q 06 F 7/02 25.03.71. 2.Авторское свидетельство СССР № 485445, кл. G Об F 7/04, 03.01.74 (прототип). .

I