Устройство для сравнения весов кодов Советский патент 1981 года по МПК G06F7/02 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в спе1)иализированных машинах, в устройствах обработки и сортировки данных, а также в устройствах контроля цифровых схем. Известно устройство для сравнения чисел, содержащее два триггера, две группы элементов И, двоичный счетчик, триггеры, дешифратор, счетчик анализа, элементы И, ИЛИ, формирователь сигнала перезаписи, инвертор 11. Недостатком этого устройства является его сложность, а также невозможность выполнения функции сравнени кодов по весам. Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее тактовый генератор, счетчик и регистр, выходы которых соединены соответстве но со входами дешифраторов. Выходы дешифратора соединены со схемой анализа 2. Однако эта схема не позволяет сравнивать веса чисел. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения возможности)сравнения весовых соотношений чисел. Эта цель достигается тем, что в устройстве, содержащем два п-разрядных регистра сдвига, генератор импульсов, узел анализа результата, 2 п поразрядных узлов сравнения, выход генератора импульсов соединен с первым входом узла анализа результата, первый выход которого подключен ко входам первого и второго п-разрядных регистров сдвига и к первым входам первого и (п+1)-го поразрядных узлов сравнения, выход кг ццого i-ro поразрядного узла сравнения, где ,2,...,n подключен к первому входу (i+l)-ro поразрядного узла сравнения и ко входу установки в единичное состояние (i+l)-ro разряда первого п-разрядного регистра сдвига, выход каждого (i+n)-го поразрядного узла сравнения соединен с первым входом (i+n+l)-ro поразрядного узла сравнения И со входом установки в единичное состояние i-ro разряда второго п-разрядного регистра сдвига, прямой выход каждого i-ro разряда первого регистра сдвига подключен ко второму входу i-ro поразрядного узла сравнения, а прямой выход каждого i-ro разряда второго регистра сдвига соединен со вторым входом (i+n)-ro поразрядного узла сравнения выходы п-го и 2 п-го узлов поразрядного сравнения подключены ко второму и третьему входам узла анализа резульратов соответственно, шина управлени устройства соединена с четвертым вхо дом узла анализа результата, инверсн входы устройства подключены к третьим входам поразрядных узлов сравнения и тем, что в нем узел анализа результата содержит элементы И, ИЛИ, триггеры, причем первый вход узла соединен с первым входом первого эле мента И, выход которого подключен к первому выходу узла, второй вход узла соединен с первыми входами второг элемента И и элемента ИЛИ, выходы которых подключены ко входам первого и второго триггеров соответственно, прямой выход второго триггера через элемент задержки соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И, третий вход узла соединен со вторыми входами второго и четвертого элемента И и элемента ИЛИ, инверсный выход второго триггера подключен ко второму входу первого элемента И, третий вход которого соединен- с четвертым входом узла, инверсный выход первого триггера подключен к третьему входу четвертого элемента И и ко второму входу третьего элемен та И, третий вход которого соединен со вторым входом узла, выходы третье го и четвертого элементов И соединен со вторым и третьим выходами узла, прямой выход первого триггера подклю чен к четвертому выходу узла, также тем, что в нем каждый поразрядный узел сравнения состоит из элемента И элемента запрета и элемента ИЛИ, при чем первый вход узла подключен к пря мому входу элемента запрета, второй вход узла соединен с первым входом элемента И, третий вход узла подключен к инверсному входу элемента запрета и ко второму входу элемента И, выходы которых соединены со входами элемента ИЛИ, выход которого подключен к выходу узла. Функциональная схема устройства приведена на чертеже. Устройство содержит п-разрядных регистра 1 и 2 сдвига, узел 3 аналиsa результата, генератор 4 импульсов поразрядные узлы 5 , 5,. - , 2м срав нения. Каждый поразрядный узел 5 сра нения состоит из элемента И 6, элемента 7 запрета, элемента ИЛИ 8. Узе 3 анализа результата состоит из элемента И 9, триггера 10, элемента 11 задержки, элемента ИЛИ 12, элементов И 13-15, триггера 16. Устройство име шину 17 управления, выходные шины 18-20, информационные входы 21, 211,..., 21, и 22, 22а,..., 22ц. Устройство работает следующим образом. На информационные входы 21., 212, ..., 21 подаются прямые значения разрядов первого двоичного числа, а на информационные входы 22, 222,..., 22, подаются прямые значения разрядов второго двоичного числа. По шине l7 управления на узел 3 анализа результата поступает сигнал разрешения сравнения, по которому узел анализа 3 результата начинает выдавать тактовые импульсы. При поступлении тактового импульса на вход первого поразрядного узла 5 сравнения, а также на вход первого регистра 1 сдвига и сигналов с выходов i-ых разрядов сдвигового регистра 1 на входы (+1)-ых поразрядных узлов сравнения происходит информация в регистре сдвига 1, Причем, если значение i-ro разряда двоичного числа равно нулю, то сигнал записи единицы поступает одновременно на вход i-ro разряда регистра 5 и через элемент запр.ета 7 и элемент ИЛИ 3 на вход i+1 разряда регистра. Если в (1+1)-ом разряде двоичного числа оказывается код О, то сигнал через элемент запрета 7 и элемент ИЛИ 8 следующего (i+1)-го поразрядного узла сравнения поступает на вход (i+2)-ro разряда регистра. Распространение сигнала записи единицы происходить до того разряда регистра 1 сдвига, на выходе которого элемент запрета 7 поразрядного узла сравнения оказывается закрытым единичным сигналом, поступающим по информационному входу 21, при этом во все эти разряды записывается код единицы за один такт. В следующем такте код единицы с выхода регистра 1 сдвига через открытый единичным сигналом элемент И 6 в (i+k)-oM разряде и элемент ИЛИ 8 запишется в. следующий разряд 1 регистра, или в зависимости от значения следующих разрядов двоичного числа в несколько разрядов регистра. Через m тактов во все разряды регистра 1 сдвига записывается код единицы и с выхода элемента ИЛИ 8, подключенных к первому регистру 1 сдвига, единичный сигнал поступит в узел 3 анализа результата на ее первЕ й вход, а с выхода последнего узла поразрядного сравнения подключенного ко второму регистру 1 сдвига, единичный сигнал поступает на второй вход узла анализа результата. Таким образом, количество тактов, необходилолх для заполнения всего регистра единицами, равно количеству единиц содержащихся в разрядах кода двоичного числа от их расположения. Если количество единиц, содержащихся в разрядах сравниваемых двоичных чисел айв равно, то единичные сигналы на выходах последних узлов аИЛлиза результата, подключенных к первому и второму регистрам 1 появится одновременно и оба триггера 10 и 16 подключенные к выходам элементов ИЛИ 12 и .И 13 установится в единичное со тояние. При этом на выходной шине 19 () устройства появится единичный сигнал, а выходы элементов И 14 и И 15 блокируют с помощью элемента задержки 17, Одновременно нулевой сигнал с инверсного выхода триггера 10 заблокирует прохождение тактовых импульсов. Если выходной сигнал на выходах последних поразрядных сравнения появляется только на одном выходе, то количество единиц в сравниваемых кодах различно. Если единичный сигнал с выхода последнего поразрядного узла сравнения появляется на первом входе узла 3 анализа результата, то через элемент И 14 на выходную шттну устройства поступает единичный сигнал, а если .единичный сигнал появляется на втором входе узла 3 анализа результата то через элемент И 15 на выход устро ства поступает единичный сигнал. Сигналы тактовой частоты при неравенстве весов сравниваемых кодов блокируются так же,как и при их равенстве первой же единицей появившайся на выходе одного из последних поразрядных узлов сравнения. : Формула изобретения Устройство для сравнения весов кодов, содержащее два п-разрядных регистра сдвига, генератор импульсов, узел анализа результата, 2 п поразрядных узлов сравнения, о т личающеес я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет обеспе4Ьния возможности сравнения весовых соотношений чисел, в нем выход генератора импульсов соединен с первым уходом узла анализа результата, первый выход которого подключен ко входги первого и второго п-разрядных регистров сдвига и к первым входам первого и (п+1)-го поразрядных узлов сравнения, выход каждого i-ro поразрущного узла сравнения, где ,2,...,п подключен к первому входу (i+l)-ro поразрядного узла сравнения и ко входу установки в единичное состояние (i+l)-ro разряда первого п-разрядного регистра сдвига, выход каждого (1+п)-го поразрядного узла сравнения соединен с первым входом (i+n+l)-ro поразрядного узла сравнения и со входом установки в единичное состояние i-ro разряда второго п-разрядного регистра сдвига, прямой выход каждого i-ro разряда первого регистра сдвига подключен ко второму входу i-ro поразрядного узла сравнения, а прямой выход каждого i-ro разряда второго регистра сдвига соединен со вторым входом (i+n)-ro поразрядного узла сравнения, выход п-го и 2 п-го узлов поразрядного сравнения подключены ко второму и третьему входам узла анализа результатов соответственно, шина управления устройства соединена с четвертым входом узла аналиЗа результата, инверсные входы устройстваподключены к третьим входам поразрядп ных узлов сравнения. 2.Устройство по п.1, отличающее с я тем, что в нем узел анализа результата содержит элементы И, ИЛИ, триггеры, причем первый вход узла соединен с первым входом первого элемента И, выход которого подключен к первому выходу узла, второй вход узла соединен с первыми входами второго элемента И и &лемента ИЛИ, выходы которых подключены ко входам первого и второго триггеров соответственно, прямой выход второго тригге-. ра через элемент задержки соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И, третий вход узла соединен со вторыми входами второго и четвертого элемента И и элемента ИЛИ, инверсный выход второго Триггера подключен ко второму входу первого элемента И, третий вход которого соединен с четвертым входом узла, инверсный выход первого триггера подключен к третьему входу четвертого элемента И и ко второму входу третьего элемента И, третий вход которого соединен со вторым входом узла, выходы третьего и четвертого элемента И соединены со вторым и третьим выходами узла, прямой выход первого триггера подключен к четвертому выходу узла. 3.Устройство по п.1, отличающееся тем, что в нем каждый поразрядный узел сравнения состоит из элемента И, элемента запрета и элемента ИЛИ, причем первый вход узла подключен к прямому входу элемента запрета, второй вход узла соединен с первым входом элемента И, третий вход узла подключен к инверсному входу элемента запрета и ко второму входу элемента И, выходы которых соединены со входами элемента ИЛИ, выход .которого подключен к выходу узла. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 521566, кл. G 06 F 7/04, 12.05.74. 2. Авторское свидетельство СССР № 441559, кл. G 06 F 7/04, 22.09.72 (прототип).