Устройство для сравнения чисел Советский патент 1981 года по МПК G06F7/04 

1

Изобретение-ОТНОСИТСЯ к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в цифровых системах контроля и обработки информации.

Известно устройство для сравнения чисел, содержащее регистры, триггеры, схему сравнения, логические элементы И, ИЛИ, элементы задержки,.и определяющее наибольшее или наименьшее из следующих друг за другом чисел, заданных последовательностями импульсов 1 .

Недостаток устройства - отсутствие возможности сравнения последовательности импульсов каждого числа, т.е. контролирует поступление на вход 1«:тройства сравнения всей последовательности импульсов данного числа или отсутствие хотя бы одного импульса уз .этой последовательности.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее п-разрядный регистр, дешифратор и блок управления информационный вход устройства подк.шочен к входу регистра, выходы разрядов которого и выходы блока управления подключены к входам дешифратора, выход которого подключен к выходной шине устройства 2.

Недостаток устройства - сложность.

Цель изобретения - упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для сравнения чисел, содержащем регистры сдвига, элементы И, ИЛИ, элемент равнозначности, причем шина управления устройства соединена с первыми входакш пер0вого и второго элементов И, информационный вход устройства подключен к информационному входу первого регистра сдвига, инверсный выход второго регистра сдвига соединен со

5 вторым входом второго элемента И и с информационным входом второго регистра сдвига, шина тактовых сигналов соединена со вторым входом элемента И и с третьим входом.

0 второго элемента И, выход которого соединен с ухфавляющим входом второго регистра сдвига, инверсный выход которого подк.шочен к первому входу элемента ИЛИ, выход которого соединен

5 с третьим входом первого элемента И, выход которого подключен к управляющему входу первого регистра сдвига, первый и второй выходы которого соединены со входами элемента равнознач0ности , выход которого подключен к

выходной шине и ко второму входу элемента ИЛИ.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

.Устройство содержит регистры 1, 2 сдвига, элементы ИЗ, 4 и ИЛИ 5, элемент б равнозначности, шину 7 управления, информационный вход 8 устройства, шину 9 тактовых сигналов, выход 10 устройства.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии двухразрядные регистры 1 и 2 сдвига свободны. При этом на единичных выходах регистра 1 сдвига нулевые потенциалы, а на выходе элемента б равнозначности и на инверсном выходе регистра 2 сдвига - единичные потенциалы, вследствие чего на выходе элемента ИЛИ 5 единичный сигнал. Перед началом сравнения на шину 7 управления поступает единичный сигнал. Частота тактовых сигналов, поступающих на шину 9, и частота последовательности сравниваемых импульсов, поступающей на информационный вход 8 устройства, одинакова.

При поступлении первого тактового сигнала на шину 9 в регистр 1 сдвига записывается значение первого сравниваемого импульса, поступающего на информационный вход 8 устройства, а в регистр 2 сдвига - единичный сигнал. При этом значение сигнала на инверсном выходе регистра 2; сдвига не изменяет своего значения, вследствие чего единичный сигнал на выходе элемента ИЛИ 5 разрешает поступление второго тактового импульса через элементы ИЗ, 4.

При поступлении второго тактового сигнала на шину 9 в регистр 1 сдвига записывается значение второго сравниваемого импульса,поступгиощего на информационный вход 8 устройства,а в регистр 2 сдвига - единичный сигнал При этом на инверсном выходе регистра 2 сдвига возникает нулевой сигнал, который запрещает сдвиг числа в данном регистре сдвига. После второго тактового сигнала в регистре 1 сдвига записываются значения первого и второго сравниваемых сигналов. Если- значения этих с{1гналов не равны, т.е. на информационный вход 8 устройства поступает один сравниваемый сигнал, а второй отсутствует, то на выходе элемента 6 равнозначности нулевой сигнал. .Так как на выходе элемента б равнозначности и на инверсном выходе регистра 2 сдвига нулевые сигналы, то на выходе элемента ИЛИ 5 тоже нулевой сигнсШ, который запрещает поступление тактовых сигналов через элемент И 3. При этом на выходе устройства.10 нулевой сигнал означает, что значение первого и второго сравниваемых сигналов, поступивших на информационный вход 8 устройства, не равны между собой.

В случае, если значение первого и второго сравниваемых сигналов равны между собой, то на выходе элемента б равнозначности, а следовательно, и на выходе элемента ИЛИ 5 еди)ничный сигнал, который разрешает поступление третьего тактового сигнала через элемент И 3.

При поступлении третьего тактового сигнала на шину 9 в регистр 1 сдвга записывается значение третьего сравниваемого сигнала, поступающего на информационный вход 8 устройства. После третьего тактового сигнала в регистре 1 сдвига записываются значения второго и третьего сравниваемых сигналов.

Если значения этих сигналов не равны, т.е. третий сравниваемый сигнал отсутствует, то на выходе элемента б равнозначности, а следовательно , и на выходе элемента ИЛИ 5 нулевой сигнал, который запрещает поступление тактовых сигналов через элемент И 3. При этом на выходе устройства 10 нулевой сигнал означает, что значение первого, второго и третьего сравниваемых сигналов, поступивших на информационный вход 8 ус -ройства, не равны между собой.

В случае, если значения второго и третьего сравниваемых сигналов равны между собой, то на выходе элемента б равнозначности, а следовательно, и на выходе .устройства, 10 единичный сигнал означает, что значение первого, второго и третьего сравнивавмых сигналов, поступивших на информационный вход 8 устройства, равны между собой. При этом единичный сигнал на выходе элемента ИЛИ 5 разрешает поступление четвертого тактового сигнала через элемент И 3,

При поступлении последующих тактовых и сравниваемых сигналов устройство работает аналогично.

В результате, на выходе устройств 10 сигнал указывает :равны или не равны значения сравниваемых импульсов, поступивших на информационный вход 8 устройства.

Такое построение устройства сравнения позволяет уменьшить количество используе1уых элементов. Так количество элементов предлагаемого устройства, содержащего два двухразрядных.регистра сдвига, по одному элементу ранозначности и ИЛИ, два элемента И, не зависит от количества сравниваемых импульсов, а в известном устройсве количество элементов зависит отр Количества сравниваемых импульсов. Например, при количестве сравниваемы мпульсов, равном 255, предлагаемое устройство,примерно в два раза проще известного. При увеличении количества сравниваемых импульсов величина, равная отношению количества элементов устройства известного к количеству элементов предлагаемого устройства, увеличивается.

Формьла изобретения Устройство для сравнения чисел, i содержащее регистры сдвига, элементы И, ИЛИ, элемент равнозначности, причем шина управления устройства соединена с первыми входами первого и второго элементов И, информационный вход устройства подключен к информационному входу первого регистра сдвига, инверсный выход второго регистра сдвига соединен со вторым ,/ входом второго элемента И и с информационным входом второго регистра сдвига, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, в нем шина тактовых сигналов соединена со вторым входом первого

элемента И и с третьим входом второго элемента И, выход которого соединён с управляющим входом второго регистра сдвига, инверсный выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, выход которого соединен с третьим входом первого элемента И, выход которого подключен к управляющему входу первого регистра сдвига, первый и второй вьоходы которого соединены со входами элемента

o равнозначности, выход которого подключен к выходной шине и ко второму входу ИЛИ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

S 466S08, кл. G 06 F,7/04, 1973.

2.Ицхоки Я.С., Овчинников Н.И. Цифровые и импульсные устройства. М., Сов.радио, 1973, с. 536, рис. 14 (прототип).