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

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ЧИСЕЛ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в цифровых систеi ax контроля и обработки информации. Известно устройство для сравнения чисел, содержащее триггер с тремя устойчивыми состояниями, элемент И-НЕ, неравнозначность,и выполняет сравнение чисел, заданных последовательными кодами, начиная как с млад ших, так и со старших разрядов 1. Недостатком этого устройства является то, что оно не может осуществлять выборку наибольшего или наименьшего из следующих друг за другом чисел,заданных последовательным кодом, начиная как с младших, так и со старших разрядов. Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее регистр сдвига, первый и второй элемен ты НЕ, первый, второй, третий и четвертый элементы И, элемент ИЛИ, первый, второй триггеры, переключатель, вход регистра сдвига соединен с выходом элемента ИЛИ, а выход - со вхо дом первого элемента НЕ, первым входом первого элемента И и первым входом второго элемента И, причем выход первого элемента НЕ связан с первым входом третьего элемента И, выход второго элемента И - с первым входом элемента ИЛИ, первый вход четвертого элемента И соединен с входом второго элемента НЕ, вторым входом третьего элемента И и первым входом устройства, а выход - с вторым входом элемента ИЛИ, выход второго элемента НЕ подключен к второму входу первого элемента И, третий вход которого соединен с третьим входом третьего элемента И и вторым входом устройства, первый вход первого триггера соединен с выходом первого элемента И, второй вход первого триггера - с вторым входом второго триггера и третьим входом устройства, а выход подключен к 4eTBepTOMv входу третьего элемента И и к четвертому контакту переключателя режима, первый вход второго триггера подсоединен к выходу . третьего элемента И, а выход - к четвертому входу первого элемента И и к первому контакту переключателя режима, второй контакт которого соединен с пятым контактом и вторым входом четвертого элемента И, а третий контакт переключателя режима - с шестым контактом и вторым входом второго элемента И 2.

Недостатком этого устройства является то, что оно не может осуществлять выборку наибольшего или наименьшего из следующих друг за другом чисел, заданных последовательным кодом, начиная с младших разрядов.

Цель изобретения - расширение фун(Циональных возможностей устройства за счет обеспечения выборки экстремального числа из следующих друг за другом чисел.

Поставленная цель достигается тем что в устройство для сравнения чисел, содержащее кольцевой регистр, элементы И, ИЛИ, НЕ, триггеры, приче информационный вход устройства соединен с первым входом первого элемента И и через первый элемент НЕ с первым входом второго элемента И, второй вход которого подключен к выходу кольцевого регистра, а выход ко входу установки в единичное состояние первого триггера, выход кольцевого регистра через второй элемент НЕ соединен со вторым входом первого элемента И, выходы третьего и четвертого элементов И и подключены к первому и второму входам первого элемента ИЛИ, соответственно, введены регистр сдвига, группа элементов И, элемент задержки,, информационный вход устройства соединен со входом регистра сдвига, выходы которого подключены к первым входам элементов И группы, выходы которых подключены к установочным входам кольцевого регистра, первая шина управления устройства соединена с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к инверсному выходу второго триггера, а выход - к третьему входу первого элемента И и к третьему входу второго элемента И, выход которого соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого подключен ко входу установки в нулевое состояние первого триггера и к выходу первого элемента И, выход третьего элемента ИЛИ соединен со входом установки в единичное состояние второго триггера, вход установки в нулевое состояние которого подключен ко входу установки, в нулевое состояние регистра сдвига и через элемент задержки - ко вторйй шине управления устройства, ко.тярая соединена с лервыми входами третьего, четвертого и пятого элементов И, прямой и инверсный выходы первого триггера подключены ко вторым входам четвертого и третьего элементов И, соответственно, третья и четвертая шины управления устройства соединены с третьими входами третьего и четвертого элементов И соответственно, пятая шина управления устройства через третий элемент НЕ подключена ко второму входу пятого элемента И, выход которого соединен с третьим входом первого элемента ИЛИ, выход которого подключен ко вторым входам элементов И группы.

Йа чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит кольцевой регистр 1, регистр 2 сдвига, группу 3 элементов И, элементы И 4-8, элементы ИЛИ 9-11, элементы НЕ 12-14, триггеры 15, 16, (Элемент 17.задержки, шину 18 сброса, информационный вход 19, шины 20-23 управления.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии кольцевой регистр 1 и регистр 2 сдвига свободны, а триггер 16 - в нулевом состоянии. При этом на инверсном выходе триггера 16, а следовательно, и на выходе элемента ИЛИ 9 есть единичный сигнал. Триггер 15 может находиться в любом состоянии. В период следования кода первого числа единичного сигнала на шине 20 управления нет. При. этом на выходе эл« мента НЕ 13 - единичный сигнал.Код первого числа, поступающий на информационный вход 19, записывается в регистр 2 сдвига. Сигнал сброса, прступающий после первого числа на шину 18 управления, через элементы И 7 и ИЛИ 10 перезаписывает содержимое регистра 2 сдвига в кольцевой регист 1, через элемент 17 задержки устанавливает триггер 16 в нулевое состояни и стирает содержимое регистра 2 сдвига.

При поступлении второго и последующих чисел на информационный вход 19 на шине 20 управления должен быть единичный сигнал, вследствие чего на выходе элемента НЕ 13 - нулевой сигнал. Код второго числа также записывается в регистр 2 сдвига. С приходом кода второго числа на выходе кольцевого регистра 1 появляется код предыдущего числа. Входной код и код кольцевого регистра 1 синхронно одноименными разрядами в прямом и инверсном виде через элементы НЕ 12, 14 поступают на элементы И 4, 5, где проводится их поразрядное сравнение.

В случае, если одноименные разряды первого и второго чисел равнозначны, то сигналы на выходах элементов И 4, 5 отсутствуют. При этом триггеры 15, 16 сохраняют свое состояние.

Если в первой неравнозначной комбинации О

соответствует коду с выхода кольцевого регистра 1, и входному коду, то появляется сигнал на выходе элемента И 4. При этом триггеры 16 и 15 устанавливаются в единичное и нулевое состояния, соответственно .

В случае, если в первой неравнозначной комбинации

соответствует коду с выхода кольцевого регитра 1, а -О - входному коду, то появляется сигнал на выходе элемента И 5. При этом триггеры 16 и 15 станавливаются в единичное состояние.

Если на шине 21 управления нулевой потенциал, оэначающий, что числа зааны последовательным кодом, начиная со старших разрядов, то установка триггера 16 в единичное состояние обеспечивает запрет анализа кодов элементами И 4, 5.

В случае, если на шине 21 управления есть единичный потенциал, означающий, что числа заданы последовательным кодом, начиная с младших разрядов, то установка триггера 16 в единичное состояние не влияет на работу г лементов И 4, 5, вследствие чего осуществляется дальнейшее поразрядное сравнение кодов.

Пусть на шине 22 управления есть единичный сигнал выборки наибольшего из следующих друг за другом чисел, заданных последовательным кодом.

Если триггер 15 в нулевом состоянии, то сигнал сброса, поступающий после второго числа на шину 18, через элемент И 6 и ИЛИ 10 перезаписывается содержимое регистра 2 сдвига в кольцевой регистр 1, через элемент 17 задержки устанавливает триггер 16 в нулевое состояние и стирает содержимое регистра 2 сдвига.

В случае, если триггер 15 в единичном состоянии, то сигнал сброса, поступающий после второго числа на шину 18 управления, только через элемент 17 задержки устанавливает триггер 16 в нулевое состояние и стирает содержимое регистра 2 сдвига.

В результате в кольцевом регистре i будет большее из двух чисел, заданных последовательным кодом, начиная со старших или младших разрядов.

Пусть на шине 23 управления есть единичный сигнсш выборки наименьшего из следующих друг за другом чисел, заданных последовательным кодом.

Если триггер 15 в нулевом состоянии, то сигнал сброса, поступающий после второго числа на шину 18 управения, только через элемент 17 защержки устанавливает триггер 16 в нулевое состояние и стирает содержимое регистра 2 сдвига.

В случае, если триггер 15 в единичном состоянии, то сигнал сброса, поступающий после второго числа на шину 18 управления через элемент И 8 и ИЛИ 10 перезаписывает содержимое регистра 2 сдвига в кольцевой регистр

1и через элемент 17 задержки устанавливает триггер 16 в нулевое состояние и стирает содержимое регистра

2сдвига.

В результате в кольцевом регистре 1 будет меньшее из двух чисел, заанных последовательным кодом, начиная со старших или младших разрядов.

При поступлении последующих чисел устройство работает аналогично.

Такое построение устройства обеспечивает выборку наибольшего или наименьшего из следующих друг за другом чисел, Зсщанных последовательным кодом, начиная со старших или младших разрядов, вследствие чего предлагаемое устройство может выполнять в два раза больше функций по сравнению с известным.

O

Формула изобретения

Устройство для сравнения чисел, содержащее кольцевой регистр, элементы И, ИЛИ, НЕ, триггеры, причем информационный вход устройства соеди5нен с первым входом первого элемента И и через первый элемент НЕ - с первым входом второго элемента И, второй вход которого подключен к выходу кольцевого регистра, а выход - ко

0 входу установки в единичное состояние первого триггера выход кольцевого регистра через второй элемент НЕ соединен со вторым входом первого элемента И, выходы третьего и четвертого элементов И подключены к

5 первому и второму входе первого элемента ИЛИ, соответственно, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет обеспечения

0 выборки экстремального числа из следующих друг за другом чисел, в него введены регистр сдвига, группа элементов И, элемент задержки, инфо Ьмационный вход устройства соединен со

5 входом регистра сдвига, выходы которого подключены к первьгм входам элементов И группы, выходы которых подключены к установочным входам кольцевого регистра, первая шина управления устройства соединена с пер0вым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к инверсному выходу второго триггера, а выход - к третьему входу первого элемента И и к третьему входу второ5го элемента И, выход которого соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого подключен ко входу установки в нулевое состояние первого триггера и к выходу

0 первого элемента И, выход третьего элемента ИЛИ соединен со входом установки в единичное состояние второго триггера, вход установки в нулевое состояние .которого подключен ко входу установки в нулевое состояние

5 регистра сдвига и через элемент задержки - ко второй шине управления устройства, которая соединена с первыми входами третьего, четвертого и пятого элементов И, прямой и

0 инверсный выходы первого триггера подключены ко вторым входам четвертого и третьего элементов И, соответственно, третья и четвертая шины управления устройства соединены с

5 третьими входами третьего и четвертого элементов И, соответственно, пятая шина управления устройства через третий элемент НЕ подключена ко второму входу пятого элемента И, выход которого соединен с третьим входом первого элемента ИЛИ, выход которого подключен ко вторым входам эле ентов И группы.

J

Источники информации, принятые во внимание.при экспертизе

2. Авторское свидетельство СССР 486315, кл. G 06 F 7/00, 1971 (прототип) .