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

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ДВОИЧНЫХ ЧИСЕЛ

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при реализации технических средств автоматики.

Известно устройство для сравнения чисел, содержащее генератор серий, лт-разрядных двоичных счетчиков, 2п элементов запрета, п триггеров, элемент ИЛИ, кольцевые регист

.

Недостатком этого устройства является сложность.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является устройство для сравнения двоичных чисел, содержащее птразрядных двоичных счетчиков, входы которых соединены между собой, а п выходов переполнения подключены к информационным входам соответствующих п элементов запрета и первым входам соответствующих п триггеров 2.

Такое устройство также сложно, так как в нем необходимо иметь 2 п элементов зап(, 2п триггеров,, а также генератор серий импульсов, назначение которого иметь на своем выходе, соединенно.м с входами пт-разрядных счетчиков, серию из 2 и.мпульсов, что требует иметь в составе генератора серии специального т-разрядного двоичного счетчика.

Кроме того, недостатком данного устройства является низкое быстродействие, так как независимо от записанных в счетчиках сравниваемых чисел результат сравнения можно получить только после подачи на п двоичных счетчиков серии из 2 импульсов.

Цель изобретения - упрощение устройства и повыщение его быстродействия.

Это достигается тем, что в устройстве для сравнения двоичных чисел, содержащем генератор импульсов, п двоичны.х счетчиков, триггеры, элементы И, ИЛИ, запрета, причем выход генератора импульсов соединен с информационными в.ходами двоичных счетчиков, выход каждого i-ro двоичного счетчика, где i 1,2,...,п, подключен к информационному входу i-ro элемента запрета и ко входу установки в единичное состояние i-ro триггера, прямой выход каждого i-ro триггера соединен с i.-ым входом элемента И, выход которого подключен ко входам управления элементов запрета, выход каждого 1-го элемента запрета соединен с i-ым входом элемента ИЛИ, выход которого подключей ко входу установки в нулевое состояние (п + 1)-го триггера, выход которого соединен со входом управления генератора импульсов, вход установки в единичное состояние (п + 1)-го триггера и входы установки в нулевое состояние 1,2,...,п-го триггеров подключены к шине унравления устройства.

На чертеже показана структурная схема устройства.

Устройство содержит генератор 1 импульсов, п двоичных счетчиков 2 |,2г,...,2п, тригrepiii 3,3 z,...,3л, триггер 4, элемент И 5, элементы 6,,6г,.-.,6п запрета, эле.мент ИЛИ 7, 1иину 8 управления.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал Начало сравнения по шине 8 управления поступает на первый вход триггера 4 и вторые входы п триггеров 3. В результате этого триггеры 3b3z,.-.,3o устанавливаются в нулевое положение, на выходе элемента И 5 устанавливается нулевой потендйал, запрещающий прохождение импульсов с выходов переноса двоичных счетчнков. Одновременно сигнал Начало сравнения перебрасывает в единичное состояние триггер 4, в результате чего импульсы с генератора 1 импульсов начинают поступать па входы двоичных счетчиков. Поскольку в каждом из двоичных счетчиков записано какое-либо число, то импульсы переноса с выходов счетчиков будут появляться тогда, когда произойдет досчет числа импульсов в соотвстствуюп1ем счетчике до числа, равного емкости счетчика. Приче.м первым появится импульс переноса со счетчика, в котором записано .максимальное число, а последним - со счетчика, в котором записано минимальное число. Импульсы переноса с выходов счетчиков перебрасывают в единичное состояние соответствующие триггеры 3. Сигнал на выходе элемента И 5 появится тог да, когда все п триггеры 3 перебросятся в единичное состояние, а это в свою очередь произойдет после появления импульса переноса с i-io двоичного счетчика, где i 1,2,..,п в которо.м записано минимальное число. Сигнал с в1)1Х()да элемента И 5 разрешит прохождспие импульсов переноса со счетчиков через свои информационные входы. Носкольку появление сигнала разрешения с выхода а.чемснта И 5 совнадает с .моментом появления имиуоЧьса переноса с выхода i-ro двоичного счетчика, в котором записано минималь нос чнсло, то только на выходе i-ro элемента 6 i запрета появится импул,с, свидетельствующий о том, что в i-OM двоичном счетчике записано минимальное число. Одновременно данный импульс проходит через элемент ИЛИ 7 на второй вход триггера 4, возвращая его своим задним фронтом в исходное состояние и прекращая тем самым поступление импульсов с генератора 1 на вхо.ды счетчиков, и схема готова к новому циклу сравнения.

Такин образом, предлагаемое устройство не требует для работы сложного генератора серий импульсов, а также In триггеров и 2п элементов запрета. Для работы ему достаточно иметь простой генератор импульсов и только п триггеров и п элементов запрета. Все это снижает аппаратные затраты на реализацию устройства. Повышение быстродействия устройства вытекает из того, что в предлагаемом устройстве количество импульсов, необходимое для получения результата сравнения равно С мин, где ш - количество разрядов двоичного счетчика, а минимальное число, записанное в соответствующий 1-ый двоичный счетчик. В известном устройстве, независимо от сравниваемых чисел, оценка сравнения возможна только после подачи на вхоД.Ы пт-разрядных счетчиков 2 импульсов.

Формула изобретения

Устройство для сравнения двоичных чисел, содержащее генератор импульсов, п двоичных счетчиков, триггеры, элементы И, ИЛИ, запрета, причем выход генератора- импульсов соединен с информационными входами двоичных счетчиков, выход каждого i-ro двоичного счетчика, где i 1,2,...,п,подключен к информационному входу i-ro элемента запрета и ко входу установки в единичное состояние i-ro триггера, отличающееся тем, что,С целью упрощения устройства

и повышения его быстродействия, в нем прямой выход каждого i-ro триггера соединен с i-ым входом элемента И, выход которого подключеп ко входам управления элементов запрета, выход каждого i-ro элемента запрета соединен с i-ым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен ко входу установки в нулевое состояние (п -f 1)-го триггера, вььход которого соединен со входом управления генератора импульсов, вход установки в единичное состояние (п + 1)-го триг

гера и входы установки в нулевое состояние 1,2,...,п-го триггеров подключены к шине управления устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

j4o 638955, кл. G 06 F 7/02, 1977 (прототип).