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 при реализации технических средств цифровых вычислительных машин. Известно устройство для сравнения П-раэрядных двоичных чисел, содержащее регистры сравниваемых чисел, элементы И, ИЛИ, НЕ, причем в каждом разряде устройства прямые выходы соответствуюш,их разрядов первого и второго регистров сравниваемых чисел соединены с первыми входами соответственно первого и второго разрядных элементов И, вторые входы которых подключены к инверсным выходам тех же разрядов соответственно второго и первого регистров сравниваемых чисел, выходы первого и второго разрядных элементов И каждого разряда подключены ко входам установки единицы младшего разряда соответственно первого и второго регистров сравниваемых чисел и ко входам установки нуля младшего разряда соответственно второго и первого регистров сравниваемых чисел, кроме того, выходы разрядных элементов И подключены ко входам элементов ИЛИ, выходы которых через элементы НЕ подключены ко входам оконечного элемента И 1. Недостатком этого устройства является сравнение чисел без учета величины поля допуска сравниваемых чисел. Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является устройство для сравнения чисел, содержаш,ее два регистра, выходы которых через первую и вторую группу элементов И соединены соответственно со входами двоичного счетчика, триггеры, элементы И, ИЛИ, счетчик анализа, дешифратор, формирователь сигнала перезаписи, инвертор, шину начальной установки, подключенную к входам установки в нулевое состояние первого и второго триггеров и к входу первого элемента ИЛИ, другой вход которого соединен с входной шиной «Стоп, которая подключена к входу установки в нулевое состояние первого триггера и к одним из входов первого, второго и третьего элементов И, другие входы которых соединены с выходами дешифратора, входы последнего соединены с выходами счетчика анализа, один из входов которого подключен к шине «Старт, соединенной с входом второго элемента ИЛИ и с входами установки в единичное состояние первого и второго триггеров, прямые выходы которых подключены к входам четвертого и пятого элементов И соответственно, другой вход четвертого элемента И соединен с вход ной шиной, а выход - с входом второго элемента ИЛИ, выход которого нодключен к входу А воичного счетчика, выход которого соединен с входом пятого элемента И, выход которого подключен к второму входу счетчика анализа и через инвертор - с входом формирователя сигналов нерезаписи, выход которого подключен к другим входам элементов И первой группы., другие входы элементов И второй группы соединены с выходом первого элемента ИЛИ, а ,соответствующий выход дешифратора соединен с входом установки в пулевое состояние второго три|тера 2. Иедос1атком этого устройства является его сложность. Цель изобретения - .ение .устройства. Иоставленпая цель достигается тем, что в устройстве, содержащем триггеры, элементы И, ИЛИ, НЕ, формирователь сигналов перезаписи группы элементов И, регистры, двоичный счетчик, причем первый вход управления устройства соединен со входом установки в единичное состояние первого триггера и первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к информационному входу двоичного счетчика, выход KOTOpoio соединен через формирователь сигна.ЮВ перезаписи и эле.мент НЕ с управляющими входами элементов И первой группы, информационные входы которых подключены к выходам первого регистра, а выходы элементов И первой группы соединены со входами первой гругп1ы двоичного счетчика, второй вход управления устройства соединен с первы.м входом установки в нулевое состояние первого триггера и с первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к управляющим входам элементов И второй группы, информационные входы которых соединены с выходами второго регистра, а выходы элементов И второй группы подключены ко входам второй группы двоичного счетчика, третий вход управления устройства соединен со вторым входом второго элемента ИЛИ, примой выход первого триггера подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с информационным входом устройства, а выход - со вторым входом первого элемента ИЛИ, выход двоичного счетчика соединен со счетпым входом второго триггера, прямой выход которого подключен ко второму входу установки в нулевое состояние первого триггера и к первому входу второго элемента И, инверсный выход второго триггера соединен с первым входом третьего элемента И, вторые входы третьего и второго элементов И и первый вход четвертого элемента И подключены к третьему входу управления устройства, третий вход второго элемента И соединен с прямым выходом первого триггера, инверспый выход которого подключен ко второму входу четвертого элемента И. На чертеже представлена блок-схема устройства. Устройство содержит триггеры 1 и 2, элементы ИЛИ 3 и 4, элементы 5 И, группы элементов И 6 и 7, элементы И 8-10, двоичный счетчик 11, регистры 12 и 13, формирователь 14 сигналов перезаписи, элемент 15 НЕ, входы управления 16-18, информационный вход 19, выходы устройства 20-22. Устройство работает следующим образом. Перед началом работы по входу 16 управления поступает команда «Начальная установка на триггеры 1 и 2, устанавливая их в нулевое состояние, и на эле.мент 4 ИЛИ, с выхода которого сигнал разрешения поступает на элементы 6 И, а так как параллельный код минимально допустимого числа поступает из регистра 12 па другие входы элементов 6 И, тов двоичном счетчике П устанавливается обратный код минимально допустимого числа. Затем команда «Начальная установка снимается. Процесс сравнения начинается в момент поступления импульса «Пуск по входу 17 управления - сигнал начала контролируемой последовательности. Эта команда поступает на элемент 3 ИЛИ, а затем на вход двоичного счетчика 11, дозаписывая к установленному в счетчике числу единицу. Таким образом в двоичном счетчике 11 находится дополнительный код минимально допустимого числа. Одновременно команда «Пуск поступает на входы триггеров 1 и 2, устанавливая их соответственно в единичное и подтверждая нулевое состояние. Триггер 1 дает разрешение на элемент 5 И. Импульсы контролируемой последовательности, поступающие на информационный вход 19 «Прием через элемент 5 И и элемент 3 ИЛИ, проходят на счетный вход двоичного счетчика 11. В момент поступления па счетпый вход этого счетчика минима.чыю допустимого числа импульсов коптролируемой последовательности (Nmin ) па выходе двоичного счетчика 11 формируется импульс переполнения, поступающий на счетпый вход триггера 2, устанавливая его в «1. В момент окончания импульса переполнения на выходе двоичного счетчика 11 через элемент 15 НЕ запускается формирователь 14 сигнала перезаписи, формируя короткий импульс разрешения перезаписи числа, соответствующего допуска сравниваемых чисел, из регистра 13 в двоичный счетчик 11. Параллельный код этого числа с выхода регистра 13 поступает на вход элементов 7 И, на другие входы которых поступает сигнал разрешения с формирователя 14 сигнала перезаписи, обратный код числа, соответствующего полю допуска, устанавливается в двоичном счетчике 11, на счетный вход которого продолжают поступать импульсы контролируемой последовательности.

Как только количество импульсов, поступающих после установки в двоичном счетчике 11 обратного кода числа Д (Д - поле -допуска), станет равным Д-fl, с выхода двоичного счетчика 11 формируется второй импульс переполнения, устанавливаюш,ий триггер 2 и триггер 1, связанный с прямым выходом триггера 2, в .пулевое состояние, препятствуя дальнейшему прохождению через элемент И 5 импульсов контролируемой последовательности.

Состояние триггеров 1 и 2 расшифровывается элементами И 8-10. На вторые входы этих элементов поступает сигнал разрешейия в момент появления команды «Стоп. В зависимости от состояния триггеров 1 и 2 сигнал на индикацию формируется с одного из элементов И 8 и 9 или 10.

Если А В, т. е. контролируемая последовательность импульсов меньше минимально допустимого числа А, то на выходе двоичного счетчика 11 импульс переполнения не появится и триггер 2 останется в нулевом состоянии, а при поступлении команды «Стоп с первого элемента 8 И сформируется сигнал на индикацию А В.

Если А В с учетом поля допуска сравниваемых чисел, то на выходе двоичного счетчика 11 появится сигнал переполнения, устанавливаюш.ий триггер 2 в единичное состояние. Триггер 1 остается в состоянии прежнем. При поступлении команды «Стоп на втором элементе 9 И сформируется сигнал на индикацию А В.

Если А В, т. е. контролируемая последовательность импульсов больше минимально допустимого числа А, то на выходе двоичного счетчика 11 появится второй сигнал переполнения, устанавливающий триггер 2 в нулевое состояние и триггер 1 сигналом с прямого выхода триггера 2 - в нулевое состояние. При поступлении команды «Стоп на третьем элементе 10 И сформируется сигнал на индикацию А В.

Результат сравнения получают в момент окончания контролируемой последовательности импульсов - момент поступления команды «Стоп. Команда «Стоп через элемент 4 ИЛИ поступаег на вход элемента 6 И, давая разрешение на перезапись обратного кода минимально допустимого числа из регистра 12. Устройство подготовлено к следующему циклу работы, который начинается в момент поступления команды «Пуск

Введение в устройство новых конструктивных связей, а именно подключение выхода двоичного счетчика к счетному входу второго триггера, нулевой установочный вход которого связан с входной шиной «Пуск прямой выход второго триггера соединен с нулевым установочным входом первого триггера и третьим входом второго элемента И. а инверсный выход этого же триггера соединен с первым входом первого элемента И,

приче.м прямой и инверсный выходы первого триггера соединены соответственно с первым входом второго элемента И и с первым входо.м третьего элемента И, дает возможность снизить на 10-12% общее количество 5 используемых функциональных элементов - по сравнению с известным устройством.

Формула изобретения

Устройство для сравнения чисел, содержащее триггеры, элементы И, ИЛИ, НЕ, формирователь сигналов перезаписи, группы элементов И, регистры, двоичный счетчик, причем первый вход управления устройства соединен со входом установки в единичное состояние первого триггера и первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к информационному входу двоичного счетчика, выход которого соединен через формирователь сигналов перезаписи и элемент НЕ с управляющими входами элементов И первой группы, информационные входы которых подключены к выходам первого регистра, а выходы элементов И первой группы соединены со входами первой группы двоичного счетчика, второй вход управления устройства соединен с5первым входом установки в нулевое состояние первого триггера и с первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к управляющим входам элементов И второй группы, информационные входы которых соединены с выходами второго регистра, а выходы элементов И второй группы подключены ко входам второй группы двоичного счетчика, третий вход управления устройства соединен со вторым входом второго элемента ИЛИ, пря.мой выход первого триггера подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с информационным в.ходом устройства, а выход - со вторым входом первого элемента ИЛИ, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, в нем выход

° двоичного счетчика соединен со счетным входом второго триггера, прямой выход которого подключен ко второму входу установки в нулевое состояние первого триггера и к первому входу второго элемента И, инверсг ный выход второго триггера соединен с первым входом третьего элемента И, вторые входы третьего и второго элементов И и первый вход четвертого элемента И подключены к тре гьему входу управления, устройства, третий вход второго элемента И

0 соединен с прямым выходо.м первого триггера, инверсный выход которого подключен ко .второму входу четвертого элемента И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР № 521566, кл. G 06 F 7/04, 17.05.74 (прототип). го ф f 7 го4 27 А 8А8 ф. Xl/ 22