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

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ДВОИЧНЫХ ЧИСЕЛ

1

.

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

Известно устройство для сравнения двоичных чисел, содержащее регистры сравниваемых чисел, элементы И, ИЛИ, НЕ, причем в каждом разряде устройства прямые выходы соответствующих разрядов первого и второго -регистров сравниваемых чисел соединены с первыми входами соответственно первого и второго разрядных элементов И, вторые входы которых подключены к и.нверсным 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 рГ .

Недостатком этого устрюйства является его сложность.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее два п-разрядных регистра на триггерах, п поразрядных узлов сравнения и элемент ИЛИ-НЕ, причем прямой и

0 инверсный выкоды триггера каждого i-rp разряда первого регистра, где i 1,2,...,п соединены с первьвл и вторым входами Г-го поразрядного узла сраВ1 ния соответственно,

5 прямой и. инверсный выходы каждого i-ro триггера второго регистра под ключены к третьему и четвертому входам i-ro поразрядного узла сравнения соответственно, пятые входы

0 всех поразрядных узлов сравнения соединены с шиной синхронизации, а информационные входы регистров подключены к шинам сравннваекых 1исел, первый выход каждого j-ro поразряд5ного узла сравнения, где J 1,2, ...,(п ) соединен со входом установки в единичное состояние триггера (j+l)-ro разряда первого регистра и ср входом установки в нулевое состояние триггера (j+l)ro

G

разряда второго регистра,,, второй выход каждого j-ro поразрядного узла сравнения подключен ко входу установки в нулевое состояние триггера (j+1) -го разряда первого регистра и ко входу установки в единичHoe состояние триггера (j+1)-го разяда второго регистра, выходы п-го поразрядного узла сравнения соединены со входами элемента ИЛИ-НЕ 2 . I Недостатком указанного устройства также является его сложность.Когда одно из сравниваемых чисел задается в виде числоимпульсной последовательности, то указанная реализация не является оптимальной по стоимости.

Цель изобретения - упрощение устройства,

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для сравнения двоичных чисел, содержащем п-разрядный счетчик, установочные входы которого соединены с шинами первого сравниваемого числа, триггеры, элементы И, ИЛИ, элемент задержки, выход переполнения п-разрядного счетчика через элемент задержки подключен ко входу установки в единичное состояние первого триггера, прямой выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И, выход первого элемента И подключен ко входу установки в единичное состояние второго триггера, инверсный выход которого соединен со вторым входом второго элемента Икс первым входом третьего элемента И, второй вход которого подключен к инверсному выходу первого триггера, входная шина второго сравниваемого числа устройства соединена с первым входом .элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к шине управления устройства, а выход элемента ИЛИ соединен с информационным входом счетчика и со вторым входом первого элемента И, входы установки в нулевое состояние триггеров подключены к шине сброса.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит п-разрядный счетчик 1, шину 2 первого сравниваемого числа,шину 3 второго сравниваемого числа, шину 4 управления, шину. 5 сброса, элемент ИЛИ 6, элемент 7 задержки,, триггеры 8 и 9, элементы И 10-12, выходные шины 13-15.

Устройство работает следующим -Образом.

Перед началом сравнения по шине 5 поступает сигнал сброса и устанавливает триггеры 8 и 9 в нулевое состояние. Первое сравниваемое число подается по шине 2 таким образом, чтобы в п-разрядном счетчике 1 установилось его инверсное значение. После этого по шине 3 через элемент

ИЛИ б на информационный вход младшего разряда счетчика 1 поступает второе число в виде числоимпульсной последовательности. Когда второе число передано, по шине 4 управления поступает сигнал и, спустя время переходных процессов, на одной из выходных шин 13-15 сформировывается результат сравнения в виде единичного сигнала. На выходных шинах 13-.15 результат сравнения сохраняется до поступления сигнала сбрса по шине 5.

Пусть А Б 101, тогда в счетчике 1 число А устанавливается в . виде инверсного кода 010. После приема на счетный вход младшего разряда числоимпульсной последовательности из 101 импульса в счетчике 1 происходит с тчмирование 010 + 101 111. После поступления по шине 4 управления сигнала в счетчик 1 добавляется еще единица и на выходе старшего разряда сформировывается сигнал переполнения, который после задержки на элементе 7 устанавливае в единичное состояние триггер 8 сразу после прекращения сигнала на выходе элемента ИЛИ б. Единичное состояние триггера 8 и нулевое триггера 9 обеспечивают формирование единичного сигнала с помощью элеt Ta И 11 на выходной шине 14 ()при нулевых сигналах на двух других шинах 13 и 15.

Пусть А в для определенности А 101 и Б 110. В счетчике 1 устанавливается код 010, а после приема на счетный вход 110 устанавливается в единичное состояние триггер 8. После поступления по шине 4 сигнала фиксации на выходе элемента И 10 формируется единичный сигнал и триггер 9 устанавливается в единичное состояние, тем самым определяя единичный сигнал на выходной шине 13 и нулевые - на выходных шинах 14 и 15.

Пусть А Б для определенности А 101 и Б 100. После приема числа в счетчике 1 устанавливается инверсное значение 010, а после приема на счетный вход 100 импульсов получается сумма 010 + 100 110. После поступления по шине 4 сигнала фиксации полученная сумма увеличивается на единицу: 110 + 001 111. Так как сигнал переполнения в этом случае не появляется, то триггеры 8 и 9 остаются в нулевом состоянии. На выходной шине 15 с помощью эле. мента И 12 фо ируется единичный сигнал А Б при нулевых сигналах на двух других выходных шинах 13, 1

Устройство для сравнения двоичных чисел может иметь более простую модификацию. Когда вьадерживаются необходимые временные соотношения и время задержки может быть равным

нулю, то фактически элемент задержки может отсутствовать.

Формула изобретения

Устройство для сравнения двоичных чисел, содержащее п-разрядный счетчик, установочные входы которого соединены с шинс1ми первого сравниваемого числа ycTpoftcTBaj. триггеры, элемент И, ИЛИ, элемент задержки, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, в нем выход переполнения п-разрядного счетчика через элемент задержки подключен ко входу установки в единичное состояние .первого триггера, прямой выход коiToporo соединен с первыми входами первого и второго элементов И, выход первого элемента И подключен к входу установки в единичное состоячисла Л

-/

ние второго триггера, инверсный выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого подключен к инверсному выходу первого триггера, входная 5 шина второго сравниваемого числа устройства соединена с первьм входом элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к шине управления устройства, а выход элемента ИЛИ соединен Q с инфО1 4ационным входом счетчика и со BTOi%JM входом первого элемейта И, входы установки в нулевое состояние триггеров подключены к шине сброса устройства,

5 Источники информации г

принятые во внимание при экспертизе

кл. G 06 F 7/04, 1978 (прототип).