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

1

Изобретение относится к автомати-. ке и вычислительной технике и может быть использовано при реализации технических средств автоматики и вычислительной техники.

Известно устройство для сравнения п двоичных чисел, содержащее п узлов анализа, которые состоят из схем сравнения, триггеров,элементов И, кольцевых сдвигающих регистров, элементы ИЛИ, НЕ, И, входную и выходную управляющие шины f1.

Недостатком этого устройства является низко«быстродейЬтвие, так как оно не позволяет получить за один цикл работы экстремальных значений сравниваемых чисел.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для сравнения двоичных чисел, содержащее генератор серий импульсов, nm-разрядных двоичных счетчиков, выходы переполнения которых подключены к входам первого элемента ИЛИ, 2п элементов запрета, п триггеров, элемент ИЛИ, кроме того, выход переполнения каждого i-ro двоичного счетчика соединен с входом установки в единичное состояние i-ro триггера, с входом управления i-rp элемента запрета и с информационным

входом 2i-ro элемента запрета, где ,2,...,n, выход i-ro элемента .запрета соединен с входом установки в нулевое состояние 1-го триггера, . выход 2i-го -элемента запрета подключен к входу установки в единичное состояние 2i-ro триггера, выход каждого из которых подключен к соответствующему входу второго элемента

10 ИЛИ, выход которого соединен с входами управления 2i-bix элементов запрета, выход .первого элемента ИЛИ подключен к информационным входам i-ых элементов запрета Г2}.

15

Недостатком известного устройства являются малые функциональные возможности, так как оно не позволяет определить экстремальных значений чисел.

20

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счёт определения экстремаль-, ных значений чисел.

. Поставленная цель достигается25тем, что в устройство для сравнения двоичных чисел, содержащее р .сч1етчиков, группы элементов запрета, группы триггеров, элемент ИЛИ, генератор серий импульсов,выход которого соединен со входами счетчиков, выход

30

ереполнения каждого 1-го счетчика, де i 1,2,.,.,п, подключен к инормационным входам i-ых элементов запрета первой и второй групп, выход аждого i-го элемента запрета первой второй гпудп соединен со входом Установки-в единичное состояние i-го триггера первой и второй групп соответственно, прямые выходы триггеров первой группы подключены ко входам элемента ИЛИ, выход которого соединен со входами управления элементов запрета первой группы, введены дополнительный элемент запрета, элемент исключающее ИЛИ, триггер, элементы И, два вычитающих счетчика, а. прямые выходы триггеров второй группы соединены со входами элемента исключающее ИЛИ, выход которого подключен к управляющему входу элементов запрета второй группы и дополнительного элемента запрета, выход которого соединен со входом установки в единичное состояние триггера, прямой выход которого подключен к первому входу первого элемента И, выход которого соединен со входом первого вычитающего счетчика, выход генератора серий импульсов подключен ко второму входу первого элемента Ник первому входу второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ,, а выход - со входом второго вычитающего счетчика, выход, переполнения каждого i-го счетчика подключен к i-ому информационному входу дополнительного элемента запрета.;

На чертеже представлена функциональная схема предл агаемого устройства.

Устройство содержит генератор 1 серий импульсов, п счетчиков 2, 2,...,2 nf группу элементов запрета 3 ,3 ..,..., Зп , группу триггеров 4 , 42,.,.,4п, элемент ИЛИ 5, группу элементов запрета 6 , 6 7 / 6 , группу триггеров 1 ,, ., . ,1 , элемент исключающее ИЛИ 8, дополнительный элемент 9 запрета, триггер 10, элементы И 11 и 12, вычитающие счетчики 13 и 14.

. Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии сигнал с выхода триггеров 4 группы через элемент ИЛИ 5 открывает по управляющему входу элементы запрета 3 и по второму входу элемент И 11, а сигнал с выходов счетчиков 2 триггеров 7 ГРУППЫ через элемент исключающее ИЛИ 8 открывает по управляющему входу элементы запрета и закрывает элемент 9 запрета, сигнал с выхода триггера 10 открывает по второму .входу вторср элемент И 12. При подаче с генератора 1 серий.импульсов. последние поступают на вход сч,етчиков 2 и через элементы И 11 и 12 на вход вычитающих счетчиков 13 и 14. .

о в счетчиках 2 происходит досчет числа импульсов до числа, равного емкости счетчиков, а. затем на выхойе каждого счетчика появляется единственный импульс переполнения. С выхода счетчика, где записано большее число, импульс переполнения Появится раньше, чем с выхода остальных счетчиков, а с выхода счетчика, где записано меньшее число, импульс появится в последнюю очередь. От импульсов переп1элнения, поступивших через элементы 3 запрета срабатывают соответствующие триггеры 4, причем при срабатывании хотя бы одного триггера через элемент ИЛИ 5 на управляющие входы элементов. 3 запрета поступает сигнал, запрещающий прохождение импульсов переполнения на входы остальных триггеров 4. Этот же сигнал запрещает прохождение импульсов с генератора 1 серий через первый элемент И 11 на.вход вычитающего счетчика 13.

образом, данный триггер определяет счетчик, в котором записано максимальное число, а в вычитающем счетчике 13-записано это число.

От импульсов переполнения через элементы б запрета срабатывают соответствующие триггеры 7. Сигнал,запрещающий прохождение импульсов переполнения на вход триггеров, появляется на выходе элемента исключающее ИЛИ 8 тогда, когда не срабатывает только один из триггеров 7. Этот триггер определяет счетчик, в котором записано минимальное число. Сигнал с выхода элемента исключающее ИЛИ 8 разрешает прохождение импульсов переполнения через элемент 9 запрета. Импульс переполнения с счетчика 2, в котором, записано минимальное число, через элемент 9 запрета опрокьщывает триггер 10, который запрещает прохождение импульса с генератора 1 серий через элемент И 12 на вход вычитающего счетчика 14.

Таким образом, в вычитакяцем счетчике 14 будет записано минимгшьное число.

Количество импульсов, подаваемых на счетчики .2, равняется их емкости. По окончании процесса сравнения значения чисел, записанных в счетчиках 2, не измёня-.-тся.

Предлагаемое устройство целесообразйо применять в схемах автоматики благодаря его универсальности, так как чаще производится анализ чисел по их экстремальным значениям. Кроме того, устройство обеспечивает и одновременную регистрацию обоих чисел (минимального и максимального). Формула изобретения

Устройство для сравнения двоичных .чисел, содержащее п счетчиков, группы элементов запрета, группы триггеров, элемент ИЛИ, генератор серий им пульсов,, выход которого соединен со входами счетчиков, выход переполнения каждого f-ro счетчика, где 1,2,.-.;,п у подключен к информационным входам i-ых элементов запрета первой и второй групп, выход каждого i-го элемента запрета первой И второй групп соединен со входом установки в, единичное состояние i-го триггера первой и второй групп соответственно, прямые выходы триггеров первой группы подключены ко входам элемента ИЛИ, выход которого соединен со входами управления элементов запрета первой группы, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет определения экстремальны значений чисел, в него введены допол нительный элемент запрета, элемент исключающее ИЛИ, триггер, элементы И, два вычитающих счетчика, а прямые выходы триггеров второй группы соеди нены со входами элемента исключающее ИЛИ, выход которого подключен к уп-равляюшему входу элементов запрета „. второй группы и дополнительного элемента запрета, выход которого соединён со входом установки в единичное состояние триггера, прямой выход которого подключен к первому входу первого элемента И, выход которого соединен со входом первого вычитающего счетчика, выход генератора серий импульсов подключен ко второму входу первого элемента И ик первому входу второго элемента И, второй вход которого соединеи с выходом элемента ИЛИ, а выход - со входом второго вычитсшщего счетчика, выход переполнения каждого (.-го счетчика подключен к i-му информационному входу дополнительного элемента запрета. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 620976, кл. G 07 F 7/04, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР 638955, кл. G 06 F 7/02, 1976 (прототип).

II