Устройство для сравнения чисел Советский патент 1982 года по МПК G06F7/02 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ЧИСЕЛ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для сравнения чисел, представленных параллельными кодами.

Известно устройство для сравнения чисел, содержащее узлы сравнения отдельных разрядов сравниваемых кодов и последовательную цепь переноса результата сравнения отдельных разрядов ri..

Недостатком этого устройства является низкое быстродействие,обусловленное наличием последовательной цепи переноса результата сравнения отдельных разрядов.

Наиболее близкое к предлагаемому устройство для сравнения чисел содержит П ячеек поразрядного сравнения, каждая с двумя входами и двумя выходами, и пирамидально соединенные ярусы ячеек сравнения К разрядных кодов, каждая с двумя группами по К входов и двумя выходами, входы ячеек поразрядного сравнения подключены к входам устройства/ а выходы ячейки сравнения К-разрядныя кодов последнего яруса соединены с выходами устройства, в j-ой ячейке сравнения К-разрядных кодов первого яруса i-ый вход первой группы

входов подключен к первому выходу K(J - 1) + 13-:оЙ ячейки поразрядного сравнения, а i-ый вход второй группы входов - к второму выходу той. же ячейки, в j-ой ячейке т-го яруса 1-ый вход первой группы входов соединен с первым выходом tK(j - 1) + ООй ячейки сравнения К-разрядных кодов (гп - 1)-го яру10са, а I -ый вход второй группы входов - с вторым выходом той же ячей ки t2.

Недостатком этого устройства является то, что оно имеет нерегуляр15ную структуру и, как следствие, результаты сравнения совокупности ; смежнах разрядов и общего результата сравнения имеют в нем различное представление.

20

Цель изобретения - расширение области применения путем обеспечения единого представления результатов .сравнения совокупности смежных разрядов И общего результата срав25нения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для сравнения чисел, содержащем п поразрядных узлов сравнения и К групп про30межуточных узлов сравнения, причем вход каждого р-го разряда первого и второго сравниваемых чисел устройства соединен с первым и вторым входами соответственно р-го поразрядного узла сравнения, где Е 1, 2,.../ п, причем каждый поразрядный узел сравнения содержит три элемента И-НЕ, первый вход поразрядного узла сравнения соединен с первыми входами первого и второго элемен- тов И-НЕ, а второй вход поразрядного узла сравнения подключен к пер вому входу третьего элемента И-НЕ и к второму входу второго элеменг:, та И-НЕ, выход которого соединен с вторыми входами первого и третьего элементов И-НЕ, выходы которых подключены к первому и второму выходам поразрядного узла сравнения, а каж дни промежуточный узел сравнения со тоит из четырех элементов И-НЕ, причем первый и второй входы проме жуточного узла сравнения подключены к первым входам первого и второго элементов И-НЕ узла, выходы которых соединены с первыми входами третье и четвертого элементов И-НЕ узла со ответственно, а их выходы подключены соответственно к первому и второ му выходам промежуточного узла срав нения, третий вход промежуточного узла сравнения подключен к вторьам входам первого и четвертого элемен тов К-НЕ, а четвертый вход промажу точного узла сравнения соединен С; вторыми входами .второго и третьего элементов И-НЕ узла, первый и второй выходы каждого i-ro поразрядного узла, где i 1, 3 5,. . ./(2пподключены к первому и второму вхо -)- го дам соответственно. ,промежуточного узла сравнения первой группы, первый и второй выходы каждого (i + 1)-го поразрядного уз ла сравнения соединены с третьим и четверТБМ входами соответственно ()- го промежуточного узла сравнения первой группы, первый и второй выходы каждого промежу точного узла сравнения Р-ой группы (где Р 1, 2,.;., К ; j 1, 3,.. mj m р ; подключены к первому второму входам соответственно ()-го промежуточного узла сравнения (Р + 1)-ой группы, первы и второй выхода каждого (j -f 1)-го промежуточного узла сравнения Р-ой группы соединены с третьим и четве тым входами соответственно (04-1 -)-го промежуточного узла сравнения (Р + 1)-ой группы. На чертеже представлена функциональная схема устройства. Устройство содержит п поразрядных узлов сравнения 1.-,, 1 , 1а{п 8), к групп (К 3) промежуточных узлов сравнения 22, 21,..,, 7 п О 7. 1 2 п ,-t 2, 2. Каждый поразрядный узел 1 сравнения содержит элементы И-НЕ 3, 4, 5, а каждый промежуточный узел 2 сравнения состоит из элементов И-НЕ 6-9. Устройство имеет входы 10, 10,.-,., 10 п Спервого-числа), 11, 11,,..,, 11п (второго числа) и выходы 12, 13. Устройство работает следующим образом. . . На входы поразрядных узлов 1 сравнения по входам 10 и 11 поступают сигналы, соответствующие прямым значениям одноименных разрядов двух сравнимаемых чисел. Выходные сигналы поразрядных узлов сравнения двух соседних начиная со старших разрядов . поступают на входы промежуточных узлов 2 сравнения. Соответственно выходные сигналы двух соседних промежуточных узлов одной группы поступают на входы промежуточного узла сравнения другой группы. Каждому соотношению (из трех) соответствует своя комбинация на соответствующих выходах поразрядных узлов 1 и промежуточных узлов 2 сравнения: Ьовокупность разрядов кода А меньше соответствующей совокупности разрядов кода В - комбинация 10; совокупность .разрядов кода А равна соответствующей совокупности разрядов кода В - комбинация -.1; совокупность разрядов кода А больше соответствующей совокупности разрядов кода В - комбингщия О 1, Каждаай промежуточный узел 2 сравнения работает таким образом, что результат равенстЕо (комбинация 1 1) может блокироваться результатом неравенства, т.е, меньше или больше подаваемого ма неосновной вход. Результаты: ке меньше, больше, поданные на приоритетный вход переключателя, блокируют передачу на его выход любого результата, поданного на неосновной вход переключателя. Результат сравнения двух чисел А и В определяет первое начиная со стороны старших разрядов неравенство, разбивает разряды кодов на старшую и младшую совокупности разрядов, Результат сравнения старшей совокупности разрядов, т.е, равно, в силу описанного выше принципа работы промежуточных узлов 2 сравнения не оказывает влияния на прохождение к выходам 12 и 13 результата упомянутого первого.неравенства, которое в свою очередь в своей совокупности разрядов блокирует передачу результатов сравнения всех младших разоядов своейсовокупности и формирует на выходе устройства общий результат сравнения чисел А и В.

Предлагаемое устройство позволяет обеспечить идентификацию представления результатов сравнения совокупностей смежных разрядов сравниваемых кодов и общего результата сравнения, что существенно, например, припостроении блоков сравнения текущего и опорного кодов цифровых регуляторов цифровых систем автоматического регулирования, в которых общий результат сравнения двух кодов определяет знак отклонения системы от равновесия, а результаты сравнения совокупностей смежньах разрядов двух кодов задают скорость приведения системы к равновесию (к заданной уставке) .

Формула изобретения

Устройство для сравнения чисел, содержащее п поразрядных узлов сравнения и К групп промежуточных узлов сравнения, причем вход каждого {-го разряда первого и второго сравниваемых чисел устройства соединен с первьм и вторым входами соответственно .-,го поразрядного узла сравнения, где t 1,2,..., п, причем каждый поразрядный узел сравнения содержит три элемента И-НЕ, первый вход поразрядного узла сравнения соединен с первыми входами первого и второго элементов И-НЕ, а второй вход поразрядного узла сравнения подключен к первому входу третьего И-НЕ и второму входу второго элё мёнта И-НЕ, выход КОТОРО0О соединен с вторыми входами первого и третьего элементов :И-НЕ, выходы которых подключены к первому и второму выходам поразрядного узла сравнения, а каждый промежуточный узел сравнения состоит из четырех элементов И-НЕ, причем первый и второй входы промежуточного узла сравнения подключены к первым входам первого и второго элементов И-НЕ узла, выходы которых соединены с первыми входами третьего и четвертого элементов И-НЕ узла соответст енно, а их выходы подключены

соответственно к первому и второму вы-. ходам промежуточного узла сравнения, третий вход промежуточного узла сравнения подключен к вторым входам первого и четвертого элементов И-НЕ, а четвертый вход промежуточного узла сравнения соединен с вторыми входами второго и третьего элементов И-НЕ узла, отличающееся тем, что, с целью расиирения области применения за счет обеспечения единого представления результатов сравнения совокупности смежных разрядов и общего результата сравнения, в нем первый и второй выходы каждого I-fo поразрядного узла сравнения, где « 1, 3, 5,...,(2п - 1), подключены к первому и второму входам соответ1+1

ственно (

)-го промежуточного

узла сравнения первой группы, первый и второй клходы каждого (1 + 1)-го поразрядного узла сравнения соединены с третьим и четвертым входами соответственно (гя--)-го промежуточного узла сравнения первой группы, первый и второй выходы каждого j-ro промежуточноГОузла сравнения.Р-й группы (где Р « 1, 2,..., К ;

j l, 3, 5,.../1л) ш -

Б-) подключены, к перйому и второму входам соответственно ( )-го промежуточногр узла сравнения (Р + 1)-и групгм первый и второй выходы каждого (J + 1)-го промежуточного узла, сравнения Р-й группы соединены с третьим и четвертым входами соответj + 1

)-го промежуточного

ственно (

узла сравнения (Р + 1)-й группы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР 531151,кл. G 06 F 7/02,1976 (прототип) .