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

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при технической реализации устройств для контроля и обработки цифгровых данных. Известно устройство для сравнения чисел, содержащее два регистра, узел равнозначности, триггер, элементы И Щ Недостатком устройства ;явлается использование узла равнозначности, что, во-первых, ведет к значительным аппара турным затратам, во-вторых, для нахождения минимального числа требуется обратный код. Это усложняет схему и пони жает ее быстродействие, так как добавляется время преобразования. Известно также устройство, содержащее двоичный счетчик с суммирующим входом и двоичный счетчик с вычитающим входом, триггер, т руппу элементов перезаписи, элемент И, элемент ИЛИ, элементы задержки 2 , ДВОИЧНЫХ ЧИСЕЛ Недостатком устройства является сложная схема и низкая надежность вследствие сложности запоминания экстремальных чисел. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройст во для сравнения двоичных чисел, содержащее элементы И, ИЛИ, триггер, первый регистр, вход вычитания которого соединен с выходом первого элемента И, первый вход которого подключен к информационному входу устройства, а второй входк первому выходу первого элемента ИЛИ, входы которого соединены соответственно с разрядными выходами первого регистра, установочные входы которого соединены с выходами соответствующих элементов И, первые входы которых подключены соответственно к разрядным выходам второго регистра, а вторые входы - к входу первого элемента задержки и к выходу второго элемента задержки, вход которого соединен с входом сброса устройства, вы396ход первого элемента задержки соединен с первым входом второго элемента И, соединенного с входами установки второго регистра, при этом второй вход второго элемента И подключен к первому управ ляпощему входу устройства, причем первые третьего и четвертого элементов И подключень к первому управляющему входу устройства, втфой управляющий вход которого соединен с пятым элементом И, при этом вторые входы элементов И. подключены к информационному входу устройства, третьи входы четвертого и пятого элементов И соединены с, соответствующими выходами первого элемента ИЛИ, третий вход третьего элемента И подключен к инверсному выходу триггера, вход которого соединен с входом первого элемента задержки, при этом выходы третьего, четвертого и пятого элементов И через второй элемент ИЛИ подключены к входу сложения BTojporo регистра 3J , Недостатком этого устройства 5шляется его сложность. Целью изобретения является упрощение устройства. Указанная цель достигается тем, что устройство для сравнения двоичных чисел, содержащее суммирующий и вычитающий счетчики, элементы ИЛMfэлементы И, триг гер, причем первые входы первого и второго элементов И подключены к информационному входу устройства, а выходы - к входам первого элемента ИДИ, выход которого соединен с входом суммирующего счетчика, первый вход триггера соед 11е1Г с шиной управления записью устройства, а второй - с шиной сброса устройства, выход триггера соединен с вторым входом второго элемента И, выходь суммирующего счетчика подключены к разрядным входам вычитающего счетчика, , содержит дополкйтельный триггер, ключ и переключатель, выход переключателя подключен к второму входу первого элемента И, входы переключателя подключены к прямому и щшерсному выходам дополнительного триг гера, вход ключа соединен с щиной управления записью устройства, а выход соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с шиной сброса устройства, а выход - с вхо дом сброса суммирующего счетчика, информационный вход устройства соединен со счетным входом вычитающего счетчика, управляющий вход записи которого соединен с шиной управления записью устройства, выход вычитающего счетчика соеди8нен с первым входом дополнительного триггера, второй вход которого соединен с шиной управления записью устройства. На чертеже показана схема устройства. Устройство содержит информационный вход 1, шину 2 Управление, шину 3 Сброс, триггер 4, элемент И 5, элемент И 6, элемент ИЛИ 7, ключ 8, элемент ИЛИ 9, суммирующий счетчик 10, вычитающий счетчик 11, триггер 12, переключатель 13. Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии первый триггер находится в состоянии логической 1, разрешающим прохождение импульсов с информационного входа через элементы И 6, ИЛИ 7 на вход суммирующего счетчика 1О. Ключ 8 замкнут таким образом, что шина Управление подключена к первом j входу элемента ИЛИ 9. Переключатель 13 подключен переключающим контактом к инверсному выходу триггера 12. Счетчик Ю находится в нулевом согто нии, состояние счетчика 11 и триггера 12 произвольное. Первое число в виде серии импульсов записьгоается в суммирующий счетчик. Импульсом с шины Управление после прохождения первого числа триггер 4 устанавливается в состояние логического О, и поступление импульсов с информационного входа 1 на вход суммирующего счетчика 10 становится возможным только по цепи: §лемент И 5, элемент ИЛИ 7. В момент записи первого числа возмож.но прохождение импульсов по двум цепям: через элемент И 5 и через элемент И б, если в начальный момент триггер 12 будет находиться в исходном состоянии. Передним фронтом импульса с шины Управление производится запись числа из счетчика 10 в счетчик 11, а задним фронтом сброс счетчика 10. Триггэр 12 этим им пульсом возвращается в исходное состояние логического О на прямом выходе. Через переключатель 13 подается разрешение на второй вход элемента И 5. Следующее число также в виде серии импульсов поступает через элементы И 5, ИЛИ 7 на вход счетчика 1О, а также непосредственно на вход вычитающего счетчика 11. Если N2 К - первое число, 2- второе чиЬло, то после прохождения N импульсов второго числа, с выхода счетчика 11 поступит на первый вход триггера 12 импульс, и триггер устано,вится в состояние, запрещающее прохож- 596 дение импульсов в счетчик 10 логическо го О на инверсном выходе. Таким образом, если Nj превысит , в счетчике 1О останется только часть числа N2. равная N . При N 2 N сигнала с вы. хода счетчика 11 .: не .будет, и триггер 12 останется в исходном состоянии, в счетчике 10 останется число N /j Очеред НЫМ импульсом с шины Управление про изводится запись в счетчик 11 числа f2 и сброс счетчика 1О. В режиме поиска.наибольшего числа ключ 8 разомкнут, переключатель 13 подключен переключающим контактом к прямому выходу триггера 12. Исходное .состояние остальных элементов аналогично состоянию при нахождении наименьшег числа. Аналогично делается запись первого числа N. в счетчик 10 и в счетчик Ц. Импульсом с шины Управление-триггер 12 устанавливается в состояние логического О, запрещающее прохождение импульсов через элемент И 5 на вход счетчика 10. Так как ключ 8 разомкнут, то сброс счетчика 1О импульсом с шины Управление после записи числа Ц в счетч1рс 11 не производится. Затем, если в процессе записи числа N. в вычитающий счетчик (в суммирующий эти импульсы уже не проходят) буде момент равенства N2 N , триггер 12 установится в состояние логической 1, остаток N|- N/1 достигается счетчиком 10, после чего это число перепишется в счетчик 11 и все повторится. Таким образом, каждый раз, когда N ц N ц,, где П 1, 2. 3,П , m 1. 2, 3П в счетчик Ю будет добавляться разность П в так как в этом режиме сче тчик 10 не сбрасываетсясигналом с шины Управление, в счетчике будет запоминаться код наибольщего из чисел, поступивших на информационный вход устройства.. Предлагаемое устройство имеет преимущество по сравнению с известным, так как при предложенном схемном решении уменьшается число соединений, количество управляющих схем, число используемых элементов и, кроме того, испол 86ауются элементы с меньшим числом входов. Формула изобретения Устройство для сравнения двоичных чисел, содержащее суммирующий и БЫЧИтающий счетчики, элементы ИЛИ, элементы И, триггер, причем первые ) входы первого и второго элементов И подключены к информационному входу устройства, а выходы - к входам первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом суммирующего счетчика, первый вход триггера соединен с шиной управления записью устройства, а BTOppJ - с шиной сброса устройства, выхой триггера соединен с вторым входом второго элемента И, выходы суммирующего счетчика подключены к разрядным входам вычитающего счетчика, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит дополнительный триггер, ключ, и переключатель, выход переключателя подключен к второму входу первого элемента И, входы переключателя подключены к прямому и инверсному выходам . дополнительного триггера, вход ключа ™«° управления записью устРойства, а выход соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с шиной сброса устройства, а выход - с входом сброса суммирующего счетчика, информационный вход устройства соединен со счетным входом вычитающего счетчика, управляющий вход записи которого соединен с шиной управления записью устройства, выход вычитающего счетчика соединен с первым входом дополнительного триггера, второй вход которого соединен с шиной управления записью устройства. I. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 686О27, кл. GI 06 F 7/04, 1979. 2.Авторское сввдетельство СССР № 563774, кл. ( 06 Р 7/О4, 1977. 3.Авторское свидетельство СССР № 446OS5, кл. С Об F 7/04, 1973.