Устройство для сравнения чисел

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ЧИСЕЛ, содержащее регистры, эле менты И, ИЛИ, группы элементов И, триг геры, счетчик, причем вход начальной ус тановки устройства соединён с первым входом з/ мента ИЛИ, выход которого подключен к входу ус тановки-в нулевое состояние счетчика, вход запуска устрой ства соединен с входом установки в единичное состояние первого триггера и с первым входом установки в нулевое состояние второго триггера, прямой выход первого триггера подключен к первым входам первого и второго элементов И, а инверсный выход первого триггера сое ди«5бн с первым входом третьего элемента И, вход останова устройства подключен к вторым входам элемента ИЛИ, второго и третьего элементов Инк пер вому входу четвертого элемента И, инфо мационный вход устройства соединен с вторым, входом первого .элемента И, выход которого подключен к информационно му входу счетчика, выход переполнения которого соединен с первым входом установки в нулевое состояние первого триггера и с входом установки в нулевое состояние второго триггера, инверсный выход которого подключен к третьему входу третьего элемента И, а прямой выход - к второму .входу .четвертого элемента И, отличающееся тем, что, с це-. лью повьпиения точности путем обеспечения возможности сравнения чисел в пределах ПОЛ.Я допуска, в него введены счетчик анализа, сумматор, третий регистр, пятый элемент И, элемент задержки, выход элемента ИЛИ соединен с входом установки в нулевое состояние счетчика анализа и через элемент задержки с входами первой группы входов элементов И первой и второй групп и с вторым входом установки в нулевое состояние первого триггера, выходы первого регистра ПОДКЛКУ, чены к входам второй группы входов элементов И второй группы, выходы которых соединены с установочными входами .счетчика анализа, выход переполнения которого подключен к второму входу установки в нулевое состояние второго триггера, прямой выход которого соединен с, первым входом пятого элемента И, выход которого подключен к информационном входу счетчика анализа, информационный вход устройства соединен с вторым входом пятого элемента И, выходы второго и третьего регистров подключены соответственно к входам первой и второй групп сумматора, выходы которого соединены с входами второй группы элементов И пёрвсй группы, выходы которых подключены к установочным входам .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ .

СО14ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

5(5D 06 ) 7/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2i) -3348014/18-24 (22) 23.10.81 (46) 30.03.83. Бюп. N 12 (72) Г. П. Апарин, А. Я. Кулешов, и В. Г. Хациревич (71) Институт технической кибернетики

АН Белорусской ССР (53) 681.325.5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство. СССР

No 734674, кл. (j 06:Р 7/04, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

No 809168, кл. Cj 06 Р 7/04, 197.9 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕ- .НИЯ ЧИСЕЛ, содержашее регистры, элементы И, ИЛИ, группы элементов И, триг1 геры, счетчик, причем вход начальной ус> тановки устройства соедийен с первым входом эщэмента ИЛИ, выход которого подключен к входу установки в нулевое состояние счетчика, вход запуска устройства соединен с входом установки в единичное состояние первого триггера и с первым входом установки в нулевое состояние второго триггера, прямой выход первого триггера подключен к первым входам первого и второго элементов И, а инверсный выход первого триггера соединен с первым входом третьего элемента И, вход останова устройства подключен к вторым входам элемента ИЛИ, второго и третьего элементов И и к первому входу четвертого элемента И, информационный вход устройства соединен с вторым входом первого .элемента И, выход которого подключен к информационному входу счетчика, выход переполнения,.SU l 008730 A которого соединен с первым входом установки в нулевое состояние первого тригге-, ра и.с входом установки в нулевое состояние второго триггера, инверсный выход которого подключен к третьему входу третьего элемента И, а прямой выход — к второму .входу четвертого элемента И, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения точности путем обеспечения возможности сравнения чисел в пределах поля допускч,. в него введены счетчик анализа, сумматор, третий регистр, пятый элемент И, элемент задержки, вы-. ход элемента ИЛИ соединен с входом установки в нулевое состояние счетчика анализа и через элемент задержки с входами первой группы входов элементов И первой и второй групп и с вторым входом фЯ установки в нулевое состояние первого триггера, выходы первого регистра подклю- С чены к входам второй группы входов элементов И второй группы, выходы которых соединены с установочными входами .счетчика анализа, выход переполнения которого подключен к второму входу установки в нулевое состояние второго триггера, йрямой выход которого соединен с, первым входом пятого элемента И, выход которого подключен к информационному 0 входу счетчика анализа, информационный вход устройства соединен с вторым входом пятого элемента И, выходы второго и третьего регистров подключены соответственно к входам первой и второй групп сумматора, выходы которого соединены фЬ с входами второй группы элементов И

I первой группы, выходы которых подключены к установочным входам счетчика.

10087

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

Известно устройство для сравнения и-разрядных двоичных чисел, которое содержит два A.— ðàçðÿäíûõ регистра на . триггерах, A поразрядных узлов сравнения, элемент ИЛИ-ЙЕ, прямой и инверсный выходы триггера каждого ) -го разряда пер-10 вого регистра, rae =1, 2, ..., и соеди3 °, иены с первым и вторым входами ) -го поразрядного узла сравнения соответственно, прямой и инверсный выходы кажФ дого -ro триггера второго регистра 15 подключены к третьему и четвертому вхоt дам 1 -го поразрядного узла сравнения соответственно, пятые входы всех порезрядных узлов сравнения соединены с ши ной синхронизации, а информационные вхо щ ды регистров подключены к шинам сравниваемых чисел, первый выход каждого -ro поразрядного узла сравнения, где

g = 1, 2, ..., (П-1), соединен с входом установки в единичное состояние триггера (+1)-го разряда первого регистра и с входом установки в нулевое состояние триггера ()+1)-го разряда второго регистра, второй выход каждого -го поразрядного узла сравнения подключен к входу установки в единичное состояние триггера (j+1)-го разряда второго регистра,. выходы tl -ro поразрядного узла сравнения соединены с входами элемента ИЛИ-НЕ (lj.

Недостатком этого устройства являет-. ся сравнение чисел без учета величины поля допуска сравниваемых чисел.

Наиболее близким к предлагаемому по.

4 технической сущности является устройство, содержащее триггеры, элементы И, ИЛИ, НЕ, формирователь сигналов перезаписи, группы элементов И, регистры, двоичный счетчик, причем первый вход управления устройства соединен с 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 управляюшими входами элементов И первой группы, информационные входы которых подключены к выходам первого регистра, а выходы элементов И первой группы соединены с входами первой группы двоичного счетчика, второй вход управления устройства соединен с

I первым входом установки в нулевое состо30 2 яние первого триггера и с первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к упрввляюшим входам элементов И второй группы, информационные входы которых соединены с выходами второго регистра, а выходы элемен тов И второй группы подключены к входам второй группы двоичного счетчика, третий вход управления устройства соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, прямой выход первого триггера подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с информационным входом устройства, в выход — с вторым входом первого элемента ИЛИ, выход двоичного счетчика соединен со счетным входом второго триггера, прм.;ой выход которого подключен к 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, инверсный выход которого подключен к второму входу четвертого элемента И f2).

Однако указанное устройство характеризуется недостаточной точностью сравнения чисел с учетом поля допуска.

11ель изобретения — повышение точности устройства путем обеспечения возмож- ности сравнения чисел в пределах попя допуска.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для сравнения чисел, содержащее регистры, элементы И, ИЛИ, группы элементов И, триггеры, счетчик причем вход начальной установки устройства соединен с первым входом элемента ИЛИ выход которого подключен к входу установки в нулевое состояние счетчика, вход запуска устройства соединен с входом установки в единичное состояние первого триггера и с первым входом установки в нулевое состояние второго триггера, прямой выход первого триггера подключен к первым входам первого и второго элементов И, а инверсный выход первого триггера соединен с первым входом третьего элемента И, нсод остановв устройства подключен к вторым входам элемента ИЛИ, второго и третьего элементов И и к первому входу четвертого элемента И, информационный вход ye i

fS

56

3 10 ройства соединен с вторым входом первого элемента И, выход которого подключен к информационному входу счетчика, выход переполнения которого соединен с первым входом установки в нулевое состояние первого триггера и с входом установки в нулевое состояние второго триггера, инверсный выход которого подключен к тре,/ тьему входу третьего элемента И, а пря мой выход — к второму входу четвертого элемента И, введены счетчик анализа, сумматор, третий регистр, пятый элемент

И, элемент задержки, выход элемента

ИЛИ соединен с входом. установки в нулевое состояние счетчика анапиза и через элемент задержки с входами первой группы входов элементов И первой и второй групп и с вторым входом установки в нулевое состояние первого триггера, выходы первого регистра подключены к входам второй группы входов элементов И второй группы, выходы которых соединены с установочными входами счетчика анализа, выход переполнения которого подключен к второму входу установКи в нулевое состояние второго триггера, прямой выход которого соединен с первым входом пятого элемента И, выход которо.-. го подключен к информационному входу

° счет.ика анализа, информационный Вход

1 устройства соединен с вторым входом пятого элемента И, выходы второго и третьего регистров подключены соответственно к входам первой и второй групп сумматора, выходы которого соединены с входами второй группы влементов И первой группы, выходы которых подключены к установочным входам счетчика.

На чертеже представлена блок хема устройства для сравнения чисел.

Устройство дпя сравнения чисел содержит регистры 1 и 2, группы 3 и 4 элементов И, счетчик 5, триггеры 6 и 7, элементы И 8-11, элемент ИЛИ 12, входы 13 и 14 управления, информационный вход 15, вход 16 останова, сумматор 17, регистр 18, элемент 19 задержки, элемент И 20, счетчик 21 анапиза и выходы 22-24.

Устройство работает следуюшим образом.

Перед началом работы на вход 1 уп» равления устройства поступает команда

Начальная установка". Сигнал команды

"Начальная установка -с выхода элемента 12 ИЛИ поступает на нулевые установочные входы двоичного счетчика 5 и счетчика 21 анализа, производя их уста новку в нулевое состояйие. Сигнал ко08730 4 манды Начальная установка с выхода элемента 1 2 ИЛ И через элемент 1 9 задержки поступает на нулевой установоч ный вход первого триггера 6, производя его установку в нулевое состояние, а также на входы первой 3 и второй групп элементов И, на первые вхоаа которых поступают соответственно из регистра 1 параллельный обратный код числа 29, а с О выходов сумматора 17 параллельного действия — обратный код суммы 5 (A>D), где A — код первого сравниваемого числа, записанный в регистре 2, I3 — обратный код поля допуска сравниваемых чисел, записанный в регистр 18. Таким образом, в счетчике 21 анализа устанавливается код 2D, а в двоичном счетчике 5 — сумма5=(Д WD).Затем команда Начальная установка . снимается.

Процесс сравнения начинается в момент поступления сигнала Пуск" на вто- рой вход 14 управления устройства — сигнала начала последовательности второго сравниваемого числа S. Эта команда поступает на единичный установочный вход первого триггера 6, устанавливая его в единичное состояние, и на нулевой установочный вход второго триггера 7, производя его установку в нулевое состояние. Сигнал высокого уровня с прямого выхода первого триггера 6 дает разрешение на элемент 8 И. Импульсы последовательности второго сравниваемого числа В поступаюшие на информационный вход 15 устройства через элемент 8, проходят на счетный вход двоичного счетчика 5. В момент поступления на счет- ный вход двоичного счетчика 5 минимально допустимого числа импульсов второго сравниваемого числа Ь относительно первого сравниваемого числа A на выходе двоичного счетчика 5 формируется импульс переполнения, поступавший на единичный установочный вход второго триггера 7 и на нулевой установочный вход первого триггера 6, устанавливая.их соответственно в единичное и нулевое состояния. Например, если первое сравниваемое число 4 записываемое в регистр

2, принять равным 23, a none допуска

D принять равным + 2, то минимально допустимое число импульсов второго срав ниваемого числа Ь равно 21. Сигнал высокого уровня с прямого вы- хода второго триггера 7 дает разреше- ние на элемент И 20, а сигнал низкого уровня с прямого выхода первого триггера 6 запрешабт . дальнейшему прохождению .импульсов последовательности вто5 1008 рого сравниваемого, числа 5 через элемент 8 И, Остаток импульсной последовательности второго сравниваемого числа (рассматривается случай, когда В > A-D) продолжает поступать через элемент И

20 на счетный ехоп счетчика 21 анализа, в который перед началом каждого цикла сравнения записывается число 20

Как только количество импульсов, по. ступающих в счетчик 21 анализа, станет 1ф равно (20+1),, с выхода счетчика 21 анализа формируется импульс переполнения, поступающий на нулевой установочный вход второго триггера 7, устанавливая

его в нулевое состояние и препятствуя 15 дальнейшему прохождению остатка импульсной последовательности второго срав :йиваемого числа В через элемент 20 И, Результат сравнения получают в момент окончания импульсной последователь-QQ ности второго сравниваемого числа Э" в момент поступления команды "Стоп" на третий вход управления устройства и да- лее на .вторые входы элементов И 9-11.

Если А B>D то после реализации опе- 25 рации суммирования и окончания импульс . ной последовательности второго сравниваемого числа В на выходе двоичного счетчика 5 сигнал переполнения не появпя Ъ ется и второй триггер 7 остается в ну- щ левом состоянии. Команда Стоп", поступающая на вход 16 останова через второй элемент И 9 связанный с прямым вы ходом первого триггера 6, формируе т на выходе 22 устройства индикацию А > В

Если - В! "- Р,то после реализации операции суммирования и окончания импульсйой последовательности второго сравниваемого числа 8 на выходе двоичного счет чика 5 появляется сигнал переполнения, устанавливающий второй триггер 7 в единичное состояние. Команда Стоп, посту пающая на вход 16 останова через третий элемент И 10, связанный с прямым выходом второго триггера 7, формирует на выходе 23 устройства индикациюЬЬ с учетом поля допуска D сравниваемых чисел.

Еслибы-А D то после реализации one t SO рации суммирования и окончания импульс-. ,ной послецовательности второго cDBBHH7 0 б ваемого числа В появляется сигнал переполнения счетчика 21 анализа, устанавливающий второй триггер 7 в нулевое состояние, Коман@а "Стоп, поступающая на вход 16 останова. через четвертый элемент И 11, связанный с инверсными выходами первого и второго триггеров Q и 7, формирует на выходе 24 устройства индикацию А- с B°.

Команда Стоп" через элемент ИЛИ

12 поступает на нулевые .установочные входы двоичного счетчика 5 и счетчика

21 анализа проиэвоця их установку в нулевое состояние. Сигнал команды ".Стоп"

c выхода элемента ИЛИ 12 через элемент 19 задержки поступает на нулевой установочный вход первого триггера 6, производя его установку в нулевое состояние, а также на вторые входы первой 3 и второй 4 групп элементов И, давая разрешение на перезапись в счетчик 2 1 анализа кода 2D, а в двоичный счетчик

5 суммы5={А+Ъ) соответственно из регистра 1 и сумматора 17 параллельно действия. Устройство подготовлено к сле-дующему циклу работы, который начина-. ется в момент поступления команды

Пуск, Устройство цля сравнения чисел может иметь несколько модификаций. Регистр 2 может быть реаЛиэован как на базе суммирующих, так и реверсивных счетчиков, что расширяе т область применения устройства. Изменяя параметры чисел, заносимых иэ регистра 18 в сумматор 17 параллельного действия и из регистра 1 в счетчик 21 анализа, а также используя счетчик 21 анализа различной разрядности, например трех или четырехразрядный, предлагаемое устройство можно применить для широкого диапазона поля допуска сравниваемых чисел.

Введение новых элементов и конструктивных связей повышает точность предлагаемого устройства путем обеспечения возможности сравнения чисел в пределах поля допуска.

Устройство для сравнения чисел может найти применение при разработке устройств для считывания графической информации в качестве одного из его блоков.

1008730

Составитель В. Белкин

Редактор A. Огар Техред Т. Фанта

Корректор М. Шароши

Филиал ППП .Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 2339/59 Тираж 704 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5