Устройство для сравнения @ -разрядных чисел

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ П-РАЗРЯДНЫХ ЧИСЕЛ, содержащее два П-входовьк элементов ИЛИ, (п 2) элементов И запрета сравнения, элемент И формирования признака Равно и И поразрядных узлов сравнения, каждый из которых включает элементы И, НЕ и ИСКЛЮЧАКЩЕЕ ИЛИ, причем входы разрядов сравниваемых чисел подключены к первьм входам соответственно первого и второго элементов И и входам элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соответствующего поразрядного узла сравнения, выход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ поразрядного узла сравнения соединен с вторыми входами элементов И и входом элемента НЕ этого поразрядного узла сравнения, выходы первых элементов И пораз)рядных узлов сравнения подключены к входам первого Г) -входового элемента ИЛИ, выход которого является выходом превышения первого числа устройств1а, выходы вторых элеме нтов И поразрядных узлов сравнения подключены к входам второго п-входового элемента ИЛИ, выход которого является выходом превышения второго числа устройства, вход П: А.- . . разрешения сравнения устройства соединен с третьими входами элементов И первого поразрядного узла сравнения, ВЫ5СОД элемента НЕ -го поразрядного узла сравнения, где 1, 2, ..., (П - 1), соединен с одним из входов соответствукнцего элемента И запрета сравнения, выход элемента НЕ i-ro поразрядного узла сравнения подключен к первому входу элемента И формирования признака Равно, выход которого является выходом Равно устройства, а второй вход элемента И формирования признака Равно соединен с третьими входами элементов И 11-го поразрядного узла сравнения, подключенньв 1И к управляющему входу (Л этого поразрядного узла сравнения, управляющие входы всех поразрядных узлов сравнения соединены с третьими входами элементов И соответствующих поразрядных узлов сравнения, отличающееся тем, что, с целью повьшения его быстродействия, выход элемента НЕ i -го поразрядного узла со о: сравнения соединен с -м входом 1, 2, ..., (п- 2)-го элеуентов И о: запрета сравнения, причем каждый j -и 00 элемент И запрета сравнения, где j 1, 2, ..., ( П- 2), имеет ( j -i- 1) со входов, управляющие входы всех пор§з-рядных узлов сравнения объединены и подключены к шине разрешения сравнения устройства, выход -го элемента И запрета сравнения соединен с четвертыми входами элементов И ( j + 2)-го поразрядного узлав сравнения, четвертые входы элементов И второго поразрядного узла сравнения соединены с выходом элемента НЕ первого узла сравнения.

СООЗ СОВЕТСКИХ

И

РЕСПУБЛИК ивЗ0<п) 3(59 С 06 F 7 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСН0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,,13

ВНЕ 11;:„- т : (ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ71 (21) 3563933/18-24 (22) 14.03.83 (46) 07.06.84. Бюл. 11 21 (72) И.Ç.Протасевич и З.П.Протасевич (7 1) Научно-исследовательский институт прикладных физических проблем им. акад. А.Н.Севченко . (53) 68 1.325.5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 691847, кл. С 06 F 7/04, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

В 1019437, кл. G 06 F 7/02, 1981 (прототип). э. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ

И-РАЗРЯДНЫХ ЧИСЕЛ, содержащее два и-входoвых элементов ИЛИ, (11 — 2) элементов И запрета сравнения, элемент

И формирования признака "Равно" и 11 поразрядных узлов сравнения, каждый из которых включает элементы И, НЕ и

ИСКЛЮЧА10ЩЕЕ ИЛИ, причем входы разрядов сравниваемых чисел подключены к первым входам соответственно первого и второго элементов И и входам элемента

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соответствующего поразрядного узла сравнения, выход элемента

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ поразрядного узла сравнения соединен с вторыми входами элементов И и входом элемента НЕ этого поразрядного узла сравнения, выходы первых элементов И поразрядных узлов сравнения подключены к входам первого 11 -входового элемента ИЛИ, выход которого является выходом превышения первого числа устройства, выходы вторых элементов И поразрядных узлов сравнения подключены к входам второго и -входового элемента %ЛИ, выход которого является выходом превышения второго числа устройства, вход разрешения сравнения устройства соединен с третьими входами элементов И первого поразрядного узла сравнения, выход элемента НЕ -ro поразрядного ! узла сравнения, где I = 1, 2, (l1 — 1), соединен с одним из входов соответствующего элемента И запрета сравнения, выход элемента НЕ

1-го поразрядного узла сравнения подключен к первому входу элемента И формирования признака "Равно", выход которого является выходом "Равно" устройства, а второй вход элемента

И формирования признака "Равно" соединен с третьими входами элементов

И ll-го поразрядного узла сравнения, подключенньвни к управляющему входу этого поразрядного узла сравнения, управляющие входы всех поразрядных узлов сравнения соединены с третьими входами элементов И соответствующих поразрядных узлов сравнения, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения его быстродействия, выход элемента НЕ 1 -го поразрядного узла сравнения соединен с; -м входом

1, 2, ..., (fl — 2)-го элементов И запрета сравнения, причем каждый 1 -й . элемент И запрета сравнения, где

1, 2, ..., (В- 2), имеет () + 1) входов ° управляющие входы всех поразрядных узлов сравнения объединены и подключены к шине разрешения сравФ нения устройства, выход 1 -го элемента И запрета сравнения соединен с четвертьини входами элементов И () +

+ 2)-го поразрядного узлав сравнения, четвертые входы элементов И второго поразрядного узла сравнения соединены с выходом элемента НЕ первого узла сравнения.

1096639

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при реализации технических средств указанных областей.

Известны различные устройства для сравнения П -разрядных чисел, позволяющие решать задачу определения условий А = Б, А ) Б и A Б.

В частности, известно устройство, содержащее П разрядных узлов сравнения, g -входовые элементы ИЛИ, и -входовый элемент И, поразрядные элемен.ты-И блокировки признака "Меньше" и поразрядные элементов И блокировки признака "Больше". В этом устройстве для повышения быстродействия второй и третий выходы поразрядных узлов сравнения соединены с входами поразрядных элементов И блокировки признака "Меньше" и признака "Больше" соответственно, а первый выход каждого поразрядного узла сравнения соединен с соответствующим входом П -входового элемента И формирования признака

"Равно" f1) .

Недостатками этого устройства являются его относительная сложность, поскольку в регистрах сравниваемых чисел должны быть прямые и инверсные выходы, а также необходимость раздельного формирования блокировки признаков "Больше" и "Меньше".

Наиболее близким техническим решенИем к предлагаемому является уст,ройство для сравнения Д -разрядных

„двоичных чисел, содержащее многовходовые элементы ИЛИ и поразрядные узлы сравнения, включающие элементы И, НЕ, ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, причем выходы первого и второго элементов И каждого поразрядного узла сравнения соединены с входами соответствующих элементов ИЛИ, выход третьего элемента И

П-го узла сравнения соединен с первыми входами каждого элемента И (11

1)-го узла сравнения, входы элемен.та ИСКЛ10ЧАЮЩЕЕ ИЛИ параллельно с входами первого и второго элементов И соединены с информационными входами соответствующих разрядов сравниваемых чисел, а выход элемента ИСКЛОЧАЮЩЕЕ

ИЛИ соединен с вторыми входами первого и второго элементов И и через элемент НŠ— с вторым входом третьего элемента И (2) .

Недостаток устройства — пониженное быстродействие.

50 всех поразрядных узлов сравнения соединены с третьими входами элементов

И соответствующих поразрядных узлов сравнения, выход элемента HF. j -rо поразрядного узла сравнения соединен с 1 -м входом 1, 2, ... (П вЂ” 2)-гo элементов И запрета сравнения, причем каждый j -ый элемент И запрета сравнения, где j = 1, 2, ..., (и—

1(елью изобретения является повышение быстродействия.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для сравнения

11-разрядных чисел, содержащее два и — входовых элемента И, (Q — 7) элементов И запрета сравнения, элемент И формирования признака Равно и П поразрядных узлов сравнения, каждый из которых включает элементы И, НЕ и ИСКЛЮЧАЮ!ЦЕЕ ИЛИ, причем входы раз— рядов сравниваемых чисел подключены к первым входам соответственно первого и второго элементов И и входам элемента ИСКЛ10ЧАЮЩЕЕ ИЛИ соответствующего поразрядного узла сравнения, выход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ пораз— рядного узла сравнения соединен с вторыми входами элементов И и входом элемента НЕ этого поразрядного узла сравнения, выходы первых элементов

И поразрядных узлов сравнения подключены к входам первого 11 -входового элемента ИЛИ, выход которого является выходом превышения первого числа устройства, выходы вторых элементов

И поразрядных узлов сравнения подключены к входам второго 11-входового элемента ИЛИ, выход котоpor.- является выходом превышения второго числа устройства, вход разрешения сравнения устройства соединен с третьими входами элементов И первого поразрядного учла сравнения, ныход элемента HE

1-ro поразрядного узла сравнения, где = 1, 2, ..., (11 — 1), соединен с одним из входов соответствующего элемента И запрета сравнения, выход элемента НЕ 1 --го поразрядного узла сравнения подключен к первому входу элемента И формирования признака нРавно",,выход которого является выходом "Равно" устройства, а второй вход элемента И формирования признака Равно" соединен с третьими входами элементов И и -го поразрядного узла сравнения, подключенными к управляющему входу этого поразрядного узла сравнения, управляющие входы з 1096 — 2), имеет (1 + 1) входов, управляющие входы всех поразрядных узлов сравнения объединены и подключены к шине разрешения сравнения устройства, выход ) -го элемента И запрета сравнения соединен с. четвертыми входами

% элементов И (1 + 2)-го поразрядного узла сравнения, четвертЬ1е входы элементов И второго поразрядного узла сравнения соединены с выходом !О элемента HF. первого узла сравнения.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство содержит поразрядные узлы 1 сравнения, (где tl = 1, 2, количество разрядов сравниваемых чисел), состоящие из элемента

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 2, элементов И 3 и

4 и элемента НЕ 5, многовходовые элементы ИЛИ 6 и !, (h — 2) элементов 20

И 8 запрета сравнения, элемент И .9 формирования признака "Равно", информационные входы 10 и 11 прямых значений разрядов первого и второго числа соответственно, вход 12 управления 25 устройством, выходные шины 15, 14 и

13 соответственно А = Б, А > Б, А Б.

Устройство работает следующим образом. 30

В исходном состоянии на выходах элементов И 3 и 4 всех поразрядных узлов сравнения установлен сигнал нулевого уровня и, следовательно, на выходных шинах 13-15 устройства от35 сутствуют сигналы признаков сравнения. Сигнал управления подается одновременно на все поразрядные узлы

11, 12, ..., 1П сравнения, но сигнал признака сравнения вырабатывается 40 на выходе только того узла сравнения, на четвертом входе которого отсутству. ет сигнал запрета сравнения, устанавливаемый элементов И 8.

Пусть сравниваемые числа равны (А = Б). При этом на выходах элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 2 всех поразрядных узлов 1, 1,... 1п сравнения будет уровень кода нуля, который запрещает прохождение сигнала через со- >О ответствующие элементы И 3 и 4. Одновременно на первом выходе всех поразрядных узлов сравнения установятся сигналы единичного уровня и, следовательно, на выходе элемента И Зм-узап >> рета сравнения также установится сиг.

639 нал единичного уровня, который является разрешающим для элемента И 9 формирования признака "Равно . При подаче на вход 12 управления сигнала разрешения сравнения на выходной шине

15 элемента И 9 формирования признака "Равно" вырабатывается сигнал признака А = Б, а на выходных шинах 13 и 14 сохранится код нуля.

Пусть А > Б и 1 — номер старшего разряда, в котс ром сравниваемые числа различаются, т.е. в < -и разряде числа А записана единица, а в 1 -м разряде числа Б — нуль. До поступления сигнала разрешения сравнения на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 2 ч

<-го разряда установится сигнал единичного уровня, который через элемент

НЕ 5 установит сигнал нулевого уровня на первом выходе -ro узла сравнения, который через соответствующие элементы И 8 запрета сравнения устаносит запрет сравнения для всех после дующих узлов сравнения. Поэтому при подаче сигнала разрешения сравнения на вход 12 управления этот сигнал может пройти только через элемент

И 3 1 -ro узла сравнения и через элемент ИЛИ 6 и на выходной шине 13 появится признак А > Б, а на шинах

14 и 15 сохранится код нуля.

Формирование признака А (Б проиэч водится элементом И 4 s -ro разряда и элементом ИЛИ 7 аналогично случаю

А > Б. При этом на выходной шине 14 устройства появится код признака

А Б, а на выходных шинах 13 и 15 сохранится код нуля.

Следовательно, сигнал признака

А ) Б или А (Б при различии сравниваемых чисел в любом разряде появится на выходной шине 13 или 14 устройства через время, определяемое суммарной задержкой двух элементов И 3 и ИЛИ 6, если А ) Б, и И 4 и ИЛИ 7, если А < Б, а сигнал признака "Равно — через время, определяемое .задержкой элемента И 9, после подачи сигнала разрешения сравнения на вход

12 управления устройством.

Таким образом, быстродействие предлагаемого устройства определяется суммарной задержкой только двух последовательно соединенных элементов и не зависит от количества разрядов сравниваемых чисел .

1096639

БПБШК Закаа 3826/36 Тифаа 699 Подписное

Филиал ППП "Патежт" ° г.Уигфрод, ул.Проекгкаа, 4