Устройство для сравнения двоичных чисел

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ДВОИЧНЫХ ЧИСЕЛ, содержащее m узлов сравнения, где тчисло разрядов сравниваемых чисел, каждый из которых включает три элемента И и элемент ИЛИ, входы которого соединены с выходами элементов И, первые входы первого и второго элементов И i -го узла сравнения, где 1,2,...,п, соединены с шиной i-ro разряда первого сравниваемого числа устройства , второй вход второго элемента И и первый вход третьего элемента И соединены с шиной i-го разряда второго сравниваемого числа устройства , вторые входы первого и третьего элементов И каждого узла сравнения подключены к управляющему входу этого узла сравнения, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, в него введены элемент задержки и элемент НЕ, выход которого подключен к управляющему входу узла сравнения младшего разряда, a вход через элемент задержки - к выходу элемента ИЛИ т-го узла сравнения, выход элемента ИЛИ j-ro узла сравнения, где ,2,..., (m-I), соединен с управляющим входом ()+1)-го узла сравнения .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ае (и) /

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Пб ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н ABTOPCHOIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3576213/18-24 (22) 12.04.83 (46) 23.08.84. Бюл. В 31 (72) И.К.Ц1лома и А.Г.Дорогобедов (53) 681.325.5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 694859, кл. Ñ, 06 F 7/02, 1976.

2. "Автоматика и вычислительная техника", Рига, 1966, Ф 12, с. 247251 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ

ДВОИЧНЫХ ЧИСЕЛ, содержащее m узлов сравнения, где и — число разрядов сравниваемых чисел, каждый из которых включает три элемента И и элемент ИЛИ, входы которого соединены с выходами элементов И, первые входы первого и второго элементов И 1 -го узла сравнения, где i =1,2,...,v, соединены с шиной i -ro разряда первого сравниваемого числа устройства, второй вход второго элемечта И и первый вход третьего элемента И соединены с шиной i -го разря" да второго сравниваемого числа устройства, вторые входы первого и третьего элементов И каждого узла сравнения подключены к управляющему входу этого узла сравнения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, в него введены элемент задержки и элемент

НЕ, выход которого подключен к управ ляющему входу узла сравнения младшего разряда, а вход через элемент задержки — к выходу элемента ИЛИ

rn-ro узла сравнения, выход элемента ИЛИ I-го узла сравнения, где

j=l,2,..., (т-l), соединен с управляющим входом (>+1)-ro узла сравнения.

1109737

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано в цифровых следящих системах, устройствах автоматики и телемеханики, системах поиска и 5 обработки данных в устройствах приема, передачи данных и системах управления, в аналого-цифровых комплексах, а также в качестве датчика "больше — норма — меньше нормы".

Известно устройство для сравнения двух двоичных чисел, содержащее последовательную цепочку ячеек, каждая ячейка содержит переключатель и логические элементы И и ИЛИ с попарно объединенными входами, один из которых соединен с соответствующим разрядом второго сравниваемого числа, а другой — с выходом предыдущей ячейки, выходы логических элементов соединены с переключателем, а также содержит блок анализа на равенство, вь«полненнь«й на тригге— ре, элементах И и НЕ, причем нулевой вход триггера и первого элемен- 25 та HE соединен с установочным входом устройства, выход первого элемента НЕ соединен через элемент И с единичным входом триггера и с входом второго элемента HE выход последнего и единичный выход триггера ñoåдинены с входами выходного элемента И, нулевой выход триггера соединен с входом первой ячейки устройст-, ва, а выход последней ячейки соединен с входом элемента И блока анализа (1).

Недостатком устройства является

его сложность. 40

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для сравнения двух «« -р азря цных чисел, содержащее ю узлов сравнения, где ⫠— число разрядов сравниваемых чисел, каждый из которых включает три элемента И, элемент НЕ и элел«ент ИЛИ, входы которого соединены с выходами элементов И, первые входы первого и второго элементов И

i -ro узла сравнения, где i =1,2,...,в«, соединены с шиной i -ro разряда первого сравниваемого числа устройства, второй вход второго элемента

И и первый вход третьего элемента И соединень« с шиной 1-го разряда второго сравниваемого числа устройства, вторые входы первого и третьего элементов И каждого узла сравнения подключены к управляющему входу этого узла сравнения, выход элемента ИЛИ j го узла сравнения, где 3 =1,2,...,(rn-1) через элемент НЕ подключен к управля- . ющему входу («+ I)-го числа сравнения, управляющий вход первого узла сравнения подключен к управляющей шине устройства, выход элемента ИЛИ

«««-ro узла сравнения через элемент

НЕ соединен с выходом устройства (2), Недостатком устройства является необходимость подавать внешний .динамический сигнал на управляющий вход. Это приводит к усложнению и снижению надежности устройства, а также исключает возможность его автономного использования для определения момента равенства сравниваемых чисел.

Целью изобретения является упрощение конструкции устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для сравнения двоичных чисел, содержащее ««« узлов сравнения, где «ъ — число разрядов сравниваемых чисел, каждый из которых включает три элемента И и элемент ИЛИ, входы которого соединены с выходами элементов И, первые входы первого и второго элементов И

1-ro узла сравнения, где i =1,2, г««, соединены с шиной i-ro разряда перного сравниваемого числа устройства, второй вход второго элемента И и первый вход третьего элемента И соединены с шиной i -го разряда второго сравниваемого числа устройства, вторые входы первого и третьего элементов И каждого узла сравнения подключены к управляющему йходу этого узла сравнения, введены элемент задержки и элемент НЕ, выход которого подключен к управляющему входу узла сравнения младшего разряда, а вход через элемент задержки к выходу элемента ИЛИ ;««-го узла сравнения, выход элемента ИЛИ «-го узла сравнения, где j=1,2,..., (m-1), .соединен с управляющим входом (j+1)-ro узла сравнения.

Введение элемента задержки и инвертора позволяет в случае равенства сравниваемых чисел .переводить устройство в динамический режим и по наличию на выходе динамического сигнала принимать решение о равенстве сравниваемых чисел. Благодаря наличию новых элементов расширяются возмож1109737

50 ности устройства, т.е; появляется возможность по наличию на выходе динамического сигнала выявить момент равенства сравниваемых . чисел. Для выявления момента равенства сравниваемых чисел с помощью известного устройства необходим генератор, подключенный к дополнительному входу младшей сравнивающей секции, или устройство переадресации сравниваемых чисел.

Предлагаемое устройство способно сигнализировать посредством параметров выходного сигнала об относительной величине сравниваемых чисел по принципу "больше — меньше — равно" и не имеет внешних дополнительных устройств, необходимых для определения момента равенства сравниваемых чисел. Отсутствие допол — 20 нительных внешних устройств упрощает конструкцию устройства.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2 временные диаграммы работы устройства.

Устройство сравнения состоит из одинаковых сравнивающих секций 1>, 1, ..., In, каждая из которых состоит из трех логических элементов 30

И 2 - 4 и одного элемента ИЛИ 5.

В устройство входит элемент 6 за. держки и элемент НЕ 7. Секции 1 соединены последовательно в порядке

Р нд 2 ° ° ° > 35 причем выход секции с младшим индексом подключен к одному из входов следующей сравнивающей секции.

Второй вход сравнивающих секций подключен к шинам первого сравни- 40 ваемого операнда в порядке возрастания разрядов от самой младшей секцни !„ де старшей выходной секции 1 . Оставшиеся входы сравниваюп щих секций 1 подключены к шинам второго сравниваемого операнда. Выход сравнивающей секции 1„через элемент 6 подключен к входу элемента

НЕ 7, выход которого подключен к первому входу сравнивающей секции. .Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии на устройство сравнения первый сравниваемый операнд подается в прямом коде, а вто55 рой сравниваемый операнд — в обратном коде. На входы сравнивающих секций 1 поступают коды сравниваемых чисел в порядке возрастания веса разрядов.

В случае, когда число А больше

Ь, на выхбде устройства формируется единичный сигнал 8, который через элементы 6 и 7 поступает в виде нулевого сигнала 9 на второй вход первой сравнивающей секции I„ .

Этот сигнал не изменяет значения выходного сигнала.

В случае, когда число 4 меньше

В на выходе формируется .нулевой логический сигнал 8, который через элементы 6 и 7 поступает с задержкой в виде единичного сигнала 9 на второй вход. сравнивающей секции 1, не изменяя значения выходного сигнала.

В случае равнозначности сравниваемых чисел А = 6 на выходе устройства формируется логический нулевой сигнал, 8, который поступает на элемент 6 и спустя время Т поступает на вход элемента 7, с выхода которого снимается единичный сигнал.9, поступающий на второй вход сравнивающей секции I„и далее через сравнивающие секции 1 на выход устройства. С выхода устройства единичный сигнал 9 поступает на элемент 6.

Спустя время единичный сигнал поступает на вход элемента 7, в котором формируется нулевой сигнал 8, поступающий на второй вход сравнивающей секции!,;При поступлении на второй вход сравнивающей секции I нулевого сигнала на выходе устройства формируется нулевой сигнал 8.

Устройство возбуждается и переходит в динамический режим. Динамический сиг" нал на выходе изменяется с периодом 2 i u скважностью два, соответствует случаю равенства сравниваемых чисел. На эпю" рах 10 и 11 изображены относительные значения сравниваемых чисел А и !5 соответственно для одноразрядного числа.

Предлагаемое устройство о сравнению с известным позволяет сократить количество элементов И внешних устройств, что упрощает и повышает его надежность, а также реализует возможность распознавания на одном выходе всех возможных относительных значений. между первым и вторым сравниваемыми числами, что позволяет сократить число внешних межсоединений и паек.

1109737 ЭиВ.1

ВЫКИПИ Заказ 6084/33

Тираж Ь99 Подписное филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4