Устройство для сравнения чисел в системе остаточных классов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ЧИСЕЛ В СИСТЕМЕ ОСТАТОЧНЫХ КЛАССОВ, содержащее первый и второй входные регистры, состоящие из И подрегистров , входы которых являются входами первого и второго чисел соответственно , первьй и второй блоки хранения когнстант нулевизации по (л-му основанию , первый и второй сумматоры, первую и вторую группы сумматоров,схему сравнения, группы элементов И, группы элементов ШШ, первый и второй выходное регистры, выходы которых подключены к первым входам соответственно первого и второго сумматоров, вторые входы которых соединены с ; выходами соответственно первого и второго блоков хранения констант нулевизации пом-му основанию, адресные выходы которых подключены к выходам f)-x подрегистров соответственно первого и второго входных регистров , выходыпервого и второго сумматоров подключены к первым входам суйматоров соответственно первой и второй групп, вторые входы которьк соответственно попарно объединены и являются группой входов констант устройства, а выходы подключены соответственно к первой,и второй группам входов схемы сравнения, первые входы элементов И первой и второй групп подключены соответственно к входам первого и второго входных регистров, первые входы элементов .И третьей и пятой, четвертой и шестой групп соответственно попарно объединены и подключены соответственно к выходам элементов И первой и второй групп, вторые входы элементов И третьей и четвертой, пятой и шестой групп соответственно объединены , выходы элементов И третьей и шестой, четвертой и пятой групп подключены попарно к входам соответствукиЕИХ элементов ШШ первой и второй (Л групп, выходы которых подключены к с соответствующим входам соответственно первого и второго выходных реj гистров, выходы которых являются 1 соответственно выходами Макс и Мин устройства, о т л н ч а ющ е е с я тем, чтоу с целью повьшения точности сравненияJ в него.введены блок сравнения остатков, первый, а второй и третий элементы И, первьй и второй элементы ШТИ, причем выходы : х ti-x подрегистров первого и второго входных регистров подключены к входам 4 блока сравнения остатков, выходы Равно, Больше и Меньше которого соединены с первыми входами соответственно ггервого, второго и третьего элементов И, вторые входы которых подключены к выходу Равно схемы сравнения, выходы Больше и Меньше которой соединены с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ, вы I ход первого элемента И подключен к

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

4(st) С 06 F 7/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCHOMV СВИДЕТ1:ЛЬСТЕЦУ (21) 3695120/24-24 (22) 27.01.84 (46) 07.06.85. Бюл. Ф 21 (72) B.À. Краснобаев (53) 681.325.5(088.8) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ .СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕ П НИЙ И ОТКРЫТИЙ (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 618739, кл. С 06 F 7/04, 1976.

2, Авторское свидетельство СССР

У 1037244, кл. G 06 Г 7/04, 1982 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ЧИСЕЛ В СИСТЕМЕ ОСТАТОЧНЫХ КЛАССОВ, содержащее первый и второй входные регистры, состоящие из И подрегистров, входы которых являются входами

4 первого и второго чисел соответственно, первый и второй блоки хранения констант нулевизации по -му основанию, первый и второй сумматоры, первую и вторую группы сумматоров, схему сравнения, группы элементов И, группы элементов ИЛИ, первый и второй выходньге регистры, выходы которых подключены к первым входам соответственно первого и второго сумматоров, вторые входы которых соединены с выходами соответственно первого и второго блоков хранения констант нулевизацни по и -му основанию, адресные входы которых подключены к выходам 0-х подрегистров соответственно первого и второго входных ре" гистров, выходы первого и второго сумматорон подключены к первым входам сумматоров соответственно перной и второй групп, вторые входы которых соответственно попарно объединены и являются группой входов констант устройства, а выходы подключены

„„ЯУ„„1160394 А соответственно к первой,и второй группам входов схемы сравнения, первые входи элементов И первой и второй групп подключены соответственно к входам первого и второго входных регистров, первые входы элементов .И третьей и пятой, четвертой и шестой групп соответственно попарно объединены и подключены соответственно к выходам элементов И первой и второй групп, вторые входы элементов И третьей и четвертой, пятой и шестой групп соответственно объединены, выходы элементов И третьей и

Ф шестой, четвертой и пятой групп подключены попарно к входам соответствующих элементов ИЛИ первой и второй групп, выходы которых подключены к соответствующим входам соответствен- С но первого и второго выходных ре;гистров, выходы которых янляются

; соответственно выходами "Макс". и

"Мин" устройства, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с елью повышения точности сравнения, в него введе. ны блок сравнения остатков, первый, второй и третий элементы И, первый и второй элементы ИЛИ, причем выходы а-х подрегистров первого и второго входных регистров подключены к входам блока сравнения остатков, выходы

"Равно", "Больше" и "Меньше" которого соединены с первыми входами соответственно первого, второго и третьего Ф элементов И, вторые входы которых подключены к выходу "Равно" схемы сравнения, выходы "Больше" и "Меньше". которой соединены с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ, вы ход первого элемента И подключен к !

1160394 вторым запрещающим входам элементов

И первой и второй групп, выходы второго и третьего элементов И подключены к вторым входам соответственно

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для обработки данных в схемах автоматики и ЗВИ, работающих в системе остаточных-классов (СОК).

Известно устройство для сравнения чисел в системе остаточных классов, содержащее сумматоры, схемы сравнения, регистры, элементы И, элементы ИЛИ и элемент НЕ 1 .

Недостатком этого устройства является низкое быстродействие.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство для сравнения чисел в систе- 15 ме остаточных классов, содержащее первый и второй входные регистры, состоящие из подрегистров, входы которых являются входами первого и второго чисел соответственно, первый 20 и второй блоки хранения констант нулевизации по И-му основанию, первый и второй сумматоры, первую и вторую группу сумматоров, схему сравнения, группы элементов И, группы элементов 25

ИЛИ, первый и второй выходные регистры, причем первые входы первого и второго сумматоров подключены соответственно к выходам первого и второго входных регистров, адресные входы ЗО блоков хранения констант нулевизации подключены к выходам l7 --х подрегистров соответственно первого и второго входных регистров, а выходы подключены к вторым входам пеРвого и втоРо 35

ro сумматоров, выходы которых подключены соответственно к первым входам сумматоров первой и второй групп, вторые входы которых соответственно попарно объединены и являются группой 4О. входов констант устройства, а выходы подключены соответственно к первой и второй группам входов схемы сравнения. выход Равно которой подключен к первым входам элементов И первой и второй групп, вторые входы которых подпервого и второго элементов ИЛИ, выходы которых соединены с вторыми входами элементов соответственно третьей, пятой групп и четвертой, шестой групп. ключены соответственно к входам первого и второго регистров, первые входы элементов И третьей и пятой, четвертой и шестой групп попарно объединены,и подключены соответственно к выходам элементов. И первой и второй групп, вторые входы элементов И третьей и четвертой, пятой и шестой групп соответственно объединены и подключены к выходам Меньше" и

"Больше" схемы сравнения, выходы элементов И третьей и шестой, четвертой и пятой групп подключены попарно к входам соответствующих элементов ИЛИ первой и второй групп, выходы которых подключены к соответI ствующим входам первого и второго выходных регистров, выходы которых являются соответственно выходами

"Иакс" и "Мин" устройства С2) .

Недостаток известного устройства — невысокая. точность сравнения.

Цель изобретения — повышение точности сравнения операндов в СОК.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для сравнения чисел в системе остаточных классов, содержащее первый и второй входные регистры, состоящие из И подрегистров, входы которых являются входами первого и второго чисел соответственно, первый и второй блоки хранения констант нулевизации по -му основанию, первый и второй сумматоры, первую и вторую группы сумматоров, схему сравнения, группы элементов И, группы элементов ИЛИ, первый и второй выходные регистры, выходы которых подключены к первым входам соответственно первого и второго сумматоров, вторые входы которых соединены с вьжодами соответственно первого и второго блоков хранения констант нулевиэации по й-му основанию, адресные входы которых подключены к

11603.94 4 выходам И-х подрегистров соответственно первого и второго входных регистров, выходы первого и второго сумматоров подключены к первым входам сумматоров соответственно первой и второй групп, вторые входы которых соответственно попарно объединены и являются группой входов констант устройства, а выходы подключены . соответственно к первой и второй 10 группам входов схемы сравнения, первые входы элементов И первой и второй групп подключены соответственно к входам первого и второго входных регистров, первые входы элементов И третьей и пятой, четвертой и шестой групп соответственно попарно объединены и подключены соответственно к

I выходам элементов И первой и второй групп, вторые входы элементов И О третьей и четвертой, пятой и шестой групп соответственно объединены, выходы элементов И третьей и шестой, четвертой и пятой групп подключены попарно к входам соответствующих элементов ИЛИ первой и второй групп, выходы которых йодключены к соответствующим входам соответственно первого и второго выходных регистров, выходы которых являются соответствен- ЗО но выходами Макс" и Мин устройства, введены блок сравнения остатков, первый, второй и третий элементы И, первый и второй элементы ИЛИ, причем выходы и- х подрегистров первого и

35 второго входных регистров подключены к входам блока сравнения остатков, выходы "Равно", "Больше" и "Меньше" которого соединены с первыми входами соответственно первого, второго и

40 третьего элементов И, вторые входы которых подключены к выходу "Равно" схемы сравнения, выходы "Больше" и,"Меньше" которой соединены с.первыми входами первого и второго элемен45 тов ИЛИ, выход первого элемента И подключен к вторым запрещающим входам элементов И первой и второй групп, выходы второго и третьего элементов

И подключены к вторым входам соответ50 ственно первого и второго элементов

ИЛИ, выходы которых соединены с вторыми входами элементов соответственно третьей, пятой групп и четвертой,. шестой групп.

В предлагаемом устройстве числа А и В сравниваются в СОК .не с точностью до интервала I ° Р„, ()+ I ) Ря», как в известном, а внутри этсго интервала с точностью до единицы этого интервала. Это достигается путем дополнительного сравнения величин остатков я и

Ь по наибольшему основанию Рп СОК.

На фиг. 1 и 2 представлена структурная схема устройства.

Устройство содержит входы 1 и 2 первого и второго чисел, первый и второй входные регистры 3 и 4, первый блок 5 хранения констант нулевнэации, блок 6 сравнения остатков ап и Ьл, первый сумматор 7, первую группу из

tl -1

N = P сумматоров 8, второй блок 9

l=1 хранения констант нулевизации, второй сумматор 10, вторую группу из М = п-1

= -Г „- Р„ сумматоров 11, шины 12 подачи констант Р,„, 2Р>,...,ИР, схему

13 сравнения операндов А-а и В- Ьи, первый, второй и третий элементы

И 14-16, первый и второй элементы

ИЛИ 17 и 18, первую, вторую, третью, четвертую, пятую и шестую группы элементов И 19-24, первую группу элементов ИЛИ 25, первый выходной регистр 26 (регистр наибольшего числа), первый выход 27 (выход "Макс" . устройства), вторую группу элементов

ИЛИ 28 второй выходной регистр

29 (регистр наименьшего числа), второй выход 30 (выход "Мин" устройства).

Устройство работает следующим образом.

По первому 1 и второму 2 входам устройства соответственно первое А = (а„,...,а„) и второе В = (Ь,...,1 ) сравниваемые числа заносятся соответственно в первый 3 и второй 4 входные регистры. Блоки 5 и 9 хранемия констант о значениям а„ и Ь ,определяют константы в виде ад =

Cn). ал) и Ьи Ь1 »Ьп) блок 6 сравнения остатков сравнивает остатки а„ и Ъ . Первый 7 и второй

10 сумматоры выполняют операцию вычитания в СОК

34 (n

А = А-а, = (а, ° ° ° a+tl)-(а,,...,а„)

= a-b„= (b),...,Ь„) -(Ь,,",..., Ь,.) .

+ Си) ф

Из сумматоров 7 и 10 числа А1 и

В, кратные основанию, поступают на первые входя соответственно суммато. ров 8 и 11, на вторые входы которых по шинам 12 поступают. соответствующие константы Рм,2P,...,ЗРл в СОК по

1160394 в регистр 29 наименьшего числа, а операнд В с входа 2 через элементы

И 20 и 24 и элементы ИЛИ 25 поступает в регистр 26 наибольшего числа

5 (А < В) °

В табл. 1 приведены числа для СОК, заданной основаниями Р1 = 2, Р = 3, Р = 5.

Таблица

Числа А в COK

Числа А в позиционной

1 системе

Р =-5

Р1 =2

Р =3

000

01

001

010

00

01

011

01

100

000

01

001

00

010

10

011

100

00

000

10

001

010

00

011

100

01

000

001

01

010

01

011

00

100

19

000

10

5 (n-1)-му основанию. В результате на выходе одного иэ сумматоров 8 и 11 появляется ноль, т.е. А — an -КР„:: 0 и  — Ь„ — mP = О. В этом случае с выходов сумматоров 8 и 1.1 два слова длины N, представленные однорядовым кодом, B каждом из которых только на К-ом и m-ом местах нули, а на остальных единицы, поступают на схему 13. сравнения. Если К p m, 10 что свидетельствует о том,что числа А и В лежат в различных интервалах PjP„,(j+1)Pnj, т.е. А -" В, то с выхода "Больше" схемы 13 сигнал через элемент ИЛИ 17 открывает элементы И 21 и 23.. Операнд А с входа

1 через элементы И.19 и 21 и элементы ИЛИ 25 поступает в регистр 26

О наибольшего числа, а операнд В с входа.2 через элементы И 20 и 23 и 20 элементы ИЛИ 28 поступает в регистр

29 .наименьшего числа. Если К<ш(АсВ), то с выхода "Меньше" схемы 13 сигнал через элемент ИЛИ 18 открывает элементы И 22 и 24. Операнд А с вхо- 25

3 да 1 через элементы И 19 и 22 и элементы ИЛИ 28 поступает в регистр

29 наименьшего числа, а операнд В с входа 2 через элементы И 20 и 24 и элементы ИЛИ 25 поступает регистр р(1.

26 наибольшего числа. Если К m, что свидетельствует о том, что либо числа A и В равны между собой, либо

А и В лежат в одном интервале

jjP,(j+1)P„g, т.е. А = В1, то с выхода "Равно" схемы 13 сигнал поступает на первые входы элементов И 1416. Если ап = Ь„, то с выхода "Равно" блока 6 сигнал через элемент И 14 закрывает элементы И 19-20 первой и 46 второй групп, и в регистрах 26 и 29 нули, что свидетельствует о равенст- 12 ве операндов А = В. Если а Ьд, то с выхода "Больше" блока 6 сигнал через элемент ИЛИ J 7 открывает элемен- 45 ты И 21 и 23. Операнд А с входа 1

14 через элементы И 19 и 21 и элементы

ИЛИ 25 поступает в регистр 26 наи15 большего числа, а операнд В с входа

2 через элементы И 20 и 23 элементы Ю

ИЛИ 28 поступает в регистр 29 наиI меньшего числа (если А+ = В1, а а,7 Ь„, то А - А+ + а„>В =- В + b ). Если а

ИЛИ 18 открывает элементы И 22 и 24.

Операнд А с входа 1 через элементы

И 19 и 22 и элементы ИЛИ 28 поступает

7 "(160394

Продолжение табл. 1 .!

Таблица 3

Числа В в СОК

Числа А в позиционной системе

Константы

СОК

001

01

010 (1 N) Prl

1О

01

Р = 3

Р =2

01 011

10

00

Рп =5

100

0 1. 000 2Ра = 10

01

01

01

001 3Р 15

00

4P„= 20

01

00

00

011

01

5 = 25

6Р 30 10

100

00

25 аi1 b

000

Таблица 2

Константы (00, 00, 000) (01, 01; 001) 001 (00, 10, 010) 010

011 (01, ОО, 011)

55 (00, 01, 100) 100

P= 2 P =3 Ð=5

Пример 1. А = (01, 10, 011), В .1 =. (01, 00, 001 ) . Операнды А и

3 заносятся соответственно в регистры 3 и .4. Блоки .5 и 9 по значениям 50 . а = 011 и Ь 001 соответственно определяют константы .в виде (табл.2). . а„(01,00,011), bÄ=(01,01,001).

Блок 6 производит сравнение остат.": ков аь= 0,11 > Ън= 001. Первый 7 и второй 10 сумматоры производят операцию вычитания А А -а„, = (- (OO, 10, OOO):.» В = В,„-Ъ„=

= (ОО, 10, ООО), Из сумматоров 7 и

10 числа А,.и В, кратные основанию41 ф %

Р = 5, поступают на первые входы соответственно сумматоров 8 и 11, на вторые входы которых .по шинам !2 .поступают соответствующие константы

Р = 5, 2P = 10,...,6Рп = 30 в СОК по (П-1)-му основанию, т.е. P = (01, 10), 2Рд = (00, 01),..., 6Рп (00,00) (табл.3). На первые и вторые входы схемы 13 подаются коды в виде N = 6 двоичных разрядов

° °

110111, так как А -à„- 4PÄ

= В -Ъ|,— 4Р = О. Так как К m = = 4, что свидетельствует о том, что операнды А и В лежат в одном и том же числовом интервале (4Р, 5Р„) то с выхода "Равно" схемы 13 сигнал через открытый второй элемент И 15 (так как а 7 b„, сигнал присутствует на выходе "Больше" блока 6) и через первый элемент ИЛИ 17 открывает элементы И 21 и 23, и операнд

А через элементы И 19 и 21 и элементы ИЛИ 25 поступает в регистр 26 наибольшего числа, а операнд В через элементы И 20 и 23 и элементы

ИЛИ 28 .поступает в регистр 29 наименьшего числа, т.е. А>>? В и . Проверка: A = 23 и В = 21.

При сравнении чисел А 23 и

В =. 21 известным устройством оказалось бы, что эти операнды равны, так как лежат в одном числовом интер.вале.

»6О3

Пример 2. А = (01, 10, 011), Byg= (01, 10, 011) . Так как а = Ьи, то сигнал "Равно" блока 6 открывает элемент И 14, и сигнал "Равно" схемы

13 через элемент И 14 закрывает элементы И 19 и 20. В регистрах 26 и

29 содержатся нули, что свидетельствует о равенстве входных операндов

А = В<з. Проверка А = В = 23.

Пример 3. Ар = (01, 10, 011), 10

В = (00, 00, 001). Операнд. В заносится в регистр 4. Блок 9 по значению В = 001 (табл.2) определяет константу в виде bg = (01, 01,-001). в

Сумматор 10 определяет значение В =

= Bs — bn "- (01, 10, 000). Из сумматора 10 значение Вя поступает на первые входы сумматоро@ 11, с выходов которых код {111110) (так как В -a„-1+ = О, т.е. m = 1) поступает на

20 вторую группу входов схемы 13.Так как с выходов сумматора 8 на первую группу входов схемы 13 поступает код (110111j, то сигнал "Больше" схемы 13 (К = 4>

Ъ ш 1) через элемент ИЛИ 17 открывает элементы И 21 и 23. В этом случае операнд А через элементы И 19 .и

21 и элементы ИЛИ 25 поступает в ре94 1О гистр 26 наибольшего числа, а операнд В через элементы И 20 и 23 и элементы ИЛИ 28 поступает в регистр 29 наименьшего числа, т. е. А 2 В . Проверка А = 23 > В = 6.

Техническое преимущество изобретения состоит в существенном расширении функциональных возможностей устройства за счет увеличения точности сравнения операндов в СОК. Предлагае-. мое устройство позволяет сравнивать числа,.лежащие в одном интервале

PjP<, (1+1)P<) с точностью до единицы этого интервала. Это достигается путем дополнительного сравнения остатков а и Ь по наибольшему основанию

Р СОК без увеличения количества сумматоров Я = Р в первой и второй

Ь1 группах, составляющих основную часть оборудования устройства для сравнения чисел в СОК. Точность сравнения для данной COK возрастает в Рп = 5 раз.

Положительный эффект от использования изобретения состоит в существенном увеличении точности решения. задач, что повышает эффективность применения

ЭВИ для обработки информации АСУ.

I)60394

1160394

Составитель Е. Иванова

Редактор О. Юрковецкая Техред А.Вабинец Корректор О. Луговая

Заказ 3779/46 Тираж 710 Подйисное

ВНИИПИ Государственного .комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4