Устройство для сравнения чисел

 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и предназначено для выбора большего или меньшего числа в зависимости от заданного режима работы. Целью изобретения является повьшение быстродействия и сокращение аппаратурных затрат с ростом количества сравниваемых чисел. Устройство содержит дешифраторы , элементы ИЛИ, узел анализа и шифратор. Узел анализа содержит группы элементов И,ИЛИ, блоки вьщеления максимального числа, которые вклйчают элементы КЛИ-НЕ, элементы И. Сущность изобретения заклтэчается в оптимальном построении узла анализа, при котором наряду с сокращением количества оборудования в зависимости от режима работы - выбор большего (меньшего) числа - быстро обнаруживается сначала подгруппа входов узла анализа, содержацая самую левую (правую) единицу, а затем - левая (правая) единица внутри обнаруженной подгруппы, что позволяет существенно повысить быстродействие устройства для сравнения чисел. 2 ил. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„.SU„„ (5D 4 G 06 F 7/02

2 А1

j г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3911330/24-24 (22) 12.06.85 (46) 28,02.87, Бюл. 1Е 8 (7 1) Харьковский авиационный институт им. Н.Е. Жуковского (72) 10.И. Ялинич, В.Ю. Ларченко, В.И. Хлестков и М.Ф. Холодный (53) 681.325.Я088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 752326, кл. С 06 F 7/02, 1978.

Авторское свидетельство СССР

Р 824192, кл. G 06 F 7/02, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ЧИСЕЛ (57) Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и предназначено для выбора большего или меньшего числа в зависимости от заданного режима работы. Целью изобретения является повышение быстродействия и сокращение аппаратурных затрат с ростом количества сравниваемых чисел. Устройство содержит дешифраторы, элементы ИЛИ, узел анализа и шифратор. Узел анализа содержит группы элементов И,ИЛИ, блоки выделения максимального числа, которые включают элементы ИЛИ-НЕ, элементы И. Сущность изобретения заключается в оптимальном построении узла анализа, при котором наряду с сокращением количества оборудования в зависимости от режима работы — выбор. большего (меньшего) числа — быстро обнаруживается сначала подгруппа входов узла анализа, содержащая самую

Ф левую (правув) единицу, а затем — g левая (правая) единица внутри обнаруженной подгруппы, что позволяет существенно повысить быстродействие устройства для сравнения чисел. 2 ил.

12937

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для выбора большего или меньшего числа в зависимости от заданного режима работы. 5

Цель изобретения — повышение быстродействия и сокращение аппаратурных затрат с ростом количества сравниваемых чисел.

На фиг, 1 приведена структурная 10 схема устройства; на фиг. 2 — схема блока выделения максимального числа, Устройство содержит (фиг. 1) дешифраторы 1 -1,(k — число сраннива1 К ° емых чисел), элементы ИЛИ 2,,-2 (m равно 2 ; n — разрядность сравниваемых чисел), узел 3 анализа, шифратор. 4, входы 5 и 6 и выходы 7.

Узел 3 анализа содержит входы

8 -8, группу элементов И 9, группу 20 элементов ИЛИ 10, группу элементов

ИЛИ 11, четыре блока выделения максимального числа 12> -12», элемент

НЕ 13, группу элементов ИЛИ 14, группу элементов ИЛИ 15, группу элемен- 25 тов И 16.

Блок 12 выделения максимального числа содержит входы 17, элементы

ИЛИ-НЕ 18, -18„,, элементы И 19„ - t9„,, вход 20 и выходы 21. . 30

Каждый из k дешифраторов 1 пред назначен для преобразовании соответствующего и-разрядного двоичного числя, поступающего иа его вход,.в унитарный код и реализуется стандартным образом. !

Калдый из ш элементов ИЛИ 2 имеет

k входов (объединяет одноименные выходы всех дешифраторов 1) и служит для обнаружения наличия единиц в одноименном разряде унитарных кодов сравниваемых чисел, I

Узел 3 анализа в зависимости от заданного режима работы — выбор большего или меньшего числа — осуществляет поиск первой единицы соответственно слева или справа в информационном слове, сформированном на выходах элементов ИЛИ 2.

Каждый из блоков 12 -12 предназначен для формирования (при наличии единичного сигнала на управляющем входе 20) единичного сигнала на одном из своих выходов, одно= именном самому левому входу (входу с большим номером), на который подан единичный сигнал.

26 2

Шифратор 4 служит для преобразования унитарного кода, соответст вующего выбранному двоичному числу, в двоичный код и выдачи его на выходы 7 устройства. Шифратор 4 реализован стандартным образом, Устройство работает следующим образом.

В зависимости от необходимого режима работы — выбор большего или меньшего числа — на управляющий вход б устройства подается соответственно единичный или нулевой сиг-

HdJI

Пусть необходимо выбрать большее число. Тогда единичный сигнал, поданный на управляющий вход 6 устройства, поступает на управляющие входы блоков 12, и 12 выделения максимального числа, разрешая их работу. Блоки 12 и 12 . при этом оказываются запертыми нулевым сигналом, поступающим на их управляющие входы с выхода элемента HE 13.

Сравниваемые и-разрядные двоичные числа поступают по информационным входам 5 - 5„, устройства на соответствующие дешифраторы 1;-1„, где преобразуются в унитарные коды., Сигналы одноименных разрядов всех унитарных кодов через одноименные элементы ИЛИ 2 проходят на одноименные входы 8 узла 3- анализа. При этом большему числу соответствует единица в разряде с большим номером. Элементы ИЛИ 10 определяют, в каких подгруппах входов 8 имеются единичные сигналы, и подают соответствующие сигналы на входы блока выделения максимального числа 12, который формирует единичный сигнал на одном из своих выходов, одноименном самому левому входу (входу с большим номером), на который подан единичный сигнал. Сформированный таким образом единичный сигнал проходит через одноименный элемент ИЛИ 15, отпирает все элементы И 9 и 16 и сигналы с одноименной подгруппы входов

8 поступают через открытые элементы И 9 и элементы ИЛИ 11 на входы блока 12у выделения максимального числа, который формирует единичный сигнал на одном из своих выходов, одноименном самому левому входу (входу с большим номером), на который подан единичный сигнал . Сформированный единичный сигнал с выхода блока

3 1

12 через одноименный элемент ИЛИ

14 и соответствующий открытый элемент И 16 проходит на соответствующий вход шифратора 4, который преобразует унитарный код, соответствующий выбранному двоичному числу, в, двоичный код и ньщает его на выходы

7 устройстна, При выборе меньшего числа на вход

6 устройства подается нуленой сигнал, который запирает блоки 12 и

12 з и .через элемент НЕ 13 разреша" ет работу блоков 12 и 12 . Устрой4 ство при этом работает аналогично, с той лишь разницей, что благодаря обратному порядку подключения входов и выходов блоков 12 и 12, по сравнению с блоками 12, и 12 на выходе блока 12 формируется единичный сигнал, соответствующий самой младшей подгруппе входов 8, содержащей единичные сигналы, а на выходе узла 12 выделяется самый младший единичный сигнал внутри выбранной младшей подгруппы.

Рассмотрим работу блоков выделения максимального числа 12, - 12 .

При отсутствии единичных сигналов на входах 17, -17 блока выделения максимального числа либо при нулевом сигнале íà его управляющем входе 20 нсе элементы И.19 оказываются запертыми и на выходах 21, — 21„ блока формируются нулевые сигналы, При поступлении на входы блока единичных сигналов и наличии единичного сигнала на его управляющем входе 20 единичный сигнал формируется только на одном иэ выходов блока, одноименном самому левому входУ (входу с большим номером), на который подан единичный сигнал, так как этот сигнал через соответствующие элементы ИЛИ-НЕ 18 запирает все элементы И 19, соответствующие младшим входам (входам с меньшими номерами), Формула изобретения

Устройство для сравнения чисел, содержащее k дешифраторов (k — количество сравниваемых и-разрядных чисел), m элементов ИЛИ (ш=2" ), шифратор и узел анализа, узел анализа содержит первую и вторую груп= пы элементов И по ш элементов И в каждой, первую группу элементов ИЛИ, содержащую m/ Æ элементов, элемент

НЕ, причем входы сравниваемых чисел

293726 устройства соединены с входами соответствующих дешифраторов, каждый

i-й ныход j-го дешифратора (i

1,2,...,m, j = 1,2,...,k) соеди5 нен с )-м входом i-го элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом i-ro элемента И первой группы узла анализа, второй вход i-го элемента И первой группы соединен с

1О выходом соответствующего элемента

ИЛИ первой группы узла анализа, каждый -й выход узла анализа соединен с i-м входом шифратора, выходы. которого является выходами устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и сокращения аппаратурных затрат с ростом количества сравниваемых чисел, в узел анализа введены

20 вторая и третья группа элементов ИЛИ по s элементов ИЛИ в каждой (з ближайшее целое, большее или равное ш), четвертая группа элементов ИЛИ, содержащая r элементов ИЛИ (r — бли25 жайшее целое, большее или равно m/s), четыре блока вьщеления максимального числа, первый и второй блоки выделения максимального числа содержат (r-1) элементов ИЛИ-НЕ и r элемен>0,тон И, третий и четвертый блоки выделения максимального числа содержат (з-1) элементов ИЛИ-kE и з элементов,И, причем первая и вторая группы элементов И разбиты на r под35 групп двухвходоных элементов И н каждой, н (r-1) подгруппах элементов И первой и второй групп содержится s элементов» а в r-й подгруппе И первой и второй группы содер40 жится (m-rs+s) элементов И, первый вход элемента H I-й подгруппы первой группы (1= 1,2,...,r) объединены с перным входом 1-го элемента ИЛИ четвертой группы, выход которого соеди45 нен с первыми входами I-го и (r-1+

+1)-го элементов И соответственно первой и второго блоков вьщеления максимального числа,, выход 1-го элемента И первого блока вьщеления максимального числа соединен с первым входом 1-ro элемента ИЛИ первой группы, второй вход которого соединен с выходом (r-1+1)-ro элемента И второго блока выделения максимального числа, выход 1-го элемента ИЛИ .первой группы соединен с первыми входами всех элементов И 1-й подгруппы второй группы, выходы р-х элементов И всех подгрупп первой

5 12 группы (р=1,2,..., s) соединены с соответствующими входами q-го элемента ИЛИ второй группы, выход р-ro элемента ИЛИ второй группы элементов

ИЛИ соединен с первым входом р-го элемента, И третьего блока выделения максимального числа и первым входом (s-p+1)-го элемента И четвертого блока максимального числа, выход рго элемента И третьего блока вьделения максимального числа соединен с первым входом р-ro элемента ИЛИ третьей группы, второй вход коТорого соединен с выходом (втр+1)-ro элемента И четвертого блока выделения максимального числа, выход р-го элемента ИЛИ третьей группы соединен со вторым входом р-х элементов И всех подгрупп второй группы, выходы которых являются выходами узла анализа, управляющий вход узла анализа соединен с вторыми входами всех элементов

И первого и второго блоков выделения максимального числа, выход элементов НЕ узла анализа соединен со

93726 6 вторыми вхолами всех элементов И второго и четвертого блоков вьделения максимального числа, в каждом блоке вьделения максимального числа первый вход t-ro элемента И (t=2,3,...,w;

v+1

w — целая часть числа — — — v=r для

2 первого и второго блоков вьделения максимального числа и v-=в для третье10 ro и четвертого блоков выделения максимального числа), соединен с входом (t-1)-го и предыдущих элементов ИЛИНЕ блока выделения максимального числа до первого включительно, первый

15 вход t-го элемента И при t = w + 1, w+2.. . v, соединен с (v-t+1)-м входом (t-1)-го и предьдущих элементов

ИЛИ-НЕ до w- ro включительно, выходы элементов ИЛИ-НЕ соединены с третьи20 ми входами одноименных элементов И, выход w-го элемента ИЛИ-НЕ блока выделения максимального числа соединен с четвертым входом (w-1) -го и предыдущих элементов И блока вьделения мак25 симального числа до первого включительно.

1293726

° ° °

° ° е

O ° °

° ° ° е ° °

° ° ° ° ° °

° ° à ° ° ° ° ° °

° ° °

° ° °

° ° °

° ° °

° ° ° ° ° °

° еа

° ба

° ° а

° ° °

° а °

° ° °

° ° ° ° °

° ° Ô ° ° °

° а °

° ° Р е. Гф "23 " rs-s+} е

° ° °

° ° °

° ° °

° ° °

° °

° ° å

° ° а

° ° ° g Ьаа Я i ° Я

Ю Ю " ю

° ° °

° ° а

И --- 11

° ° °

° ° а

° ° ° е ° а

° ° 4

° ° °

° ° °

Я 4 ° ° /ф

3 "° 16 16. ° ° 16 "" Ю -" 16

° ° 4 е е ° ° ° е а ° ° е ь 4

Я а °

ЭМ-Ва1 гь-з

%Г5

° е °

° ° ° 2з

1293 72f> е

Составитель В Журавлев

Техред И.Попович Корректор М. Пожо

Редактор Л. Пчелинская

Заказ 387/53 Тираж б73 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул ° Проектная