Устройство для сравнения чисел

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для сравнения трех двоичных чисел с выбором максимального, минимального или среднего из них. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет определения минимального из сравниваемых чисел. Устройство содержит п блоков 1(- 11, анализа, информационные входы 2 - 4, входы 6-8 управления и дешифратор 5, каждый блок анализа содержит узел формирования кода, состоящий из трех элементов И и элементы ИЛИ, и трех поразрядных узлов сравнения, каждый из которых содержит два элемента И-НЕ, элементы .ИЛИ, НЕ, а депшфратор содержит три элемента НЕ, элемент И и три узла формирования результата , каждый из которых состоит из четырех элементов И и элемента ИЛИ. Устройство для сравнения чисел за счет попарного сравнения чисел на схемах сравнения, состоящих из поразрядных узлов сравнения, заключенных в блоки анализа и последующего дешифрирования состояний выходов переноса попарных схем сравнения в зависимости от задания, позволяет выбрать либо максимальное, либо минимальное , либо среднее значение из . сравниваемкх чисел. 1 з.п. ф-лы, 3 ил., 2 табл. сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУ БЛИН (19) (11) (S1) 4 С 06 F 7/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4136271/24-24 (22) 17.10.86 (46) 23.03.88.Бюл. 1<=. 11 (71) Харьковский политехнический институт им.В.И.Ленина (72) А.О.Городкова и О.Г.Простаков (53) .681.325.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1<<"-- 809163, кл. (06 Р 7/04, 1977.

Авторское свидетельство СССР

М 949651, кл. G 06 F 7/04, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ЧИСЕЛ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для сравнения трех двоичных чисел с выбором максимального, минимального или среднего из них.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет определения минимального из сравниваемых чисел. Устройство содержит и блоков 1< — 1„ анализа, информационные входы 2 — 4, входы 6 — 8 управления и дешифратор 5, причем каждый блок анализа содержит узел формирования кода, состоящий из трех элементов И и элементы ИЛИ, и трех поразрядных узлов сравнения, каждый из которых содержит два элемента

И-НЕ, элементы.ИЛИ, НЕ, а дешифратор содержит три элемента НЕ, элемент И и три узла формирования результата, каждый из которых состоит из четырех элементов И и элемента

ИЛИ. Устройство для сравнения чисел за счет попарного сравнения чисел на схемах сравнения, состоящих из поразрядных узлов сравнения, заключенных в блоки анализа и последующего дешифрирования состояний выходов переноса попарных схем сравнения в зависимости от задания, позволяет выбрать либо максимальное, либо минимальное, либо среднее значение из сравниваемих чисел. з.п. ф-лы, 3 ил., 2 табл.

1383335

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для сравнения трех двоичных чисел с выбором максимального, минимального или среднсго из них.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет определения минимального из сравниваемых чисел. 1О

На фиг. l представлена структурная схема устройства для сравнения чисел; на фиг.2 - функциональная схема i-го блока анализа; на фиг.3 схема дешифратора, 15

Устройство содержит п блоков

1,,1,...,1 анализа, информационные входы 2 — 4 сравниваемых чисел

А,В,С соответственно, дешифратор 5, входы 6 — 8 управления (m,n,k),øè- 2р ну 9 логической единицы, первые информационные выходы 10 устройства, второй выход 1! устройства равенства чисел, выходы 12 — 14 дешифратора 5.

Первый блок анализа содержит 25 узел формирования кода, состоящий из элементов И 15 — 17 и элемента

ИЛИ 18, первый, второй и третий поразрядные узлы сравнения, состоящие соответственно из элементов ИЛИ 19 — 30

21, первых 22 — 24 и вторых 25 — 27 элементов И-НЕ и элементов ИЛИ-НЕ

28 — 30.

Дешифратор содержит элементы

НЕ 31 — 33, элемент И 34, первый, второй и третий узлы формирования результата, состоящие соответственно из первых 35 — 37 вторых 38 - 40, третьих 41 — 43 и четвертых 44 — 46 элементов И, элементов ИЛИ 47 — 49.

Устройство работает следующим образом.

Последовательно включенные поразрядные узлы сравнения блоков 1,, 1,,,...,1 „ анализа представляют собой собственно схемы сравнения пар сравниваемых чисел А и В, В и С, С и .

А. Эти схемы попарного сравнения чисел на своих выходах р„„, q „„, 1 „+< переноса вырабатывают сигналы логической единицы, если первое число пары больше или равно второму числу пары, и сигнал логического нуля, если первое число меньше второго.

Принцип работы схемы сравнения з-..êëþ÷àåòñÿ в том, что результат сравнения кодов чисел определяется, начиная от старших разрядов. Если старшие разряды пары чисел имеют на своих информационных входах сигналы разного уровня, то результат сравнения определяется состоянием выхода последнего поразрядного узла сравнения р „„(q „„, 1 „„), т. е., если на информационном входе первого числа пары сигнал логической единицы (нуля), а на информационном входе вто .. рого числа пары — логический нуль (единица), то на выходе последнего узла поразрядного сравнения сигнал логической единицы (нуля) независимо от сигнала на входе переноса последнего узла поразрядного сравнения р„(q„,l „) . Если на информационных входах последнего сравнения одинаковые уровни сигналов, то на его выход р „,„(q „„,1 „„) передается сигнал, присутствующий на входе р„(q„

1 „) переноса. Если же часть старших разрядов сравниваемых чисел равна, то выход схемы сравнения. определяется выходом ближайшего к концу пораз-: рядного узла сравнения, на информационных входах которого разные уровни сигналов. Если. сравниваемые числа равны, то единичный сигнал с шины

9 логической единицы передается на выход р (q 1 ) .

Комбинация выходных сигналов р„, q,, 1„„на выходах схем срави+ и+ нения несет информацию о соотношении между сравниваемыми числами. Поэтому выходные сигналы р„„, с „„, 1„„ поступают на информационные входы дешифратора, который в соответствии с заданием определяет число, которое посылается на информационный выход 10 устройства Х (заданием является выбор максимального, минимального или среднего чисел). Вьщеление максимального, минимального или среднего значений из сравниваемых чисел осуществляется с помощью сигналов на управляющих входах 6 — 8 устройства.

Для выделения максимального значения по входу 6 управления устройства подается сигнал логической единицы на вход m дешифратора 5, при этом на входах п,k дешифратора— сигналы логического нуля, Для вьщеления минимального значения из сравниваемых чисел сигнал логической единицы подается по входу 7 управления устройства, который поступает на вход и дешифратора 5 при этом

m = k = О. Для выделения среднего

1383335 значения по входу 8 управления устройства поступает сигнал логической единицы на вход k дешифратора (m =

a n a O).

В табл. 1 приведены логические уровни сигналов на выходах переноса схем сравнения пар сравниваемых чисел р„„, q „„, 1„„в зависимости от соотношения между 10 сравниваемыми числами.

В табл.2 приведены логические уровни сигналов на выходах 12 — 14 дешифратора 5 и число на информационном выходе lO устройства Х в зависимости от состояния информационных входов р„„,q 1„„, и управляющих входов ш,п, k дешифратора.

Сигнал логической единицы присутствует одновременно на всех информационных входах р„„, q„„, 1„„ дешифратора 5 лишь в одном случае, когда сравниваемые числа равны друг другу АВ=С. Этот случай. выделяется на элементе И 34 дешифратора, с. 25 выхода которого единичный сигнал следует на третий управляющий выход дешифратора 14 и на выход ll устройства.

Группа выходов 12 — 14 дешифратора следует на управляющие входы блоков 1<,1,...,1„ анализа и определяет какое из сравниваемых чисел передавать на информационный выход устройства Х. Если возбужден выход 12 дешифратора, то на выход Х устрой35 ства передается число А,если возбужден выход 13 — число В, выход 14 —, число С.

При равенстве трех чисел А=В=С

40 возбуждается выход 14 дешифратора, с выхода элемента И 34 через элемент

ИЛИ 49 и на выход Х устройства передается число С (в этом случае, в принципе, на выход Х устройства можно передавать любое из сравниваемых чисел).

Формула изобретения

1. Устройство для сравнения чисел, содержащее и блоков анализа, где

n — разрядность уравниваемых чисел, каждый из которых включает узел формирования кода, содержащий первый, второй и третий элементы И и элемент

ИЛИ, первый, второй и третий поразрядные узлы сравнения, каждый из которых включает элемент ИЛИ, причем первый, второй и третий информационные входы каждого блока анализа являются входами соответствующего раэряда первого, второго и третьего чисел устройства соответственно, в каждом блоке анализа первый, второй и третий информационные входы соединены с первыми информационными входами первых, вторых и третьих поразрядных узлов сравнения соответственно, первые входы управления блоков анализа объединены, первый, второй и третий выходы переноса i-ro блока анализа, являющиеся выходами переноса соответствующих поразрядных узлов сравнения, где i = 1,2,...,n-l, соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами переноса (i+1)-го блока анализа, являющиеся соответственно входами переноса первого, второго и третьего поразрядных узлов сравнения, входы переноса пер-. вого блока анализа соединены с входами логической единицы устройства, выходы элементов ИЛИ узлов формирования кода блоков анализа являются информационными выходами устройства, в каждом узле формирования кода выходы первого, второго и третьего элементов И соединены с входами элемента ИЛИ, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет определения минимального из сравниваемых чисел, в него введен дешифратор, в каждый j-й поразрядный узел сравнения, где j = 1,2,3, каждого блока анализа введены первый и второй элементы -HE и элемент ИЛИ-НЕ, причем первый выход дешифратора соединен с первыми входами управления блоков анализа, в каждом блоке анализа первый вход управленин соединен с первым входом первого элемента И узла формирования кодов, второй и третий выходы дешифратора соединены с первыми входами соответственно второго и третьего элементов И узлов формирования кодов всех блоков ана-. лиза, выходы переноса и-го блока анализа соединены с соответствующими информационными входами дешифратора

У первый, второй и третий управляющие входы которого являются входами задания режима устройства, четвертый выход дешифратора является выходом равенства чисел устройства, первый

1383335 второй и третий информационные входы каждого блока анализа соединены с вторыми входами соответственно первого, второго и третьего элементов И узла формирования кода в каждом блоке анализа, второй информационный вход j-го поразрядного узла сравнения соединены с (j+1)-м информационным входом блока анализа, кро- 10 ме второго информационного входа третьего поразрядного узла сравнения, который соединен с первым информационным входом блока анализа, причем в j-м поразрядном узле сравне-15 ния первый вход первого элемента ИНЕ, являющийся первым информационным входом поразрядного узла сравнения, соединен с первым входом элемента

ИЛИ-НЕ, второй вход которого, являю- 20 щийся входом переноса поразрядного узда сравнения, соединен с вторым входом первого элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым входом . второго элемента И-НЕ, второй вход 25 которого соединен с выходом элемента

ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ-НЕ, второй вход элемента ИЛИ является вторым информационным входом узла поразряд- 30 ного сравнения, выходом переноса которого является выход второго элемента И-НЕ.

2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что дешифратор содержит первый, второй и третий элементы НЕ., элемент И, первый, вто рой и третий узлы формирования, каждый из которых включает первый, второй, третий и четвертый элементы И и элемент ИЛИ, выход которого является соответствующим выходом дешифратора., причем первый управляющий вход дешифратора соединен с первыми входами первых элементов И узлов формирования результата, первые входы вторых элементов И которых соединены с вторым управляющим входом дешифратора, третий управляющий вход которого соединен с первыми входами

50 третьего и четвертого элементов И узлов формирования результата, вторые входы первого и третьего элементов И первого узла формирования результата, второго и четвертого элементов И второго узла формирования результата и четвертого элемента И третьего узла формирования результата соединены с первым входом элемента И и с первым информационным входом дешифратора, через первый элемент НЕ соединены с вторыми входами второго и четвертого элементов И первого узла формирования результата, первого и третьего элементов И второго узла формирования результата и третьего элемента И третьего узла формирования результата, второй информационный вход дешифратора соединен с вторыми входами элемента И и второго элемента И третьего узла формирования результата и с третьими входами четвертого элемента И первого узла формирования результата, первого и четвертого элементов И второго узла формирования результата и третьего элемента И третьего узла формирования результата, и через второй элемент НЕ с третьими входами третьего элеМента И первого узла формирования результата, второго и третьего элементов И второго узла формирования результата, четвертого элемента И третьего узла формирования результата и вторым входом первого элемента И третьего узла формированИя результата, третий информационный вход дешифратора соединен с гретьими входами элемента И, второго элемента И первого узла формирования результата, первого элемента И третьего узла формирования результата, с четвертыми входами третьих элементов И первого, второго и третьего узлов формирования результата, и через третий элемент НЕ с третьими входами первого элемента И первого узла формирования результата второго элемента И третьего узла формирования результата и с четвертыми входами четвертых элементов И первого, второго и третьего узлов формирования результата, выходы каждого элемента И узла формирования результата соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ этого же узла формирования результата, а выход элемента И дешифратора соединен с пятым входом элемента ИЛИ третьего узла формирования результата.и является четвертым выходом дешифратора.

1383335

Таблица I

Выход схем сравнения

Соотношение пар сравниваемых чисел

А ф В

А (В

А сВ

СиА р q„, 1+, СА О О 1

ВиС

В С

С А О 1..

В С

С -«А 1 О 1

С <А О 1 О

С А 1 О 0

C

С А О 1 1

С А 1 О I

СсА 1 1 О

А В

В (С

A (B

В «.С

А В

В <С

В>С

А В А<В

А>В

А >В

В С

В (С

 — С

В=С

С=A 1 1

А=В

Таблица2

1 I 0 I О В 1 О 0 А О 0 1 С

О 1 ° 0 О 1 С О 0 В 1 О О А

1 О 0 1 О В О О С 1 О О А

Ф

О О 1 0 0 А 0 1 О В О О 1 С

l,0 1 О 0 А О О 1

С О 1 О В

1 1 О О 1 С 0 О 1 С О О I

О О 1 О О 1 С 1 0 0 А О. 1 0 В

11

it1 1

Фиа 2

7

Ю

Составитель Е. Иванова

Редактор H.Áîáêîâà Техред Л.Олиинык - Корректор Л. Пилипенко

Эакаэ 1297/47 Тираж 704 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæroðîä, ул. Проектная, 4