Устройство для сравнения двоичных чисел

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах управления, в частности в системах ЧПУ. ЦЕЛЬ - РАСШИРЕНИЕ ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ЗА СЧЕТ СРАВНЕНИЯ ПОЛОЖИТЕЛЬНЫХ И ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ ЧИСЕЛ, КОТОРЫЕ МОГУТ БЫТЬ ПРЕДСТАВЛЕНЫ ПРЯМЫМ, ДОПОЛНИТЕЛЬНЫМ ИЛИ ОБРАТНЫМ КОДОМ. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ДВОИЧНЫХ ЧИСЕЛ СОДЕРЖИТ N ПОРАЗРЯДНЫХ УЗЛОВ СРАВНЕНИЯ 1, ГДЕ N - РАЗРЯДНОСТЬ АБСОЛЮТНОЙ ЧАСТИ ЧИСЕЛ, УЗЕЛ ЗНАКОВ 9, СОДЕРЖАЩИЙ ДВА ЭЛЕМЕНТА И 13, 14, ДВА ЭЛЕМЕНТА ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 15, 16, ЭЛЕМЕНТ ИЛИ 17 И ДВА ЭЛЕМЕНТА ИЛИ-НЕ 18, 19, И БЛОК АНАЛИЗА 5. УСТРОЙСТВО СРАВНИВАЕТ ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЕ И ОТРИЦАТЕЛЬНЫЕ ЧИСЛА, ЗАДАННЫЕ ПАРАЛЛЕЛЬНЫМ КОДОМ, КОТОРЫЕ МОГУТ БЫТЬ ПРЕДСТАВЛЕНЫ ПРЯМЫМ, ДОПОЛНИТЕЛЬНЫМ И ОБРАТНЫМ КОДАМИ, ВИД ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ ЧИСЕЛ СОПРОВОЖДАЕТСЯ СИГНАЛОМ, ПОСТУПАЮЩИМ НА ВХОД УПРАВЛЕНИЯ. РЕЗУЛЬТАТ СРАВНЕНИЯ ДВУХ ЧИСЕЛ - РАВЕНСТВО ИЛИ НЕРАВЕНСТВО - ФОРМИРУЕТСЯ ПО СТРОБИРУЮЩЕМУ СИГНАЛУ, ПОСТУПАЮЩЕМУ НА ВХОД СИНХРОНИЗАЦИИ УСТРОЙСТВА. 3 ИЛ.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) SU (и) (51)5 С 06 F 7/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21 ) 44 1 7. 7 58/24-24 (22) 27 ° 04,88 (46) 30.01.90. Бюл. М 4 (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

У 1128251, кл. G 06 F 7/02, 1983, Авторское свидетельство СССР

В 1121649, кл. G 06 F 7/02, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ДВОИЧНЫХ ЧИСЕЛ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах управления, в частности в системах

ЧПУ. Цель изобретения — расширение области применения за счет сравнения положительных и отрицательных чисел, которые могут быть представлены пря2 мым, дополнительным или обратным кодом. Устройство для сравнения двоич ных чисел содержит п поразрядных узлов сравнения, где и — разрядность абсолютной части чисел, узел 9 знаков, содержащий два элемента И 13 и

l4, два элемента ИСКЛ10ЧАЮЩЕЕ ИЛИ 15 и 16, элемент ИЛИ 17 и два элемента

ИЛИ-НЕ 18 и 19, и блок 5 анализа.

Устройство сравнивает положительные и отрицательные числа, заданные параллельным кодом, которые могут быть представлены прямым, дополнительным и обратным кодами, вид представления отрицательных чисел сопровождается сигналом, поступающим на вход управления, Результат сравнения двух чисел — равенство или неравенство — формируется по стробирующему сигналу, поступающему на вход синхронизации устройства. 3 ил.

1539767

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах управления, в частности в системах

ЧПУ .

Цель изобретения — расширение области применения за счет сравнения положительных и отрицательных чисел, которые могут быть представлены прямым, дополнительным и обратным кодом.

На фиг.l представлена функциональная схема устройства для сравнения двоичных чисел; на фиг.2 — пример построения i-ro поразрядного узла сравнения; на фиг.3 — пример построения блока анализа.

Устройство содержит и поразрядных узлов 1,, 1,...,1„ сравнения

ПУС, входы 2 и 3 сравниваемых чисел А и В соответственно, вход 4 разрешения сравнения, блок 5 анализа, выходы 6 — 8 устройства (А = В, А) В, А В соответственно), узел 9 знаков,25 входы 10 и 11 знаков а „, Ь „ сравниваемых чисел, вход 12 управления.

Узел 9 знаков содержит элементы H

13 и 14, элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 15 и 16, элемент ИЛИ 17 и элементы ИЛИНЕ 18 и 1 9. i-й поразрядный узел l; сравнения может состоять из двух элементов И-НЕ 20 и 21, элемента ИЛИ-НЕ

22 и элемента ИЛИ 23. Блок 5 анализа может содержать В-триггер 24, элемент

НЕ 25, элемент 26 задержки и элемен35 ты И 27, 28 и 29.

Устройство работает следующим образом.

На входы 2 и 3 устройства подаются коды сравниваемых чисел А и В, на входы 10 11 — их знаки. Знак положительного числа представляется лог.

"О", отрицательного — лог."1"„ На вход 12 управления подается сигнал лог."0", если отрицательные числа. представлены прямым кодом, либо "1", когда отрицательные числа представлены дополнительным или отрицатель, ным кодом. п поразрядных узлов сравнения работают таким образом (без

50 учета знаков сравниваемых чисел),что при равенстве кодов на его входах 2

, и 3 при подаче на вход 4 разрешения на выходе последнего поразрядного узла 1 сравнения появляется сигнал, 55 и повторяющий импульс разрешения. Если код числа на входе 2 больше кода на входе 3, то на выходе последнего поразрядного узла сравнения независимо от сигнала разрешения появляется сигнал лог."1", если же код числа на входе 3 больше кода числа на входе

2, — сигнал лог."О".

Если сигнал на входе 4 разрешения обозначим через m тогда. если 1 А I ) В1, то Р =1 незавиn+< симо от m если l А1 181 то Р„, =О, также независимо от m (Р„ < — сигнал, образованный на вы-. ходе последнего поразрядного узла 1 сравнения);

tl если Al = I HI то Рд,< =0 при в 0 „

Р =1 при m= 1 т.е. при равенстве кодов сравниваемых чисел на выходе последнего поразрядного узла 1„ сравнения образуется положительный перепад сигнала, который через первую часть узла 9 знаков проходит на первый информационный вход блока 5 анализа.

Первая часть узла 9 знаков — эле- мент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 16, элемейт ИЛИ

17 — пропускает положительный перепад при равенстве сравниваемых кодов только в случае одинаковых знаков чисел. Если знаки одинаковые, то на входах элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 16. одинаковые сигналы, а значит на его выходе нулевой сигнал, поступающий на вход элемента ИЛИ 17. Наличие нулевого сигнала на одном из входов элемента ИЛИ 17 обеспечивает прохождение на его выход сигнала, приходящего по его другому входу. Если знаки сравниваемых чисел разные, то на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 16,и на входе элемента ИЛИ 17 — единичный сигнал, который проходит на вы-. ход элемента ИЛИ 17 независимо от сигнала на его другом входе, т ° е..положительный перепад (если модули сравниваемых чисел равны) не проходит через элемент ИЛИ 17.

Блок 5 анализа работает таким образом, что при появлении сигнала равенства на первом выходе узла 9 знаков появляется сигнал на выходе 6 устройства (А=В), при этом второй выход узла 9 знаков, блокируется. Если сравниваемые числа не равны, то блокируется первый выход узла 9 знаков, а сигнал с его второго выхода воздействует на блок 5 анализа по его второму входу. Если А > В, то сигнал по5 является »а выходе 7 устройства, если А C. В, — на выходе 8 устройства.

Если число А ) 0 (а „ =О), число

В < - О (b>„ =1), то независимо от сигнала Р„. на втором выходе узла 9 знака — его второй части (элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 15, элементы И 13 и 14 и элементы ИЛИ-НЕ 18 и 19) присутствует единичный сигнал. Нулевой сигнал с входа 10 а> поступает на вход с элемента И 14, при этом на его выходе имеется нулевой сигнал. Единичный сигнал с входа 11 Ь „ поступает на вход элемента ИЛИ-НЕ 18, при этом на

его выходе также нулевой сигнал.Два нулевых сигнала на входах элемента

ИЛИ-НЕ 19 образуют на его выходе сигнал лог."1", который воздействует на блок 5 анализа таким образом, что появляется сигнал на выходе 7 устройства, соответствующий А ) В.

Если число А отрицательное (а „ =1), число В положительное (В „ = О), то

«" на втором выходе узла 9 знаков нуле- вой уровень сигнала, Т.е. если Р«

=О, на обоих входах элемента KIH-HE

18 имеется сигнал лог."О", а значит на его выходе — сигнал лог."1",, который обеспечивает нулевой сигнал на выходе элемента ИЛИ-НЕ 19, если Р„„=

=1, то на обоих входах элемента И 14 имеется сигнал лог."1", а значит и на его выходе тоже единичный сигнал, koTopblH T k e, »o T » Ha вход элемента ИЛИ-НЕ 19, обеспечивает на его выходе нулевой сигнал. При разных знаках сравниваемых чисел выход узла 9 знаков не зависит от сигнала P,„ и от уровня сигнала на входе 12 управления.

Если оба числа положительные и

А ф В, то на входах 1О и 11 устройства имеются нулевые сигналы, при этом сигнал Р„, с выхода последнего поразрядного узла 1„ сравнения проходит на второй выход узла 9 знаков без изменения.

Если оба числа отрицательные и представлены прямым кодом и знаком (А 1 В), то на входы 10 и 11 устройства подаются сигналы лог."1", на вход 12 управления — сигнал лог."О"..

При этом сигнал Р„, проходит через элемент ИСКЛЮЧАй)ИЕЕ ИЛИ 15 без изменения, а через элементы 1 4, 18 и

19 — с инверсией.

Если оба числа отрицательные и представлены допол»»тельным или об39767 6 ратным кодом и знаком, то»а входы

10, 11 и 12 устройства подаются сигналы лог."1", При этом сигнал Р„ претерпевает двойное инвертирование, т.е. на выход узла 9 знаков он проходит без изменения °

30 вый и второй элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

45

Формула и з обретения

Устройство для сравнения двоичных чисел, содержащее и поразрядных узлов сравнения, где п — разрядность модуля числа, и блок анализа, причем поразрядные узлы последовательно соединены, первые и вторые входы поразрядных узлов сравнения соединены с соответствующими входами соответственно первого и второго сравниваемых чисел, вход разрешения сравнения устройства соединен с третьим входом первого поразрядного узла сравнения и с входом синхронизации блока анализа, выходы которого являются выходами "А=В", "А В" и "А с. В" устройства, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения устройства за счет сравнения положительных и отрицательных чисел, оно содержит узел знаков, включающий перИЛИ, первый и второй элементы И, первый и второй элементы ИЛИ-НЕ и элемент ИЛИ, причем выход переноса п-го поразрядного узла сравнения соединен с первыми входами первого элемента

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ н элемента ИЛИ, выход. которого соединен с первым информационным входом блока анализа, второй информацио»ный вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ-НЕ,первый вход которого соединен с выходом первого элемента И, первый вход которого соединен с входом знаКа первого числа, с первыми входами вторых элементов И и ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соедине» с .вторым входом элемента ИЛИ, второй вход второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с входом знака второго числа и с первым входом второго элемента ИЛИ вЂ , выход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ вЂ , вход управления устройства соединен с вторым входом второго элемента И, выход которого соединен с вторым входом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с вторыми входами первого элемента И и второго элемента ИЛ11-HE.

1339767 г.2

Составитель А.Александров

Редактор М.Петрова Техред ИсД щык Корректор Н.Король

Заказ 219 Тираж 530 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 10!