Устройство для сравнения чисел в системе остаточных классов

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах, функционирующих в системе остаточных классов (СОК). Цель изобретения - расширение области применения за счет возможности сравнения чисел в положительном и отрицательном диапазонах без потери непозиционности. Устройство содержит входные регистры 3, 4, состоящие из N подрегистров (N - количество оснований СОК), сумматоры 9, 10, 11, группы сумматоров 5 и 6 по N сумматоров в каждой, группы блоков 7, 8, хранения констант схему сравнения 12, группы элементов И 13 - 16, группы элементов ИЛИ 18, 19, выходные регистры 20, 21. Группы сумматоров 5, 6, группы блоков 7, 8 хранения констант, и сумматоры 9, 10, 11 формируют код ядра разности (А - В) сравниваемых чисел, который суммируется с ядром числа, разделяющего положительные и отрицательные числа, с учетом переполнений. Полученное число сравнивается с ядром диапазона. Если оно меньше ядра диапазона, следовательно, разность сравниваемых чисел положительна, а значит, А больше В и наоборот. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 06 F 7/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4751288/24 (22) 14.10.89 (46) 30.07.91. Бюл. t4 28 (72) С.Н. Литвинов (53) 681.325.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1417358, кл. 6 06 F 7/04, 1987.

Авторское свидетельство СССР

М 1121670, кл. G 06 F 7/04, 1983, „„. Ы„„1667051 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ЧИСЕЛ В СИСТЕМЕ ОСТАТОЧНЫХ КЛАССОВ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах, функционирующих в системе остаточных классов(СОК). Цель изобретения — расширение области применения за счет возможности сравнения чисел в положительном и отрицательном диапазонах без потери непозиционности. Устройство

1667051 (2) содержит входные регистры 3, 4, состоящие из и подрегистров (и — количество оснований СОК), сумматоры 9, 10, 11, группы сумматоров 5 и 6 по и сумматоров в каждой, группы блоков 7, 8 хранения констант, схему сравнения 12, группы элементов И 13-16, группы элементов ИЛИ 18, 19, выходные регистры 20, 21. Группы сумматоров 5, 6, группы блоков 7, 8 хранения констант и сумИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах, функционирующих в системе остаточных классов (СОК), Цель изобретения — расширение области применения за счет возможности сравнения чисел в положительном и отрицательном диапазонах беэ потерь непозиционности.

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Устройство для сравнения чисел в системе остаточных классов содержит входы первого 1 и второго 2 сравниваемых чисел, первый 3 и второй 4 входные регистры, группы сумматоров 5 и 6, первую 7 и вторую 8 группы блоков хранения констант, первый

9, второй 10 и третий 11 сумматоры, схему

12 сравнения, первую 13, вторую 14, третью

15 и четвертую 16 группы элементов И, элемент НЕ 17, первую 18 и вторую 19 группы элементов ИЛИ, первый 20 и второй 21 выходные регистры, входы 22, 23 и 24 констант устройства, выход 25 максимального и 26 минимального чисел.

Пусть задана СОК с основаниями Р1, и

Р2, ..., Рп и диапазоном Р=Ц Pl,ортогональ1=1

НЫМИ баЗИСаМИ В1, Вг, ..., В т, КОзффИцИЕНтами ядра т1, гг,..., тп,Тогда ядро числа

N = (а1, аг..... а, ) вычисляется по формуле и м — = alm0dRD (1)

l=1 где RD (ядро диапазона Р) равно и

RD =,".ивЂ

Pl а Rl ядра ортогональных базисов системы равны

Ri = т —

В (3)

Р где (Х) — целая часть Х.

Пусть числа из диапазона О, Р/2 положительные, а из диапазона P/2, P - 1— отрицательные. Причем маторы 9, 10, 11 формируют код ядра разности (А - В) сравниваемых чисел, который суммируется с ядром числа, разделяющего положительные и отрицательные числа, с учетом переполнений. Полученное число сравнивается с ядром диапазона. Если оно меньше ядра диапазона„следовательно, разность сравниваемых чисел положительна, а значит, А больше В и наоборот. 1 ил, N,äëÿé>0

N=

N-Рдля N<0

Для того, чтобы сравнить два числа А и

5 В из диапазона Р, необходимо определить знак разности этих чисел. Если (А - В) больше нуля, то А больше В и наоборот.

Известно также, что ядро суммы N1+ Ng двух чисел равно

10 П

RN1 + мг = RN1 + Ймг + g tiEi, (4)

l=1 где @.= 0 при al1 +а (pi, El= 1 при а" + 3 Pl ° Из (4) следует, что если при сложении чисел N1 и Мг произошел выход за диапазон, то на основании (N1+ Йг) = (N1+ Йг)

mod P + P получаем ист

RN1 + 1г = RN1 + чг + RD (5)

20 ист где Ви1+ Ng — истинное, значение ядра суммы N1+ йг. лежащей внутри диапазона P.

Тогда, обозначив через M = Р/2 с ядром и через С = А - В с ядром R, получаем

25 правило определения знака числа С. Если

Rc+M меньше RD, то число С положительное, Если Rc+M больше или равно RD, то число С отрицательное, Устройство для сравнения чисел в сис30 теме остаточных классов работает следующим образом.

Остатки сравниваемых чисел по входным шинам 1 и 2 подаются на входы входного регистра 3, первой 13 и четвертой 16

35 групп элементов И и входного регистра 4 и второй 14 и третьей 15 групп элементов соответственно, С выходов входных регистров

3 и 4 остатки сравниваемых чисел подаются на входы сумматора 5 группы, которые явля40 ются модульными и работают по основаниям

СОК. В сумматорах 5 группы производится вычитание сравниваемых чисел. С выходов сумматоров 5 остатки числа, равного разности сравниваемых чисел, подаются на входы

45 первой группы 7 блоков хранения констант и на первые входы сумматоров 6 группы. с торые входы сумматоров 6

1667051 группы соединены с первой шиной 22 кон- единичный сигнал, который открывает станты устройства, по которой подаются ос- третью 15 и четвертую 16 группы элементов татки числа М, равного середине диапазона 50 И и через элемент НЕ 17 закрывает первую

P. Сумматоры 6 группы являются модульны- 13 и вторую 14 группы элементов И. Больми, а выходы их являются выходами перено- шее число с выходов третьей группы 15 элеса результата суммирования и подключены ментов И через первую группу 18 элементов к входам второй группы 8 блоков хранения ИЛИ поступит на первый выходной регистр констант. В блоках 7 хранения констант 55 20 и на выход большего числа 25. Меньшее первой группы записаны значения проиэве- число с выходов четвертой группы 16 эледений ядер ортогональных базисов Ri на ментов И поступит на входы второй группы значения остатков а, а в блоках 8 хранения 19 элементов ИЛИ и далее на второй выходконстант записаны значения коэффициен- ной регистр 21 и выход 26. тов ц. Таким образом, с выходов блоков 7 Анализ равенства сравниваемых чисел хранения констант произведения ядер ор- в данном варианте устройства не предусTocoHBRbHblx базисов на остатки поступают мотрен. Он может быть легко осуществлен на входы первого сумматора 9, работающе- контролем наличия нулей на выходах первой

ro по модулю Rp, Т. е. в сумматоре 9 вычис- группы 5 сумматоров при помощи многовхоляется значение ядра числа С, равного 5 довогоэлемента И вЂ” НЕ, входы которогоподразности сравниваемых чисел, а во втором ключены к выходам сумматоров 5, а выход сумматоре вычисляется значение величины является выходом "Равно" устройства.

Пусть задана СОК с основаниями P< = 9, Z e)ri . С выходов первого 9 и второго 10 Р =10„рз=1! идиапазоном Р=р!х р х рз=

10 =990, ортогональный базисами В! = 550, В = сумматоров значения этих величин поступают на первые входы третьего сумматора 11, =-891, Вз = 540. Тогда Ы = — 495 (причем

2 на второй вход 23 которого подается значесумматора 11 таким образом появится эна- р р з 5. имеем на эательна. В этом случае М = (P — 1)/2, Вы15 брав т =-4, r = О, тз= 5, имеем на чение ядра суммы числа М и числа С, равно- основании (2) и (3) R1 = 6, Я2 = 9, R3 = 5 и го разности входных чисел, которое подается на первый вход схемы 12 сравнения. Второй

Яо = 10. А ядро Rp числа М = (О вход схемы 12 сравнения соединен с третьим пяти (Яо = 5). входом 24 константы устройства, по которо

Пример 1. Сравним число А = 200 = подается значения Rp ядра диапазона. Схема мУ 20 =(2, О, 2) и В = 100 (1, О, 1) С = А - В = (2

12 сравнения производит сравнение величи- (1, О, 1) = (1, О, 1). ны, поступаемой с третьего сумматора 11 с ядром диапазона. Если величина на выходе

=(6х1+9хО+5х!)mîd10=1 третьего сумматора 11 меньше ядра диапа- 25 Rc+M= Re+Ra+$6 т = 1+ 5+ О = 6, зона Rp, то число равное разности сравниваемых чисел больше нуля и, следовательно, так как Rc + м = 6 меньше Яд = 10, то С число, поступающее по входной шине 1, больше нуля, а значит А больше В. больше числа, поступающего по шине 2. В Пример 2. Сравним А = 100 = (1, О, 1) этом случае нулевой сигнал со схемы 12 30 и В = 200 (2, 0 2) С = В А - В = (1, О, 1) - (2, О, сравнения поступит на вторые входы пер- 2) = (8, О, 10). вой 13 и второй 14 групп элементов И через Rc = (6x8+Ox9+5x10)pod!0 = 8, элемент НЕ 17 и разрешит поступление Яс+у = 8+5+0 = 13. Так как Яс+м больше большего числа через группу элементов Rp, то число С отрицательное, следовательИЛИ 18 на первый выходной регистр 20 и 35 но, А меньше В. выходную шину25,аменьшегочерезгруппу П ример 3. А =890=(8, О, !О), В =100 элементов ИЛИ 19 на второй выходной ре- =(1, О, 1), С=А- В(7, О, 9). Rc=(7x6+Ox9+ гистр 21 и выход 26. Третья 15 и четвертая +5х9) mod10=7. Re+M=7+5+0=12 больше

16 группы элементов И заперты нулевым Rp, значит А меньше В. сигналом со схемы 12 сравнения. 40 Пример 4. А = 100 = (1, О, 1), В = 890

Если значение, поступающее с сумма- (8,0,10), С=А- —" (2,2,2). Rc=(2x6+Ox9+ тора 11 больше или равно величине ядра +2x5)mod10=2. Яс+м =2+5+0=7меньше диапазона, то число, равное разности срав- Rp, А больше В. ниваемых чисел, отрицательное, а значит Пример 5. A=890=(8,0,10), В-790 число, подаваемое на шину1, меньшечисла, 45 = (7, О, 9), С = (1. О. 1). R< = (6x1 i 9хО + подаваемого на шину 2. В этом случае на +5x1)mod10= 1. Яс+м =1+ 5+0-6 меньше выходе схемы 12 сравнения присутствует Rp, А больше В.

1667051

Составитель Е. Иванова

Редактор О. Спесивых Техред M,Ìoðãåíòàë Корректор О.Кравцова

Заказ 2524 Тираж 395 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-.издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Пример 6.A=666=(0,6,6), B--790 (7, О, 9), С = (2, 6, 8), Вс (2х6 + 6x9 + 8x5)mod10 =

= 6. Rc+M = 6 + 5 + 1хО = 11 больше Во, следовательно, А меньше В.

Формула изобретения

Устройство для сравнения чисел в системе остаточных классов, содержащее первый и второй входные регистры, состоящие из и подрегистров, где n — число оснований системы остаточных классов, первый и вто-! рой блоки хранения констант, первый, второй и третий сумматоры, первую и вторую группы сумматоров, схему сравнения, четыре группы элементов И, две группы элементов ИЛИ, первый и второй выходные регистры, элемент НЕ, причем входы первого и второго сравниваемых чисел устройства подключены к информационным входам элементов И соответственно первой и второй групп и к входам соответственно первого и второго входных регистров, выходы первого и второго блоков хранения констант подключены к первым входам соответственно первого и второго сумматоров, первые входы первой группы сумматоров являются входами первой константы устройства, выходы элементов И третьей и четвертой групп подключены к первым входам ! элементов ИЛИ первой и второй групп, выходы которых подключены к соответствующим входам соответственно первого и второго выходных регистров, выходы которых являются соответственно выходами максимального и минимального чисел устройства, отл и ч а ю ще е с я тем, что, с целью расширения области применения устройства за счет возможности сравнения чисел в положительном и отрицательном диапазонах без потери непозиционности, в него введены первая и вторая группы блоков хранения констант по (k-1) блоков в каж5 дой, причем выходы первого и второго входных регистров подключены соответственно к первым и вторым входам сумматоров второй группы, выходы которых подключены к вторым входам сумматоров

10 первой группы и к входам первого блока хранения констант блоков хранения констант первой группы, выходы блоков хранения констант первой группы подключены к вторым входам первого сумматора, выходы

15 сумматоров первой группы подключены к входам второго блока хранения констант и входам блоков хранения констант второй группы, выходы блоков хранения констант второй группы подключены к вторым вхо20 дам второго сумматора, выходы первого и второго сумматоров подключены к соответствующим входам третьего сумматора, вход константы которого является входом второй константы устройства, а выход соединен с

25 первым входом схемы сравнения, второй вход которой является входом третьей константы устройства, а выход соединен с управляющими входами элементов И третьей и четвертой групп и через элемент HE — с

30 управляющими входами элементов И первой и второй групп, выходы которых соединены с вторыми входами элементов ИЛИ соответственно первой и второй групп, информационные входы элементов И четвертой

35 и третьей групп я вл я ются входами соответственно первого и второго сравниваемых чисел устройства.