Устройство для сравнения чисел

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (и) 497583

Союз Советских

Сакиапистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 28.03.74 (21) 2008935/18-24 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 30.12.75. Бюллетень ¹ 48

Дата опубликования описания 18.03.76 (51) M. Кл. G 06f 7/02

Гоеудврствеииый комитет

Совете Министров СССР ло делам изобретеиий и открытий (53) УДК 681.3(088.8) (72) Автор изобретения

И, П. Селезнев (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ЧИСЕЛ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для определения максимального (минимального) числа из данного множества чисел.

Известно устройство для сравнения чисел, выполненное на однотипных логических узлах, причем каждый логический узел,содержит блок сравнения двух чисел, входы которого соединены с первыми и вторыми информационными входами того же логического узла, элемент «ИЛИ», элемент «И» и инвертор, Сравнение в нем осуществляется путем последовательного поразрядного анализа содержимого одноименных разрядов сдвигающих регистров, начиная со старшего. Операция сравнения заканчивается в результате полного сдвига чисел, содержащихся в регистрахх.

Последовательный поразрядный анализ (принцип) работы известного устройства обусловливает его низкое быстродействие.

С целью повышения быстродействия в .предлагаемом устройстве каждый логический узел содержит схему коммутатора, входы которого соединены с первыми и вторыми информационными входами того же логического узла, первый выход блока сравнения, входящего в состав логического узла, соединен с входами схемы коммутатора и элемента «И», а второй выход этого блока — с входом элемента

«ИЛИ», выход инвертора соединен с входом элемента «И», выходы схемы коммутатора -го логического узла соединены с вторыми информационными входами (i+1) -го логиче.

5 ского узла, выход элемента «ИЛИ» i-ro узла соединен c:âõoäàìè инвертора и элемента

«ИЛИ» (i — 1)-го логического узла, а выходы элементов «И» всех логических узлов подключены к выходным шинам устройства.

10 На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство для сравнения чисел содержит т однотипных лопических узлов 1 (т — количество сравниваемых чисел), в состав каждо15 го из которых входит схема 2 коммутатора, блок 3 сравнения двух чисел, элемент «И» 4 с двумя входами, элемент «ИЛИ» 5 с двумя входами и инвертор 6.

Дальнейшее описание ведется для случая

20 определения максимального числа.

Через первые и|нформационные входы каждого логического узла (например, второго) сравниваемое число (Аз) поступает на первые информационные входы схемы 2 коммутатора

25 и .первые входы блока 3 сравнения. Вторые входы схемы 2 и блока 3 подключены .к вторым информационным входам узла, через которые поступает другое число (В2). На двух выходах блока 3 сравнения вырабатываются

ЗО признаки, первый из которых принимает еди497583

55 ничное значение, если число на первых информационных входах узла превышает число на вторых информационных входах или равно ему (А )В2), а второй равен единице, если первое из указанных чисел больше второго (А2)В2). Первый выход блока 3 подключен к управляющему входу схемы 2 коммутатора.

При единичном значении сигнала на этом входе на выходы схемы 2 передается число с первых информационных входов узла (А ), при нулевом — со .вторых (В ). Первый выход блока 3 связан также с первым входом элемента «И» 4, на второй вход которого через ин вертор 6 подается сигнал с управляющего входа узла. Выход элемента 4 является выходом устройства; единичное значение сигнала на этом выходе (а2) свидетельствует о том, что число (А ), поступающее на первые информационные входы узла, максимальное из всех чисел А1 — А. Второй выход блока 3 сравнения, подключен к первому входу элемента «ИЛИ» 5,,второй вход которого связан с управляющим .входом узла. Выходы схемы

2 коммутатора i-го логического узла подсоединены к вторым информационным входам (i+1)-го узла, а выход элемента «ИЛИ» 5

i-го узла — к управляющему входу (i — 1)-го узла. На вторые информационные входы первого узла подано число нуль (Â вЂ” — О), а на управляющий вход т-го узла сигнал «О» (17т- -1 = О ) .

Устройство работает следующим образом.

Сравниваемые числа А1 — А поступают на соответствующие входы логических узлов.

При А1 0 (рассматриваются только положительные числа) на информационные выходы первого узла передано число Аг Если сигнал на управляющем входе этого узла имеет нулевое значение, то появляется единичный сигнал на выходе элемента «И» 4 (выход а1 устройства). Пусть А>, Аэ,... Ад )A . Тогда величина, равная Аь будет зафиксирована на информационных выходах всех последовательных узлов (второго, третьего,..., (k— — 1)-го) вплоть до k-го, для которого Ag)A<.

Для тех логических узлов, для которых по. ступающие на их информационные входы числа равны, а сигнал на управляющем входе имеет нулевое значение, формируется единичный сигнал на выходах элементов «И» 4. На выходе элемента «ИЛИ» 5 k-го узла формируется единичный сигнал, который через элементы «ИЛИ» 5 и инверторы 6 всех предыдущих узлов ((Й вЂ” 1)-го,..., третьего, второго, первого) поступает на вход элементов «И» 4 этих узлов, вследствие чего на всех выходах

a> — а 1 будет сформирован нулевой сигнал.

Теперь единичный сигнал возбуждается на выходе а устройства (если на управляющем входе k-го узла нулевой сигнал). Аналогичным об разом осуществляется распространение величины А через k-й, (k+1)-й,, (I — 1)-й узлы (Аы, Ад+2,..., Ai (Ад) вплоть до 1-го узла (A<)Aa) .и т. д. В результате единичный сигнал будет сформирован на том выходе устройства (a;), который соответствует максимальному числу. Если имеется несколько равных максимальных чисел, единичный сигнал будет сформирован на нескольких выходах устройства. Быстродействие устройства определяется временем распространения числовой информации по цепи схем 2 коммутатора и блоков 3 сравнения логических узлов (прямая волна информации) и временем передачи сигнала по цепи элементов «ИЛИ» 5 (обратная волна).

В том случае, когда устройство для сравнения чисел предназначено для определения минимального числа, признак на первом выходе блока 3 сравнения должен при нимать единичное значение, если число на первых информационных входах узла меньше числа на вторых и нформационных входах или равно ему, а признак на втором выходе равен единице, если первое из указанных чисел меньше второго. При этом на вторые информационные,входы первого логического узла должно быть подано число,;величина, которого не менее максимально возможного значения сравниваемых чисел А1 — А

Предмет изобретения

Устройство для сравнения чисел, выполненное на однотипных логических узлах, причем каждый логический узел содержит блок сравнения двух чисел, входы которого соединены с первыми и вторыми информационными входами того же логического узла, элемент «ИЛИ», элемент «И» и инвертор, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, каждый логический узел содержит схему коммутатора, входы которого соединены с первыми и вторыми информационными входами того же логического узла, первый выход блока сравнения соединен с входами схемы коммутатора и элемента «И», второй выход блока сравнения соединен с входом элемента

«ИЛИ», выход инвертора соединен с входом элемента «И», выходы схемы коммутатора

i-го логического узла соединены с вторыми информационными входами (i+1)-го логического узла, выход элемента «ИЛИ» i-ro узла соединен с входами HHIBep Top 3 и элемента

«ИЛИ» (i — 1)-го логического узла, выходы элементов «И» всех логических узлов подключены к выходным шинам устройства.

497583

Составитель Э. Сечина

Техред М. Семенов Корректор М, Лейзерман

Редактор E. Караулова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 392/7 Изд. № 2086 Тираж 679 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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