Устройство для двухпредельного сравнения чисел

 

О П И С А Н И Е пг 526889

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10.11.74 (21) 2073892 24 с присоединением заявки №

1 (23) Приоритет

Опубликовано 30.08.76. Бюллетень № 32

Дата опубликования описания 21.10.76 (51) М. Кл.2 G 06F 7/04

Государственный комитет

Совета Министров СССР

А0 лелем изобретений и открытий (53) УДК 621.327. (088.8) (72) Автор изобретения

Е. Б. Никонов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДВУХПРЕДЕЛЬНОГО

СРАВНЕНИЯ ЧИСЕЛ

Изобретение относится к области вычислительной тех ники и может быть использовано в качестве устройства допуаковой оценки при ,реализации технических средств дискретной автоматики и вычислительной техники. 5

Известно устрой ство для сравнения чисел, содержащее логические схемы поразрядного .сраанения чисел с поразрядными выходными

UIHIHBMH «Больше», «Меньше», «Равно», вентили па раллелыного ввода сравни:ваемых чисел, 10 уп ра вляющий триггер, анализатор, собирательные .схемы, и нтепри рующие цепочки, диоды, схемы «ИЛИ вЂ” HE», инверто ры, в которо м результат сравнения числа с двумя другими числа ми, подаваемыми па раллельными двоичными кодами, формируется в виде сигналов «Совпало», «Не со|впало».

Недостатком из|вестного устройства является то, что когда сравниваемые числа предста влены в двоич но-.десятичном коде, а нижнее и Ю верхнее п редельные з начения считываются;потетрадно с ка кого-либо носителя инфо рмации (на пример, с перфоленты или ЗУ на регистрах сдвига) устройство получается сложенным, тан как .количество элементов, п ропорциональ- 25 но разрядности сравниваемых чисел, что, в ча стности, уменьшает надеждиноcTb работы устройства.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для двух- 30 предельного .сравнения чисел, содержащее синхронные 1 — К-триггеры, асинхронные R—

S-триггеры, элементы «И», «И — НЕ», узел потетрадного оравнения, причем входы R всех триггеров подключены к шине установки в нулевое состояние, а входы синхро низа ции

1 — К-триггеров соединены с шиной синхронизации и од|ним из входов элемента «И», другой вход, которого подключен IK выходу первого элемента «И вЂ” НЕ». Входы элемента «И—

НЕ» соединены с инверсными выходами первого и второго 1 — К-триггеров, входы К которых подключены к первой входной шине, а вход S первого триггера соединен с второй вход ной шиной. Прямой выход второго 1—

К-триггера подключен к входу второго элемента «И вЂ” НЕ», другой вход которого соедине н с и нверсным выходом первого 1 — К-триггера, а третий — с выходом элемента «И» и с входом третьего элемента «И вЂ” НЕ», другие входы, которого подключены tK прямому .выходу первого 1 — К-триггера и инвервному выходу второго 1 — К-триггера соответственно. Четвертые входы второго и третьего элементов

«И — НЕ» соединены с выходом четвертого элемента «И вЂ” HE», входы которого соединены с выходами второго и третьего элементов

«И — НЕ», Недостатком известного устройства является его значительная сложенность,при сравнении

526889 чисел, представленных двоично-десятичными кодами. Причем, если,с целью уменьшения аппа ратуры отказаться от применения, регистров для промежуточного хна пения сравниваемых чисел, и потетрадное считывание производить по мере осуществления операции сравнения, то воз никает:необходимость считывания всей информации, относящейся к дан ной операции сравнения, независимо от .момента получения окончателыного результата для обеспечения доступа к следующей за этим информации, iHBобходимой для вы полнения другой операции сравнения или контроля.

Цель изобретения — упрощение устройства.

Это достигается тем, что в предлагаемом устройстве и нверсный выход первого 1 — Ктриггера соединен с входом 1(второго 1 — Ктриггера, вход 1 .кото рого подключен к выходу пятого элемента «И вЂ” HE». Входы последнего соединены соответственно с выходами шестого, седьмого и восьмого элементов «И—

НЕ», одни из входов которых через инвестор подключены к выходу третьего элемента «И—

НЕ», а другие .входы — к соответствующим выходам узла потетрадного сра внения. Третий вход восьмого элемента «И вЂ” НЕ» соединен с первой входной шиной и с первым входом девятого элемента «И вЂ” НЕ» и второй вход кото рого под ключен через инвертор к выходу второго элемента «И вЂ” HE» и к входам десятото и одиннадцатого элементов «И вЂ” НЕ», другие входы которых и третий вход девято го элемента «И вЂ” НЕ» соединены с соответствующими выходами узла потетрад ного срав нения. Выход одиннадцатого элемента «И вЂ” HE» подключен к вхо ду S первого R — S-триггера.

Выходы десятого и девятого элементов «И—

НЕ» соединены с входами S второго R — Sтриггера, выходы восьмого и седьмого элементов «И вЂ” HE» подключены к входам S третьего R — S-триггера, а и нвер сные выходы

R — 5-триггеров соединены с входами двенадцатого элемента «И вЂ” НЕ», выход которого подключен к входу четвертого элемента «И—

НЕ».

На фиг. 1 показа на принципиальная схема устройства; на фиг. 2 и 3 приведены временные диаграммы его ра боты.

Устройство содержит синхронные 1 — К-триггеры 1 и 2, элемент «И — НЕ» 3, элемент «И»

4, элементы «И — НЕ» 5, 6, 7, инверторы 8 и 9, узел потетрад ного сравнения 10 с входными щи нами 11 — 14, на которые потет радно подается сравниваемое число, с входными .шинами

15 — 18, на которые потетрад но пода ется нижнее или верхнее п редельные значения, и с выходными шинами «Меньше» 19, «Равно» 20 и

«Больше» 21 элементы «И — HE» 22 — 29, R—

S-триггеры 30, 31, 32, выходные шины «Норма» 33, «Больше» 34, «Меньше» 35, входные шины «Призна к младшей тетрады» 36 «Начало сравнения» 37, шину синхроимпульсов 38, шину управления считыванием 39 и .шину начальной установки 40.

Устройство работает следующим образом, 4

Временная диаграмма на фиг. 2 отражает работу схемы IB случае, когда сравниваемое число меньше его нижнего предельнего значения, т. е. когда В(А, причем старшие n — k тетрады чисел !ра вны, и окончательный результат устанавливается при сравнении k — х тетрад чисел А и В.

В исходном положении триггеры 30, 31 и 32, запоминающие окончательный результат арав10 нения, находятся в состоянии «О», поэтому на выходе элемента, «И — НЕ» 29 устанавли вается сигнал «О», который подается на один из входов элемента «И вЂ” НЕ» 7 и приводит к сохранению сигнала «1» на ее выходе независи15 мо от состояния двух других ее входов. Команда. «Начало сравнения», подаваемая на шину 37, переводит в единичное состоя вне триггер 1, с нулевого выхода, IKQTolpoго сигнал

«О» посту пает на вход элемента «И вЂ” НЕ» 3.

20 С выхода элемента «И вЂ” HE» 3 сигнал «1» подается на шину 39, разрешая считывание сравниваемых чисел, и на вход элемента «И»

4, разрешая прохождение си нх роимпульсов, которые начинают поступать,по шине 38.

25 Кроме того, сигнал «1» с единично го выхода .лриггера 1, с нулевого выхода тритгера 2 и с выхода элемента «И вЂ” HE» 7 подготавливает элементы «И — НЕ» 6 к фо рми рованию в момент появления синх роимпульсов на выходе элемента, «И» 4 комавдных импульсов, которые проходят через инверто р 9 и поступают на входы элемента в 23, 24, 25, раз.решая анализ результатов потетрад ного сравнения числа В с его нижним предельным значением А.

35 Старшая тетрада числа В подается па раллельным кодо м на входы 11 — 14 узла .потетрадного сравнения 10 непосредственно перед приходо м первого синхроимпульса. Одновременно на входы 15 — 18 подается старейшая тет40 рада числа А. Так ка к старшие тетрады чисел

А и В рав ны, узел потетра д ного сравнения 10 формирует на выходе 20 сигнал «Равно». Этот сигнал поступает,на вход элементов «И вЂ” НЕ»

25 и 26, которые срабатывают только с при45 ходом приз на ка младшей тепрады, .поэтому состояние элемента не меняется, и устройство переходит к сравнению следующих тетрад а налогично предыдущему.

При сравнении k-й тетрады чисел А и В на

50 выходе 19 узла потетрадного сравнения 10 формируется сигнал «Меньше».

Командный импульс с выхода элемента

«И — НЕ» б проходит через и нвертор 9 и элементы «И — НЕ» 24, устанавливая триггер 32

55 формирования окончательного результата

«Меньше» в единичное состояние. В момент переброса триггера 32 сигнал .с его нулевого выхода п роходит через элемент «И — НЕ» 29 и единичным уровнем подается на вход эле60 мента «И вЂ” НЕ» 7. После это го элемент «И—

НЕ» 7 совместно с любым из элементов «И—

НЕ» 5, 6 работает ка к триггер, и по окончании синхроимпульса триггер, образованный элемента ми «И вЂ” HE» б,и 7, перебрасывается

05 так, что на выходе элемента «И вЂ” HE» 7 по526889

60 является сигнал «О», блокирующий форми рование командных импульсов элементами «И—

НЕ» 5Н 6.

К роме того, сигнал с выхода элемента «M—

НЕ» 24 проходит через элемента «И вЂ” НЕ» 22 и по|ступает на вход У триггера 2. По за д нему ф ронту си нхро импульса триггер 2 переходит в единичное состояние. Сипнал «О» с его нулевого выхода поступает на,вход элемента «И—

НЕ» 3. Та ким образом, сигнал «1» на выходе элемента «И вЂ” HE» 3 сох равняется и после nepe6tpotca трипгера 1 в нулевое состояние, что прои сходит,после неприхода по шине 36 п ризнака младшей тетрады. Этим обеспечивается выпол нение условия необходимости считывания всей иноформации, опнося щейся к дан ной операции сравнения, независимо от момента фо рNHtpoBaíèÿ окончателвного результата.

При считывании младших тетрад чисел В и С по шине 36 поступает сипнал «1» признака 1младшей тетрады, )который поступает на вход К триггера 2. На второй вход К этого триггера, подается сипнал «1» tc нулевого выхода триггера 1. По зад|нему фронту синхроимпулыса триггер 2 переходит в нулевое состояние, что приводит к снятию сипнала разрешения считыва ния с выхода элемента «И—

НЕ» 3.

В и сход ное состояние устройство возвращается подачей сипнала «О» на ши ну 40.

В ременная диапра мма на фиг. 3 поясняет ра боту устройства в случае, когда сравниваемое число больше ниж|него предельного з начения и меньше верхнего предельного з начения, т. е. А(В(С, причем (n — i) — старше тетрады чисел А:и В и (и — j) — тепрады чисел В и С tpав ны.

Таким об разом, QlcTpoHIcTBo позволяет срав.ни вать числа независимо от их разрядности ири потетрад ном считывании этих чисел, исключить необходимость запоминания промежуToMtHbIx результа то в,сравнения специальными триггерами. Ра злич ные комбинации состояний триггеров 1 и 2 обеспечивают зада нный порядок сравнения и выполнение условия необходимости считывания в сей информации, относящейся к данной операции сравнения, независимо от момента получения окончателвного результата, что дает возможность существенно уп р остить у строй ство.

Формула изобретения

Устройство для двухпредельного оравнения чисел, содержащее синхронные У вЂ” К-триггеры, ассинхронные R — S-триггеры, элементы «И», «И — НЕ», узел потепрад ного сравнения, п ричем входы R всех триггеров подключены к шине установки в нулевое состояние, а входы

50 синхронизации У вЂ” К-триггеров соединены с шиной синхронизации и одним из входов элемента «И», другой вход которого подключен к выходу первого элемента «И вЂ” НЕ», входы которого соединены с инверсными выходами первого и второго У вЂ” К-триггеров, входы К которых подключены к первой входной шине, а вход S первого триггера соединен с второй входной шиной, прямой выход второго У вЂ” Ктриггера подключен к входу BTotporo элемента

«И — НЕ». другой вход которого соединен с и нверсным выходом первого У вЂ” К-триггера, а третий — с выходом элемента «И» и с входом третьего элемента «И вЂ” НЕ», другие входы которого подключены к прямому выходу первого

У вЂ” К-триггера и инверсному выходу второго

У вЂ” К-триггера соответственно, а четвертые входы второго и третьего элементов «И вЂ” НЕ» соединены с выходом четвертого элемента

«И — НЕ», входы .которого соединены с выходами второго п третьего элементов «И вЂ” НЕ», о тл и ч а lо щ ее с я тем, что, с целью упрощения ус ройства. г, нем инверсный гыход первого У вЂ” К-триггера соечинен с входом К второго

У вЂ” К-триггера. вход У котооого подключен к выхочу пятого элемента «И вЂ” НЕ», вхочы которопо соединены соответственно с выходами шестого, седьмого и восьмого элементов «И—

НЕ», одни пз входов которых через инвептор подключены к выходу третьего элемента «И—

НЕ», а другие входы — к соответствующим выходам узла потетрадного сравнения, третий вход восьмого элемента «И вЂ” HE» соединен с первой входной шиной и с первым входом девятого элемента «И вЂ” НЕ» и второй вход кото рого подключен через инвертор к выходу второго элемента «И вЂ” НЕ» и к входам десятого и оди нначпатого элементов «И вЂ” НЕ», другие входы которых и третий вход девятого элемента «И вЂ” НЕ» соединены с соответствующими выходами узла потетрадного сравнения. выход одиннадцатого элемента «И вЂ” HE» подключен к входу S первого R — S-триггеоа, выходы десятого и девятого элементов «И—

НЕ» соединены с входами S второго R — Sтриггера. выхо Ibr восьмого и седьмого элементов «И вЂ” HE» подключены к входам S третьего R — S-триггера, а инверсные выходы

R — S-триггеров соединены с входами двенадцатого элемента «И вЂ” HE», выход которого подключен к входу четвертого элемента «И—

НЕ».

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авт. св. ¹ 238889, С 06f 7/04, 24.07.67.

2. Основы построения автоматпзирова н ных систем контроля сложных объектов. Под ред.

П. И. Кузнецова. М., «Энергия», 1969, с. 354—

357.

526889

37 Г

Фиг. Т

Корректор E Хмелева

Рсдактор T. Рыбалова

Заказ 2180/6 Изд. ¹ 1655 Тираж 864 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета М..иистгов СССР по делам изобретений и открытии

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Tетрада

Составитель В. Белкин

Техред 3. Тараненко