Устройство для спавнения чисел

 

О П И O "À - Н;=Й Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ пц 54II64

Союз Советских

Социаиистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.05.74 (21) 2023958/24 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 30.12.76. Бюллетень № 48

Дата опубликования описания 17.01.77 (51) М. Кл. - G 06F 7/02

Государственный комитет

Совета Минмстров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681.325(088.8) (72) Авторы изобретения

Н, И. Червяков и С. В. Колесницкий (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ЧИСЕЛ 2

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, предназначено для сравнения чисел, представленных в системе остаточных классов и может быть использовано при реализации технических средств .цифровой автоматики и цифровых вычислительных машин.

Известны устройства для сравнения чисел, представленных в системе остаточных классов, содержащие матрицы, регистры, дешифраторы, логические схемы и триггеры результата сравнения (1). Однако у этих устройств низкое быстродействие.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для сравнения чисел, представленных в системе остаточных классов, содержащее и решающих матриц, где и число модулей разложения, и блоков анализа поли адических коэффициентов алгебраического сравнения и и блоков анализа полиадических коэффициентов сравнения по модулю, блок формирования знака, элементы ИЛИ, причем выходные шины одноименных знаков блока формирования знака соединены с входами блоков анализа полиадических коэффициентов алгебраического сравнения, а выходные шины разноименных знаков блока формирования знака соединены с входами первого и второго элементов ИЛИ соответственно (2). Это устройство позволяет сравнивать числа только на равенство.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства в части сравнения чисел на больше — меньше (причем при любом количестве оснований си5 стемы остаточных классов время сравнений чисел определяется одним тактом).

Это достигается тем, что в предлагаемом устройстве выходы каждой -й решающей матрицы (i=2, 3,..., и) соединены с входами

I0 промежуточного элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу (i — 1) -й решающей матрицы, а выход первой решающей матрицы соединен с входами промежуточного элемента ИЛИ, выход которого подключен к вы15 ходной шине устройства, другие выходы решающих матриц через элементы ИЛИ соединены с входами соответствующих блоков анализа полиадических коэффициентов алгебраического сравнения и блоков анализа поли20 адических коэффициентов сравнения по модулю, один из выходов которых подключен к входам третьего элемента ИЛИ, а другие— к входам четвертого элемента ИЛИ, выходы которых соединены с входами первого и вто25 рого элементов ИЛИ соответственно, другие входы которых подключены к соответствующим выходам блоков анализа полиадических коэффициентов алгебраического сравнения.

На чертеже изображена схема устройства

30 для сравнения чисел, представленных по трем основаниям.

541164

20

Таблица 1

Номера шин

30 31 32

30 =siqn А

31 =siqn А

32 =siqn А

33 =siqn А

siqn В;

siqn В;

siqn В;

siqn В.

50

Устройство содержит входные шины 1 — 4 для представления остатков чисел по модулям p> — — 2, рз — — 3, рз=5; решающие матрицы 5, 6, 7; блоки анализа 8, 9, 10 полиадических коэффициентов алгебраического сравнения; блоки анализа 11, 12, 13 полиадических коэффициентов сравнения по модулю; блок 14 формирования знака; элементы ИЛИ 15 — 27; шину 28 алгебраического сравнения; шину 29 сравнения по модулю; выходные шины 30 — 33.

Устройство работает следующим образом.

На входы решающих матриц 5, 6, 7 поступают коэффициенты полиадического представления чисел А и В ($<, рз ", рз", Р, рР, рР), а сигналы знаков siqn А и

sign В поступают на вход блока 14 формирования знака. В случае алгебраического сравнения чисел по шине 28 поступает сигнал.

Символы знаков кодируются следующим образом. Если число положительное, то знак кодируется О, а если число отрицательное — 1.

Закон функционирования блока 14 формирования знака может быть описан таблицей истинности (табл. 1), На шинах 30 — 33 результат представлен однопозиционным кодом.

Логические функции, описывающие работу блока 14 формирования знака, имеют вид:

Сигнал по шине 32 поступает на вход элемента ИЛИ 21, выходной сигнал которого указывает на то, что число А(B, а сигнал по шине 33 поступает на вход элемента ИЛИ 20, выходной сигнал которого указывает, что число А)В.

В случае, если числа А и В имеют одинаковые знаки, то сигнал по шине 30 или 31 поступает на один из входов блоков анализа 8, 9, 10. На вторые входы этих блоков поступают сигналы с выхода решающих матриц 5, 6, 7 через элементы ИЛИ 27, 26, 25, 24, 23, 22 при неравенстве коэффициентов полиадического представления чисел А и В. Функционирование решающих матриц описывается таблицами истинности (табл. 2, 3 и 4 соответственно для решающих матриц 7, 6, 5). Сигналы Рз и рз" поступают непосредственно на входы решающей матрицы 7. Если рз " рзи, то выходной сигнал решающей матрицы 7 поступа15 ет на входы блоков 10, 13 через элементы

ИЛИ 22, 23. B зависимости от значений Р "з риз сигнал с выхода блока 10 поступает на вход элемента ИЛИ 20 (А)В) или на вход элемента ИЛИ 21 (А(В).

Если р а= а, то факт неравенства А В установить невозможно. В этом случае сигнал равенства поступает на вход элемента

ИЛИ 15. Выходной сигнал элемента ИЛИ 15 разрешает подачи сигналов на вход решающей матрицы 6. Сигналы з, з подаются непосредственно на вход решающей матрицы 6.

Если р"з иг, то выходной сигнал решающей матрицы 6 поступает на вход блоков 9, 12 через элементы ИЛИ 24, 25. Анализ коэффициентов Р> " и P>Ð в блоке 9 происходит аналогично анализу коэффициентов рз" и рз" в блоке 10. В случае неравенства коэффициентов "з и з сигнал с выхода блока 9 поступает на вход элементов ИЛИ 20 или 21, В случае равенства "з= з сигнал с выхода решающей матрицы 6 поступает на вход элемента ИЛИ 16, выходной сигнал которого дает разрешение на подачу коэффициентов р"1 и ри1 на вход решающей матрицы 5.

При неравенстве Ii 1 и Р 1 выходной сигнал решающей матрицы 5 поступает на вход блоков 8, 11 через элементы ИЛИ 26, 27. Анализ "1 и Р 1 происходит аналогично анализу коэффициентов рз, рз и рз, рР.

В случае равенства коэффициентов P i=g i сигнал с выхода решающей матрицы 5 поступает на вход элемента ИЛИ 17, выходная шина которого выдает сигнал равенства чисел А=В. При сравнении чисел А и В по модулю на шину 29 поступает сигнал «Сравнение по модулю».

541164

Таблица 2

Входы элементов

ИЛИ

Номера разрядов числа В

Номера разрядов числа А

22

0 1

Т аблица 3

Входы элементов

ИЛИ

Номера разрядов числа В

Номера разрядов числа А

25

24 коэффициентов P 3+(3 или Р g p я или

) +(Ð. Анализ коэффициентов Р< и Р происходит аналогично анализу этих коэффициентов в блоках 8, 9, 10, за исключением того, что в блоках 13, 12, 11 анализируются только абсолютные величины Р" и Р 1 без учета знаков.

Выходные сигналы блоков 13, 12, 11 поступают на вход элементов ИЛИ 18 или 19 в зависимости от неравенства А)В илиА(В.

Сигналы с выходов элементов ИЛИ 18 или 19 поступают соответственно на выходные шинь1 элементов ИЛИ 20 или 21.

Таким образом, алгебраическое сравнение чисел и сравнение по модулю определяется длительностью тактового импульса, так как сигнал на выходе устройства имеется до тех пор, пока он действует на входе (принцип работы комбинационных схем).

Таблица 4

Номера разрядов числа В

Номера разрядов числа А

Выходы элементов

ИЛИ

26

1 0

1

0

1

0

0

0

0

0

0

1

1

0

Этот сигнал поступает на один из выходов блоков анализа 13, 12, 11 полиадических коэффициентов сравнения по модулю. На вторые входы этих блоков поступают сигналы с выхода решающих матриц 7, 6, 5 через элементы ИЛИ 22 — 27 при условии неравенства

0

0

0

0

0

1

1

0

1

0

0

0

0

1

1

1

1

1

0

0

0

0

0

0

О

0

0

1

0

0

0

1

0

0

0

0

0

541164

Пример. Пусть необходимо сравнить два числа А=(122) и B=(022). Siqn А=О, siqn

В=О.

Прохождение сигналов на схеме изображено пунктиром. На вход решающих матриц поступают следующие сигналы: решающая матрица 7 —.ф" — — 2, Два = 2; решающая матрица 6 — " =2, P g=2; решающая матрица 5 — P — — 1, Pв =О.

На вход блока 14 поступают сигналы sinq А=О, siqn В=О и сигнал по шине 28.

С выхода решающей матрицы 7 сигнал поступает на элемент ИЛИ 15, так как Ii 3 — ф 3.

Выходной сигнал элемента ИЛИ 15 разрешает прохождение сигналов P д и р q на вход решающей матрицы 6. С выхода решающей матрицы 6 сигнал поступает на вход элемента

ИЛИ 16, так как P q=P q, Выходной сигнал элемента ИЛИ 16 разрешает прохождение сигналов ф" и Р > на вход решающей матрицы 5. Выходной сигнал решающей матрицы 5 поступает на один из входов блока 8. На второй вход поступает сигнал с выхода блока 14.

На основании полученных сигналов блок 8 выдает сигнал на элемент ИЛИ 20, выходной сигнал которого соответствует условию А)B.

Для других значений коэффициентов работа устройства аналогична.

Таким образом, предлагаемое устройство обладает большими функциональными возможностями, чем известные, так как позволяет сравнивать числа, представленные в системе остаточных классов по признакам больше — меньше.

Фор мула изобретения

Устройство для сравнения чисел, содержащее п решающих матриц, где п число модулей разложения, п блоков анализа полиадиче5

40 ских коэффициентов алгебраического сравнения и п блоков анализа полиадических коэффициентов сравнения по модулю, блок формирования знака, элементы ИЛИ, причем выходные шины одноименных знаков блока формирования знака соединены с входами блоков анализа полиадических коэффициентов алгебраического сравнения, а выходные шины разноименных знаков блока формирования знака соединены с входами первого и второго элементов ИЛИ соответственно, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в нем выходы каждой i-й решающей матрицы (i=2, 3,..., n) соединены с входами промежуточного элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу (i — 1)-й решающей матрицы, а выход первой решающей матрицы соединен с входами промежуточного элемента ИЛИ, выход которого подключен к выходной шине устройства, другие выходы решающих матриц через элементы ИЛИ соединены с входами соответствующих блоков анализа полиадических коэффициентов алгебраического сравнения и блоков анализа полиадических коэффициентов сравнения по модулю, один из выходов которых подключен к входам третьего элемента ИЛИ, а другие — к входам четвертого элемента

ИЛИ, выходы которых соединены с входами первого и второго элементов ИЛИ соответственно, другие входы которых подключены к соответствующим выходам блоков анализа полиадических коэффициентов алгебраического сравнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1. Авт. св. СССР № 302715, кл. G 06F 7/04, 1969.

2. Авт. св. СССР № 242495, кл. G 06F 7/04, 1967.

541164

Составитель В. Белкин

Техред А. Камышникова

Редактор С. Заика

Корректор Л. Брахнина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2878/7 Изд. № 1896 Тираж 864 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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