Устройство для сравнения и преобразования двоичных чисел

 

латам н. е -. снес

САНИЕ

ОП И о»696441

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву

Ф

/б (22) Заявлено 240877 (21) 2519178/18-24 (S1) М. КЛ. с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

G 06 F 7/04

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681. 325. .65 (088,8) Опубликовано 051179. Бюллетень N9 41

Дата опубликования описания 051179 (72) Автор изобретения

Г.M.Õàèíäðàíà (73 ) заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ И ПРЕОБРАЗОВАНИЯ

ДВОИЧНЫХ ЧИСЕЛ

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано при реализации информационных и вычислительных 5 устройств .

Известны утсройства для сравнения двух двоичных чисел, содержащие элементы И, ИЛИ, НЕ, триггеры.

Недостаток этого устройства — слож 10 ность и огранйченные функциональные .возможности. Оно позволяет определять только признак результатов сравнения двух двоичных чисел и не обеспечивает определения численного значения разности сравниваемых чисел.. Кроме того, при определении признака результатов сравнения сигнал выдается только на одной из трех выходных шин, что часто неудобно в применении. 2О

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является устройство, содержащее схему сравнения, элементы ИЛИ, НЕ, И, триггер, генераторр, счетчики, коммутаторы ди фферен- 25 цирующие цепи, причем первый и второй входы схемы сравнения соединены с первым и вторым информационными входами устройства, выход генератора подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с инверсным выходом триггера, а выход первого элемента И подключен к информационному входу первого счетчика, выходы которого соединены с информационными входами первого и второго компараторов, выходы которых подключены ко входам первого элемента PJIH выход которого соединен с первым входом установки в нулевое состояние триггера

Недостаток этого устройства — ограниченные функциональные возможности,заключающиеся в невозможности определения численного значения результатов сравнения двух n — разрядных двоичных чисел и в невозможности выдачи признака результатов сравнения в виде двоичного кода.

Цель предлагаемого изобретения расширение функциональных возможностей в части выдачи результата сравнения в цифровом коде и формирования разности сравниваемых чисел .

Для этого в устройстве первые входы второго и .третьего элементов И соединены с первой входной шиной устройства, первые входы четвертого и пятого элементов И подключены ко вто696441 рой входной шине устройства, первый выход схемы сравнения соединен с первыми входами второго, третьего и четвертого элементов ИЛИ, второй выход схемы сравнения соединен со вторым ,Входом третьеГо элемента ИЛИ, со вторым входом пятого элемента И и через первую дифференцирующую цепь — с первым входом пятого элемента ИЛИ и со вторым входом второго элемента И, третий выход схемы сравнения подключен ко второму входу второго элемента ИЛИ, ко второму входу третьего элемента

И и через вторую дифференцирующую цепьсо вторыми входами четвертого элемента И и пятого элемента ИЛИ, выход которого подключен ко входу установки в единичное состояние триггера, выходы второго и четвертого элементов И соединены со входами шестого элемента ИЛИ, выход которого подключен к управляющему входу первого счетчика, выход первого элемента И соединен с информационным входом второго начетчика, выход которого подключен к выходной шине устройства, а вход установки в нулевое состояние соед - 25 нен со входом установки в нулевое состояние первого счетчика и через первый элемент НЕ и третью дифференцирующую цепь подключен к управляющему входу устройства, выход первого эле-30 мента ИЛИ через второй элемент НЕ соединен со вторым входом четвертого элемента.ИЛИ, выходы второго, третьего и четвертого элементов ИЛИ подключены к выходным шинам устрой- 35 с тва .

Схема предлагаемого устройства изображена на чертеже .

Предлагаемое устройство содержит блок 1 сравнения, входные шины 2, 3, 4р шину 4 управления, дифференцирующую цепь 5, элемент НЕ 6, элементы И 7, 8,.дифференцирующие цепи 9, 10, элементы ИЛИ 11, счетчик 12, элемент И

ЪЗ, генератор 14, счетчик 15, триггер „

16, элемент ИЛИ 17, вход 18 управления, элемент ИЛИ 19, компараторы 20, 21, элементы ИЛИ 22, 23, элементы

ИЛИ 24, 25, 26, элемент НЕ 27, выходы 28 и 29 признака сравнения в виде двоичного кода, выход 30 разности сравнения в виде двоичного числа, выход 31 сигнала признака готовности информации.

Предлагаемое устройство работает 55 следующим образом.

После включения источников питания и выдачи на вход 18 управления сигнала Сброс триггер 16 устанавливается в нулевое состояние, при кото-gp ром элемент И 13 закрыт и импульсы с генератора 14 не поступают в счетчик 12.

Если сравниваемые двоичные числа равны (A B), то после подачи на 65 шину 4 управления сигнала, сигнал логической 1 появится только на выходе A — B блока 1. Данный сигнал одновременно поступает на первые входы элементов ИЛИ 24 и 25, на выходах которых и, следовательно, на выходах 28 и 29 появится сигнал логической 1, что означает равенство двух и-разрядных двоичных чисел A = В.

При каждой очередной подаче сигнала на шину 4 через дифференцирующую цепь 5 и элемент НЕ 6 сбрасываются в нулевое состояние счетчики 12 и 15.

Ввиду того, что в данном случае на выходах A(В и A ) В блока 1 сравнения не появляются сигналы, соответствующие логической 1, поэтому не даются разрешения на отпирания элементов И 7,8,22 и 23 и никаких операций в счетчиках 12 и

15 не произойдет. Следовательно, после того, как сигнал логической 1 с выхода А-B блока 1 сравнения, пройдя через элемент ИЛИ 26, поступит на выход 31 для вывода сигнала признака готовности информации, с выходов 28 и 29 признака сравнения чисел снимаются двоичный код 11, а с выхода 30 снимается результат разности сравнения.

Если А(В, то в этом случае после подачи сигнала на шину 4 сигнал логической 1 появится только на выходе A(В блока 1 сравнения. Данный сигнал, пройдя через элемент ИЛИ

24, поступит на выход 28, а на клемме 29 поддерживается сигнал логического 0 что означает признак сравнения двух п-разрядных двоичных чисел А< В.

Сигнал логической 1 с выхода

А(В блока 1 сравнения одновременно подается на вход дифференцирующей цепи 9 и на второй вход элемента И 23. В результате на выходе дифференцирующей цепи 9 появится импульс, под действием которого двоичное число A через элементы И 7 и элементы

ИЛИ 11 запишется в виде параллельного кода в счетчик 12, с выхода которого данный код подается на первые входы цифровых компараторов 20 и 21.

На второй вход второго цифрового компаратора 21 через элементы И 23 подается двоичное число В, Импульс с выхода дифференцирующей цепи 9 через элемент ИЛИ 17 подается на вход триггера 16 и перебрасывает его. В результате на прямом выходе триггера 16 появится сигнал "1, отпирающий элемент И 13. Импульсы с генератора 14 начнут поступать на счетчик 12 и дополнять в нем записанное двоичное число A до значения двоичНого числа В.Одновременно эти импульсы с генератора 14 через элемент И 13

696441

10 поступают в счетчик 15 и накапливаются н нем.

B момент равенства двоичного . исла н счетчике 12 с двоичным числом

В, на выходе второго цифрового компаратора 21 появляется импульс, под действием которого через элемент

ИЛИ 19 триггер 16 возвращается в исходное состояние. В результате чего элемент И 13 закрывается, и подача импульсов с выхода генератора 14, в счетчики 12 и 15 прекращается.

С другой стороны, импульс с выхода элемента ИЛИ 19 через элемент .

НЕ 27 и элемент ИЛИ 26 подается на выход 31 для вывода сигнала признака готовности информации. Следовательно, в данном случае с выходов

28 и 29 снимается код 01 признака сравнения А < В, а с выхода 30 снимается результат разности сравнения.

Если А) В, то в этом случае после подачи сигнала на шину 4 сигнал логической 1 появится только на, выходе A > В блока 1 сравнения. Данный сигнал, пройдя через элемент ИЛИ

25, поступит на выход 29, а на выходе 25

28 появится сигнал логического 0, что и означает признак сравнения двух и-разрядных двоичных чисел А> В.

Сигнал логической 1 с выхода

А > В блока 1 сравнения одновременно 30 подается на вход дифференцирующеи цепи 10 и на второй вход элемента И 22.

B результате на выходе дифференцирующей цепи 10 появится импульс, под действием которого двоичное число В 35 через элементы И 8 и элементы ИЛИ ll запишется в виде параллельного кода в счетчик 12, с выхода которого данный код подается на первые входы компараторов 20 и 21. da второй вход компа- 4р ратора 20 через элементы И 22 подается двоичное число A.

Аналогично предыдУщему-случаю перебрасывается триггер 16, открывается элемент И 13 и начинается подача импульсов с выхода генератора 14 в счетчики 12 и 15. В момент дополнения двоичного числа В, записанного в пер- вый счетчик 12 до двоичного числа A на выходе компаратора 20 появится импульс, под действием. которого триггер 16 возвращается в исходное состояние, закрывается элемент. И 13 и прекращается подача импульсов в счетчики 12 и 15. На выходе 31 появляется сигнал признака готовности информации и с выходов 28 и 29 снимается двоичный код 10 признака сравнения

A ) B, а с выхода 30 снимается результат разности сравнения.

Предлагаемое устройство может най- 60 .ти применение в средствах вычислительной техники, так как обладает по сравнению с известными преимуществом по сокращению времени сравнения и расширением функциональных воэможностей . 65

Формула изобретения

Устройство для сравнения и преобразования двоичных чисел, содержащее схему сравнения, элементы ИЛИ, НЕ, И, триггер, генератор, счетчики, компараторы, дифференцирующие цепи, причем первый и второй входы схемы сравнения соединены с первым и вторым информационными входами устройства, выход генератора подключен к первому входу первого элемента И, второй нход которого соединен с инверсным ныходом триггера, а выход первого элемента И подключен к информацион-. ному входу первого счетчика, выходы которого соединены с информационными входами первого и второго коммутаторов, ныходй которых подключены ко входам первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом установки в нулевое состояние триггера, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональны>

1возможностей, в части выдачи результата сравнения в цифровом коде и формирования разности сравниваемых чисел, в нем перные входы второго и третьего элементон И соединены с первой входной шиной устройства, первые входы четвертого и пятого элементов И подключены ко второй входной шине устройства, первый выход схемы сравнения соединен с первыми входами второго, третьего и четвертого элементов ИЛИ, второй выход схемы сравнения соединен со вторым входом третьего элемента ИЛИ, со вторым входом пятого элемента И и через перную дифферен:цирующую цепь — с первым входом пято го элемента ИЛИ и со вторым входом нторого элемента И, третий выход схемы сравнения подключен ко второму вхоЩ

/второго элемента ИЛИ,ко второму входу третьего элемента И и через вторую дифференцирующую цепь — co вторыми входами четвертого элемента И и пятого элемента ИЛИ, выход которого подключен ко входу установки в единичное состояние триггера, выходы второго и четвертого элемента И соединены со входами шестого элемента ИЛИ, выход которого подключен к управляющему входу первого счетчика, выход первого элемента И соединен с информационным входом второго счетчика, выход которого подключен к выходной шине устройства, а вход установки в нулевое состояние соединен со входом установки в нулевое состояние первого счетчика и через первый элемент dE и третью дифференцирующую цепь подключен к управляющему входу устройства, выход первого элемента ИЛИ через второй элемент НЕ соединен со вторым входом четвертого элемента ИЛИ, выходы второго, третьего и четвертого элементов ИЛИ подключены к выходньм шинам устройства.

Составитель В . Белки н

Техред M. Келемеш Корректор Г. Решетник

Редактор Б. Павлов

Заказ 6767/48

Тираж 780 Подписное

1IHHHIIH.Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4