Устройство для определения среднего из трех чисел

 

О П И С А Н И Е (н)717758

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Респубики

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву

1 . (22) Заявлено 03.05.77 (21) 2481129/18 24

G 06 F 7/04 с присоединением заявки,% .— (23) Приоритет—

Икударстванньй комнтет

СССР йв делам нэабретеннХ н втнрытнХ

Опубликовано 25.02.80 Бюллетень J% 7

Дата опубликования описания 25.02.80 (53) УДК 681.325. ,66 (088.8) Э. В. Лысенко, А. И. Кривоносов, В. А. Попов, Г. С. Бестань, И. Т. Скибенко, Н, В. Кириченко и А. В. Сячев (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Харьковский авиационный институт (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

СРЕДНЕГО ИЗ ТРЕХ ЧИСЕЛ

Изобретение относится к области автоматй- ки и вычислительной техники и предназначено для сравнения трех двоичных чисел и выбора среднего по величине.

Известно устройство сравнения, содержащее регистры, элементы И, ИЛИ, триггеры (Ф1.

-5

Устройство предназначено для сравнения двоичных чисел и выбора максимального или мит1й- мального числа.

Недостатком этого устройства является то, lQ что оно сравнивает два двоичных числа и йе пригодно для выбора среднего значения.

Известно устройство для выбора среднего числа, содержащее схемы "сравнения и n узлов "" анализа, где n — число разрядов сравниваемых

15 . чисел. Кроме того известное устройство содержит узел управления, анализатор результатов сравнения (2).

Недостатком известного устройства являет- ся низкое быстродействие, так как результат формируется за и тактов, Целью йобретения является повьппение быстродействия устройства, Поставленная цель достигается тем, что в устройстве информационные входы первой и второй групп первой схемы сравнения подключены ко входйым шинам первого и второго чисел соответственно, а выходы i-x разрядов первой схемы сравнения — к первым входам управления i-x узлов анализа, где =1, 2, ..., n информационные входы первой,и второй групп второй схемы сравнештя соединены с входными шинами первого и треть

его чисел соответственно, а выходы i-x разрядов второй схемы сравнерия — со вторыми входами управления i-х узлов анализа, информационные входы первой и второй групп третьей схемы сравнения подключены к шинам второго и третьего чисел соответственно, а выходы

i-х разрядов схем сравнения — к третыгм вхо- дам управления i-x узлов анализа, информационные входы i-й схемы анализа соединены со входами i-x разрядов трех сравниваемых чи- сел, и тем, что в устройстве каждый из узлов анализа содержит элементы И, ИЛИ, НЕ, причем первый вход управления соединен с первыми входами первого. и второго элемента И и через элемент НЕ с первыми входами третьего и четвертого элементов И, второй вход уп3 7

I равления подключен ко второму входу второ го элемента И, первому входу пятого элемента и через инвертор — ко второму входу четвертого элемента И и первому входу шестого элемента И, третий вход управления соединен со вторым входом йервого элемента И, со вторым входом пятого элемента И и через элемент НЕ со вторыми входами третьего и шестого элементов И, третьи входы первого и третьего элементов И подключены к первой информационной шине, третий вход второго и четвертого элементов И соединенй со второй информационной шиной, третьи входы пятого и шестого элементов И подключены к третьей информационной шине, выходы элементов

И соединены со входами элемента ИЛИ, и тем что в устройстве каждая из схем сравнения со держит многовходовой элемент И, и элементов И, и сумматоров по модулю два, элементы

НЕ, (и — 1) элемент ИЛИ, причем каждый i-й информационный вход первой группы схемы сравнения соединен со входом 1-ro элемента

НЕ, выход которого подключен к первым входам i-ro элемента И и i-ro сумматора по модулю два, где .i=1, 2, ..., и, второй вход i-го

" сумматора по модулю два подключен к i-му информационному входу второй группы схемы сравнения, а вйход — к соответствуйщим входаМ (i+1), (й+3),, и-го элементов И и мно говходового элемента И, выход каждого j-го элемента И, где j--2, 3, .;, n.ñîåäèíåí с соответствующим входом j, (j+1), ... (и — 1)-го элементов ИЛИ, выход первого элемента И подключен к первой выходной шине и соответствующим входам 2, 3... (n — 1)-го элемента ИЛИ, выходы элементов ИЛИ Соединены с выходами соответствующих разрядов схемы сравнения.

Блок- схема устройства приведена на фиг. 1.

Функциональйая схема узла анализа представлена на фиг. 2, функциойайьная схема схемы

" сравнения" йзображена на фиг. 3.

Устройство содержит узлы анализа 1, 2, 3,. схемы сравнения 4, 5, 6, входные шины сравниваемых чисел 7, 8, 9, входы переносов схем сравнения 10, 11, 12, выходы переносов схем сравнения 13, 14, 15, выходные шины устройства 16, Каждый из узлов анализа 1, 2, 3, содержит элементы И 17, 18, 19, 20, 21, 22, элемент

ИЛИ 23, элементы HE 24, 25, 26, входные шины 27, 28, 29, 30, 31, 32, выходную шину

33. Каждая их схем сравнения 4, 5, 6 содержит элементы Й 34, 34э, 34э,:.. 34„, элементы ИЛИ 35, 35э„.. 35„, элементы НЕ 36>, 362, ... 36„, сумматоры по модулю два 37,, 37, 37„... 37„, элемент И 38, входные шины 39, 39, ... 39„, 40, 402, ... 40,, вход

55 ные сигналы. Тогда единичный сигнал посту- йает на один из входов элемента ИЛИ 35, на остальные входы которого поступают сигналы с элементов И 34 предыдущих сравниваемых разрядов.

Случай, когда разряды равны, то есть а;= Ь,1 сводится "к случаю; когда а„> bÄ .

Аналогичными являются схемы сравнения чисел В и С, С и А. В схеме сравнения 6 разряды bi посФ пают на входные шины 39, разряды Я - на входные шины 40. В схеме сравнения 5 разряды с" поступают на входные шины 39, разряды а; — иа входные шины 40. Сиг палы. со схемы сравнения 4 поступают на входы 30; 31, 32 узлов анализа 1, 2, 3. На входт1ые шины 27, 28, 29 поступают i-e разряды сравниваемых чисел. Единичные сигналы на, этих входах открй вают элементы И 17, 18, 19, 20, 21, 22. Результат сравнения разрядов а; и Ь; поступает.на входы элементов И 18, 20, а через элемент НЕ 24 — на входы элементов

И 17, 19. Результат сравнения разрядов Ь; и с, поступает на входы элементов И 20, 22, а через элемент НЕ 25 — на входы элементов

И 19, 21. Результат сравнения разрядов с и а; поступает на входы элементов И 18, 22, а через элемент НЕ 26 — на входы элементов

И 17 и 21. В том случае, когда на все входы элементов И 17, 18, 19, 20, 21, 22 поступают единичные сигналы, на их выходах также появляются единичные сигналы, которые поступа.ют на входы элемента ИЛИ 23, на выходе ко17758 4 переносов 41, выход переносов 42, выходные шины 43.

Устройство работает следующим образом.

На входные шины сравниваемых чисел 7, 8, 9 поступают сравниваемые числа, каждое из которых является и-разрядным двоичным числом.

Схемы сравнения 4, 5, 6 сравнивают числа на больше — меньше и результат сравнения подается на входы узлов анализа 1, 2, 3.

1О При а > Ь на входные шины 39 поступа1 1 ет i-й разряд числа А, в данном случае 1, а . на входнь1е шины 40 схемы сравнения 4, 5, 6 поступает i-й разряд числа В, в данном случае О. На выходе элемента И 34 вырабаты-!

5 вается нулевой сигнал, который поступает на вход элемента ИЛИ 35. При этом на другие входы элемента ИЛИ 35 поступают результаты сравнения предыдущих разрядов. На выходе элемента ИЛИ 35 вырабатывается сигнал с учетом

2п результатов сравйения предйдущих разрядов: ат и b, аэ и Ь, ... а„ . и Ь | q . ,Если а (Ь, то на входные шины 39 ноУ ступает О, а на входные шины 40 — 1. На выходе элемента И 34 вырабатывается единичный сигнал в том случае, если предыдущие сравниваемые разряды чисел А и В на выходе сумматоров по модулю два 37 создавали единич.71775 торого появляется i-й разряд среднего из срав-, ниваемых трех чисел.

Устройство обладает высоким быстродействием, поскольку все операции производятся за один такт. Быстродействие устройства огра5 ничивается только временем протекания переходньсх процессов в логических схемах.

Формула изобретения сo

1, Устройство для определения среднего иэ трех чисел, содержащее схемы сравнения и п.узлов анализа, где n. — число разрядов срав- ниваемых чисел, о т .л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействи4 в нем информационные входы первой и второй групп первой схемы сравнения подключены ко входным шинам первого и второго чисел соответственно, а выходы i-x разрядов первой схемы сравнения — к первым входам управления,второго и i-x узлов анализа, где i=1, 2, ..., n„информационные входы первой и вто- рой групп второй схемы сравнения соединены е входными щинами первого и третьего чисел соответственно, а выходы i-x разрядов второй . 5 схемы сравнения — co вторыми входами управ пения I-х узлов анализа, информашсонные входы первой и второй групп третьей схемы срав- . нения подключены к шинам второго и треть его чисел соответственно, а выходы i-х разрядов схем сравнения — к" третьим входам управления i-x узлов анализа, информационные входы i-й схемы анализа соединены со входами i-x разрядов трех сравниваемых чисел.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что в нем каждый из узлов. анализа содержит элементы И, ИЛИ, НЕ, причем первый вход управления соединен с. первыми входами первого и второго элемента И и через элемент НŠ— с первыми входами третьего и четвертого элементов И, второй вход yrtравления подключен ко второму входу второго элемента И, первому входу пятого злемен8 6 та И и через исгвертор — ко второму входу четвертого элемента И и первому входу шестого элемента И, третий вход управления соединен со вторым входом первого элемента И, со вторыг с входом пятого элемента И и через элемент НЕ со вторьсмй входами третьего и шес того элементов И, третьи входы первого и третьего элементов И подключены к первой информационной шине, третий вход второго и четвертого элементов И. соединены со второй информационной шиной, третьи входы пятого и шестого элементов

И подключены к третьей информационной шине, выходы элементов И соединены со входами эле-. мента ИЛИ;

3. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что в нем каждая из схем сравнения содержит многовходовой элемент И, и зле* . ментов И, и сумматоров но модулю два, элементы НЕ, (n — 1) элемент ИЛИ, причем каждый

i-й информационный вход первой группы схемы сравнения соединен со входом i ãî элемента

НЕ, выход которого подключен к первым входам i-ro элемента И и i-го сумматора по модулю два, где с=с, 2, ..., n, второй вход

i-ro сумматора по модулю два подключен к

i-му информационному входу второй группы схемы сравнения, а выход — к соответствующим входам (с+1), (i+ 3), ..., n-го элементов И и многовходбвого элемента И, выход каждого J-го элемента И, где j = 2, 3, ..., n соединен с соответствусощим входом j, (j+1) (и — 1)-ro элементов ИЛИ, выход первого элемента И подключен к первой выходной шине и к соответствующим входйм 2, 3,."(n — I) элемента ИЛИ, выходы элементов ИЛИ соединены с выходами соответствутьщих разрядов схемы сравнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 1со 341032, кл, G 06 Г 7/02 от 12.03.59.

2. Авторское свидетельство СССР М 355616, кл, G 06 F7/02,,от 17.05.б1 (прототип).

717758

° ° 1 Ф

° ° ° °

° ° ° °

° ° °

i Э °

° ° °

Заказ 9848/66 Тираж 751 Подписное

ЦНИИПИ 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

Составитель В. Белкин

Редактор Э. Губницкая Техред З Фанта Корректор E. Папп