Устройство для сравнения чисел

 

Э .l . ° !

- Il-М - С А Н И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик ()752329

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6 l ) Дополнительное к авт. с вид-ву— (22) Заявлено 05.07.78 (2I )2638201/18-24 с присоединением заявки РЙ— (23) Приоритет

Опубликовано 30,07.80. Бюллетень Ж 28

Дата опубликования описания 01.08.80 (5! )М. Кл.

5 06 F 7/04

Государствеииый комитет

СССР

IIo делам изобретений и открытий

{53) УДК 681.325..65 (088.8) (72) Авторы изобретения

B. П. Николаенко и В. IO. Новокшонов (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ЧИСЕЛ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в вычислительных машинах и системах .автоматического управления для сравнения чисел с заданным допуском сравнения.

Известно устройство для сравнения чисел динамического типа, содержащее элементы И, ИЛИ, триггеры Щ

Недостатками данного устройства явля1о ются низкое быстродействие, сравнение лишь модулей чисел и невозможность изменения допуска сравнения.

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является устройстI5 во для сравнения чисел, содержащее сумматоры, элементы И, ИЛИ, дешифратор(21.

Недостатки этого устройства заключаются в невозможности изменения допуска сравнения, в необходимости предварительного преобразования одного из чисел в дополнительный код, что ведет к увеличению аппаратурных затрат, и в сравнении лишь модулей чисел без учета их знаков.

Бель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечения смены кодов допусков и сравнения чисел.с учетом их знаков.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для сравнения чисел, содержащее два сумматора, где первая группа входов первого сумматора соединена с входными шинами первого числа, введены два узла согласования, преобразователь прямого кода в обратный, элемент равноз нач ности, два узла анализа, причем входные шины второго числа соединены со входами первого узла соглассм вания, выходы которого подключены ко второй группе входов первого сумматора, 1,2,...к-ый выходы которого соединены со входами второго узла согласования, выходы которого подключены к первой группе входов второго сумматора, вторая группа входов которого соединена с выходами, преобразователя прямого кода и обратный, входы которого подключены к входным шинам кода допуска, выход переноса вто3 .752 рого сумматора соединен с управляющим входом первого узла анализа, входные шины знаковых разрядов чисел подключены ко входам элемента равнозначности, выход которого соединен со знаковым входом первого сумматора и со входом управления первого узла согласования (к+1), (к+2)... и -ый выходы первого сумматора, где q число разрядов сравниваемых чисел, подключены к 1,2,...(п-к)-ому входам первого узла анализа соответственно, знаковый выход первого сумматора соединен со знаковым входом первого узла анализа и со входом управления второго узла согласования, выход переноса перви-о сумматора подключен к первому входу второго узла анализа и ко входу переносов второго сумматора, первый выход первого узла анализа соединен со вторым входом второго узла анализа, входная шина знакового разряда первого числа подключена к третьему входу второго узла анализа, и тем, что в устройстве первый узел анализа содержит элемент запрета, элемент ИЛИ-НЕ и элемент ИЛИ, причем 1,2,... (и-к)-ый входы узла анализа соединены с 1,2,...(п-к)ым информационными входами элементa запрета и с 1,2,... (п-к)-ым входами элемента ИЛИ-НЕ, знаковый вход узла анализа подключен к (и-к+1)-ому информационному входу элемента запрета и к (й-к+1)-ому входу элемента ИЛИ-НЕ, (tl-к+2)-ой вход элемента ИЛИ-HE и управляющий вход элемента запрета соединены с управляющим входом узла анализа, вйходы элемента ИЛИ-НЕ и элемента запрета подключены ко входам элемента

ИЛИ, прямой выход которого соединен с первым выходом узла анализа, а инверсный — со вторым выходом узла анализа, а также тем, что в нем второй узел анализа содержит элемент запрета, элементы

ИЛИ-НЕ, ИЛИ, причем первый вход узла анализа соединен с первым информационным входом элемента запрета и с первым входом первого элемента ИЛИ-НЕ, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, второй вход узла анализа соединен со входами управления элемента запрета, со вторым входом первого элемента ИЛИ-НЕ и с пэрвым входом второго элемента ИЛУ-НЕ, второй вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ„ третий вход узла анализа соединен со вторым информационным входом элемента запрета и с третьим входом первого элемента ИЛИ-НЕ.

На фиг. 1 изображена блоксхема устройства для сравнения чисел; на фиг. 2—

Если при сравнении чисел с разными знаками А ф В + 37, т.е, если (А-В ) > D, то в зависимости от величины неравенства, либо на выходах 5 < < — 5, g сумматора 1 формируются неоднозначные сигналы, либо узел 6 согласования вырабатывает код С больше кода Х) . В пос леднем случае С -33) 1, т.е.

С + (2 - 1 -D ) 2, и сумматор 2 формирует сигнал переноса.

Таким образом, на элементы 9 запрета и элемент 10 ИЛИ-НЕ узла 7 ана50

329 4 функциональная схема узла анализа;, на фиг . 3 - функциональная схема узла сот, ласования.

Устройство содержит сумматоры 1 и . 2, узел 3 согласования, элемент 4 рав5 нозначности, преобразователь 5 прямого кода в обратный, узел 6 согласования, узлы 7,8 анализа.

Узел 7 анализа состоит из элемента

9 запрета, элемента 10 ИЛИ-НЕ, элемента 11 ИЛИ.

Узел 8 анализа состоит из элемента

12 запрета, элементов 13, 14 ИЛИ-НЕ, элемента 15 ИЛИ.

Узлы 3,6 согласования содержат в каждом разряде элемент 16 ИЛИ, элементы 17,18 запрета.

Устройство работает следующим образом.

При поступлении чисел А и В с разными знаками элемент 4 равнозначности формирует сигнал, по которому на знаковый вход сумматора 1 через элемент 18 запрета и элемент 16 ИЛИ узла 3 согла25 сования поступает прямой код числа А, причем на знаковый вход подается нулевой сигнал. Сумматор 1 на выходах .формирует прямой двоичный код суммы (А)+(В), равный в данном случае (А-В), а с выхода переноса снимается нулевой сигнал, Если А=В - О, т.е. если (А-B)+9, то на выходах сумматора 1 вырабатываются нулевые сигналы, поступающие на элемент

10 ИЛИ-НЕ узла 7 анализа. По сигналу на знаковом входе узла элементы 18 запрета и элементы 16 ИЛИ узла 6 согласования передают на входы сумматора

2 код, равный в данном случае прямому коду младших разрядов (А-В), т.е.

40 С=(А-Б). Так как С D, то С -В(1, т.е.

С + (2 -1 -D ) (2 и сумматор 2 не формирует сигнал переноса. В этом случае элементы 10 ИЛИ-НЕ и 11 ИЛИ вырабатывают сигнал А = B+D, запрещая тем

15 самым формирование узлом 8 анализа сигнала А> В +Q и А(В -D

752329 лиза поступают неоднозначные сигналы и элемент 11 ИЛИ вырабатывает сигнал

А.Ф В +Д, разрешая формирование узлом

8 анализа сигналов А В +D и Ас В -Р.

Если положительным является число В, то элементы 13 ИЛИ-НЕ. и 15 ИЛИ узла 8 анализа вырабатывают сигнал А(В -Х) запрещая формирование сигнала А>В +D.

Если положительным является число А, то элемент 15 ИЛИ дает разрешение эле- 1î менту 14 ИЛИ-HE на формирование сигнала А В+П.

При сравнении однозначных чисел А и

В по сигналу с элемента 4 равнозначности на входы сумматора 1 через элементы 1s

17 запрета и 16 ИЛИ узла 3 согласования кода поступает обратный код числа А, равный (2" -1 — (А), причем на знаковый вход подается единичный сигнал. На выходах сумматора 1 формируется код суммы (2 — 1 — (А) + (В) + 2 ) = (2 -1(А-В)+2") .

1. Устройство для сравнения чисел, содержащее два сумматора, первая группа входов первого сумматора соединена с входными шинами первого числа, о т л ичающее сятем,что, сцельюрасширения функциональных возможностей за счет обеспеченкя смены кодов допусков и сравнения чисел с учетом их знаков, в устройство введены два узла согласования, преобразователь прямого кода, в обратный элемент, равнозначности, два узла анализа, причем входные шины второго числа соедкнены со входамк первого узла cavласования, выходы которого подключены ко второй группе входов первого сумма тора, 1,2,... к-ый выходы которого соединены со входами второго узла согласованкя, выходы которого подключены к первой группе axoaos второго сумматора, Если (A)>(B), т.е. если (2 -1-(А-В)+ п1 л41

2 ) 2, ro сумматор 1 не формирует сигнал переноса P, co знакового выхода сумматора 1 снимается единичный сигнал, а на выходах 5 -5, вырабатывается код (2" -1-(А-В), равный обратному коду разности (А-В).

В случае равенства чисел А и В в пределах допуска Э на входы элемента 9 запрета узла 7 анализа с выходов

5К вЂ” Ь <, Б Ь„поступают единичные

35 сигйалы. С выходов 5 g — 5 z сумматора

1 через элементы 17 И и 16 ИЛИ схемы 6 согласования кода поступает код

С=(А-В). Так как С(Р, то сумматор 2 не формирует сигнал переноса, и элемен4О ты 9 запрета и 11 ИЛИ узла 7 анализа вырабатывают сигнал А=В +D.

B случае неравенства чисел А и В в пределах допуска на элементы 9 запрета и 10 ИЛИ-HE узла 7 анализа поступают неоднозначные сигналы и элемент 11 ИЛИ. вырабатывает сигнал А 6 В +Р, Есличисла А и В положительные, то элементы 14. ИЛИ-НЕ узла 8 анализа формирует сигнал А В +D. Если числа А и В от50 рицательные, то элементы 13 ИЛИ-НЕ и 15 ИЛИ узла 8 анализа вырабатывают сигнал А(В -j3.

Если при сравнении однозначных чисел (А) 4 (B), т.е. если (2 -1 — (А-В)+2") 2 ", то сумматор 1 формирует сигнал переноса Р„со знакового выхода снимается нулевой сигнал, а на выходах 91 -5ä

Ьырабатываетс код (}А-Ц-1).

При равенстве чисел А и B в пределах допуска на входы элемента 10 ИЛИ-, НЕ узла 7 анализа с выходов

5 z <, + л, Б „сумматора 1 поступают нулевые сигналы. С выходов

51 9< сумматора 1 через элементы 18 запрета и 16 ИЛИ узла 6 согласования кода поступает код С, равный в данном случае (Х-В -1). Сумматор 2 производит сложение кода С, обратного кода D и единицы переноса (}А-Ц=l)+

+(2"-1-D )+1 = (А-Е +2 -p-1 и т.к.

С -Р, то сумматор 2 сигнал переноса не формирует, а элементы 10 ИЛИ-HE и 11 ИЛИ узла 7 анализа вырабатывают сигнал А=В +Q.

При неравенстве чисел А и В в пределах допуска в узел 7 анализа поступают неоднозначные сигналы и элемент 11

ИЛИ этого узла вырабатывает сигнал

А 6 B +D. Если при этом числа А и В положительные, то элементы 12 запрета и 15 ИЛИ формируют сигнал А< В -D a если отрицательные, то с выхода элемента 14 ИЛИ-HE узла 8 анализа снимается сигнал А В + D.

Применение предлагаемого устройства позволяет сократить оборудование, а сравнение чисел с учетом их знаков приводит к расширению области применения устройства. Управление кодом допуска также приводит к расширению функциональных возможностей устройства и позволяет ис. пользовать одно устройство вместо набьра устройств для каждого допуска.

Формула изобретения

7 7523 вторая группа входов которого соединена с выходами преобразователя прямого ко-! да в обратный, входы которого подключены к входным шинам кода допуска, выход переноса второго сумматора соединен с

5 управляющим входом первого узла анализа, входные шины знаковых разрядов чисел подключены ко входам элемента равнозначности, выход которого соединен со знаковым входом первого сумматора и со ip входом управления первого узла согласования, (к+1); (к+2)... n -ый выходы первого сумматора, где П вЂ” число, разрядов сравниваемых чисел, подключены к 1,2,... (tl-к) му входам nepsox о узла анализа со» ответственно, знаковый выход первого сумматора соединен со знаковым входом первого узла анализа и со входом управления второго узла согласования, выход переноса первого сумматора подключен к первому входу второго узла анализа и ко входу переносов второго сумматора, первый выход первого узла анализа соединен со вторым входом второго узла анализа, входная шина знакового разряда первого чис- 25 ла подключена к третьему входу второго узла анализа.

2. Устройство по п. 1, î т л и ч а— ю щ е е с я тем, что в нем первый узел анализа содержит элемент запрета, эле- зо мент ИЛИ-НЕ и элемент ИЛИ, причем

1,2,... (п -к)-ый входы узла анализа соединены с 1,2,... (и-ц) информационными входами элемента запрета и 1,2 ..(и-к) входами элемента ИЛИ-НЕ, знаковый вход узла анализа подключен к (и-к+1)-ому информационному входу элемента запрета

29 8 и (и-к+1)-ому входу элемента ИЛИ НЕ, (и-к+2)-ый вход элемента ИЛИ-НЕ и уп равляющий вход элемента запрета соединены с управляющим входом узла анализа, выходы элемента ИЛИ-НЕ и элемента запрета подключены iso входам элемента

ИЛИ, прямой выход которого соединен с первым выходом узла анализа, а инверсный - со вторым выходом узла анализа.

3. Устройство по п. 1, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что в нем второй узел анализа содержит элемент запрета, элементы ИЛИ-НЕ, ИЛИ, причем первый вход узла анализа соединен с первым информационным входом элемента запрета и с первым входом первого элемента ИЛИ-НЕ, вых од которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, второй вход узла анализа соединен со входами управления эле,мента запрета, со вторым входом первого элемента ИЛИ-НЕ и с первым входом второго элемента ИЛИ-НЕ, второй вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ, ь третий вход узла анализа соединен со вторым информационным входом элемента запрета и с третьим входом первого элемента ИЛИ-НЕ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

No. 543936, кл. G 06 F 7/04, 30,05,77, 2. Гаврилов Ю. В., Пучко А. И Арифметические устройства быстродействующих

UBM." М., "Сов. радио", 1970, с. 253257 (прототип)..752329

Составитель В. Белкин Редактор Л. Веселовская Техред М. Кузьма Корректор И. Шароши

Заказ 474617 Тираж 751 Подписное

UHHHHH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент., r. Ужгород, ул. Проектная, 4