Устройство для сравнения чисел

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советск не

Социалистические

Респубпик

< 771664

Ф

Ф (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.10.78 (21) 2669442/18-24 с присоединением заявки,%

G 06 F 7/04

Гасударственный намнтет (23) Приоритет па делам нвсбретеннй н аткритнй

Опубликовано 15.10 80 Бюллетень .% 38

Дата опубликования описания 15.10.80 (53) УДК 681.325..5 (088.8) (72) Авторы изобретения

M. А. Дуда и Р. А. Дуда

Ордена Ленина институт кибернетики АН Украинской ССР (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ

ЧИСЕЛ

Изобретение относится к ооласти автоматики и вычислительной техники, в частности может быть использовано в цифровых системах контроля и обработки информации.

Известно устройство для сравнения чисел, содержащее триггеры, элементы И, ИЛИ-НЕ и выполняющее сравнение чисел по модулю, представленных последовательным кодом, начиная со старших разрядов (1), Недостатком этого устройства является то, что оно не позволяет осуществлять выборку

t0 наибольшего или наименьшего иэ следующих одно за другим чисел или допусковый контроль чисел, заданных последовательными кодами, Наиболее близким техническим решением к

15 предложенному является устройство, содержащее регистр сдвига, элементы НЕ, И, ИЛИ, триггеры, переключатель, вход регистра сдвига соединен с выходом элемента ИЛИ, а выход—

20 с входом первого элемента НЕ, первым Входом первого элемента И и первым входом второго элемента И, причем выход первого элемента HF, связан с первым входом третьего эле., мента И, выход второго элемент" И вЂ” с первым входом элемента ИЛИ, первый вход четвертого элемента И соединен с входом второго элемента НЕ, вторым входом третьего элемента И и первым входом устройства, а выход — с вторым входом элемента ИЛИ, выход второго элемента HE подключен к второму входу первого элемента И, третий вход которого соединен с третьим входом третьего элемента И и вторым входом устройства, первый вход первого триггера соединен с выходом первого элемента И, второй вход первого триггера — с вторым входом второго триггера и третьим входом устройства, а выход подключен к ютвертому входу третьего элемента И и к четвертому контакту переключателя режима, первый вход второго триггера подсоединен к выходу третье|о элемента И, а выход — к четвертому входу первого элемента И и к первому контакту переключателя режима, второй контакт которого соединен с пятым контактом и вторым входом четвертого элемента И, а третий контакт переключателя режима — с шестым контактом и вторым входом второго элемента И (2).

771664

Недостатком этого устройства является .то, .что оно не обеспечивает допусковый контроль чисел, заданных последовательными кодами.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет реализации сравнения чисел с допусками.

Цель достигается тем, что в устройство для сравнения чисел, содержащее триггеры, элементы И, ИЛИ, И-НЕ, регистр сдвига, причем информационный вход устройства соединен с пер. 1р выми входами первого и второго элементов

И-НЕ, первого, второго и третьего элементов И, первый вход управления устройства подключен ко второму входу первого элемента И и к пер. вому входу четвертого элемента И, выход перmoro элемента И-НЕ соединен с третьим входом первого элемента И и со вторым входом четвертого элемента И, выход первого элемента И подключен к входу установки в единичное состояние первого триггера, выход четвертого элемента И соединен с входом установки в единичное состояние второго триггера, инверсный выход которого подключен к второму входу третьего элемента И, к первому входу пятого элемента И и к четвертому входу первого элемента И,25 инверсный выход первого триггера соединен с

4 вторым входом второго элемента И, с первым . входом шестого элемента И и с третьим входом четвертого элемента И, прямой выход второго триггера подключен к третьему входу вто. 30 рого элемента И, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу третьего элемента И, а выход — к входу регистра сдвига, выход которого соецинен с вторым входом первого элемента И-НЕ, с четвертым входом четвертого элемента И, с первым входом седьмого элемента И, с вторым входом пятого элемента И, с вторым входом шестого элемента И, выходы пятого, шестого и седьмого элементов

И подключены к третьему, четвертому и пятому входам первого элемента ИЛИ соответственно, второй вход управления устройства соединен с третьими входами третьего и шестого элементов И, третий вход управления устройства

45 подключен к третьим входам второго и пятого элементов И, выход второго элемента И-НЕ соединен с первыми входами восьмого и девятого элементов И-НЕ,второй вход девятого элемента И подключен к информационному входу

50 устройства, выходы восьмого и девятого элементов И соединены со входами установки в единичное состояние третьего и четвертого триггеров соответственно, инверсный выход третьего триггера подключен к третьему входу девятого

55 элемента И, а инверсный выход четвертого триггера соединен с вторым входом восьмого элемента И, четвертый иход управления устройства подключен к третьему входу восьмого элемен4 та И и к четвертому входу девятого элемента

И и к второму входу седьмого элемента И, дополнительно введен кольцевой сдвигающий регистр, причем его выход соединен с четвертым входом восьмого элемента И и с вторым входом второго элемента И-НЕ, а инверсные выходы третьего и четвертого триггеров подключены к первому и второму входам десятого элемента И соответственно, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, прямые выходы второго и четвертого триггеров подключены к вторым входам одиннадцатого элемента И, выход которого соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, инверсные выходы первого и второго тпиггеоов подключены к первому и второму входам двенадцатого элемента И соответственно, выход которого соединен с третьим входом второго элемента

ИЛИ.

Блок-схема устройства представлена на чертеже.

Устройство содержит регистр сдвига 1, кольцевой регистр 2, триггеры 3 — 6, элементы И

7 — 18, элементы ИЛИ 19, 20, элементы И-НЕ

21, 22, выходные шины 23, 24, 25, входы управления 26 — 30, информационный вход 31.

Устройство работает следующим образом-.

В исходном состоянии при выборке наибольшего или наименьшего из следующих друг за другом чисел, заданных последовательными кодами (начиная со старших разрядов), регистр сдвига 1 "свободен". Перед поступлением каждого из чисел триггеры 3, 4 устанавливаются в нулевое состояние сигналами по входу управления 30.

Для выборки наименьшего из следующих друг за другом чисел на входе управления 27 задается единичный сигнал.

В период следования кода первого числа на информационный вход 31 устройства на входе управления 26 установлен нулевой сигнал, поэтому сохраняется нулевое состояние триггеров 3, 4. Сигнал с инверсного выхода триггера 3 обеспечивает прохождение кода с информационного входа 31 через элементы И 8 и ИЛИ 19 на вход регистра сдвига 1, где он сохраняется до поступления кода второго числа.

При поступлении кодов второго и последующих чисел на входе управления 26 устанавливается единичный сигнал.

С приходом кода второго числа на выходе

4 регистра сдвига 1 появляется код предыдущего числа. Код второго числа, поступающий на информационный вход 31, и код с выхода регистра сдвига 1 синхронно одноименными разрядами поступают на элементы И 7, 10, И-НЕ 21, где проводится их поразрядное сравнение. В случае, если одноименные разряды равнозначны, сигналы на выходах элементов И 7, 10 отсут64 6

5 7716 ствуют, триггеры 3, 4 сохраняют свое нулевое состояние и обеспечивают прохождение равнозначных разрядов через элементы И 8, 12 и

ИЛИ 19 на вход регистра сдвига 1.

Появление первой комбинации неравнозначных разрядов определяет как меньшее то число, в котором по данному разряду следует "О".

В случае, если в первой неравнозначной комбинации "0" соответствует коду с выхода регистра сдвига 1 и "1" — входному коду второ-. 0

ro числа, то появляется сигнал на выходе элемента И 7. При этом триггер 3 устанавливается в единичное состояние и обеспечивает запрет дальнейшего прохождения .<ода второго числа через элемент И 8 и запр .т анализа кодов элементом И 10. На вход рсг:!culpa сдвига 1 проходит только код с выхода этого же регистра сдвига через элементы И l и ИЛИ 19.

Если в первой неравнозначной комбинации

"1" соответствует коду с выхода регистра сдвига 1 и "0" — входному коду второго числа, то появляется сигнал на выходе элемента И 10.

При этом триггер 4 устанавливается в единичное состояние и обеспечивает запрет дальнейшего прохождения кода с выхода регистра сдвига 1 через элемент И 12 и запрет анализа кодов элементом И 7. На вход регистра сдвига 1 . проходит только входной код второго числа .через элементы И 8 и ИЛИ 19. В любом из описанных случаев на вход регистра сдвига 1 поступает код, соответствующий меньшему числу.

Таким образом, после сравнения первых двухчисел в регистре сдвига 1 хранится меньшее из них. При поступлении последующих чисел, 5 заданных последовательными кодами, процесс сравнения повторяется. В результате после прохождения всей последовательности чисел, заданных пОследовательными кодами, в регистре сдвига 1 будет наименьшее число, 40

Для выборки наибольшего из последующих друг за другом чисел на вход управления 28 задается единичный сигнал.

В этом случае устройство работает аналогично описанному, за исключением того, что сигналы записи в регистр сдвига 1 поступают через элементы И 9, 11. После сравнения первых двух чисел в регистре сдвига 1 хранится большее иэ них. При поступлении последующих чисел, заданных последовательными кодами, про50 цесс сравнения повторяется. В результате после прохождения всей последовательности чисел, заданных последовательными кодами, в регистре сдвига 1 будет наибольшее число.

Для сравнения чисел, заданных последователь.

55 ными кодами, с пределами измеряемых чисел, записанными в регистрах сдвига 1 и 2, на входы управления 26,29 должны быть поданы единичные сигналы. При этом код с выхода регистра сдвига 1 поступает через элементы И 15, ИЛИ 19 на вход этого же регистра сдвига, вследствие чего регистр сдвига 1 работает как кольцевой регистр сдвига.

Код первого числа, поступающий на информа. ционный вход 31 и код верхнего предела измеряемых чисел, поступающий с выхода регистра 1 синхронно одноименными разрядами поступают на элементы И 7, 10, И-HE 21, где проводится их поразрядное сравнение. Одновременно код первого числа и код нижнего предела измеряемых чисел, поступающий с выхода кольцевого регистра сдвига 2, синхронно одноименными раз рядами поступают на элементы И 13, 14, И-HE

22, где проводится их поразрядное сравнение.

В случае, если одноименные разряды равно-. значны, сигналы на выходах элементов И 7, 10, 13, 14 отсутствуют. При этом триггеры 3 и 4 сохраняют свое нулевое состояние.

Если первое число меньше нижнего предела измеряемых чисел, то при появлении первой комбинации неравнозначных разрядов, поступающих на входы элементов И 13, 14 и И-НЕ 22, "О" будет соответствовать входному коду первого числа, а "1" — коду с выхода кольцевого регистра сдвига, вследствие чего на выходе элемента И 13 появляется единичный сигнал. При этом триггер 5 устанавливается в единичное со. стояние и обеспечивает запрет дальнейшего,анализа кодов элементом И 14. В результате на выходной шине 23 будет сигнал, означающий, что первое число меньше нижнего предела измеряемых шсел.

В случае, если первое число равно нижнему пределу измеряемых чисел, то после поступления первого числа триггеры 5. 6 будут в нулевых состояниях, вследствие чего на выходе элемента И 16 будет единичный сигнал. В результате на выходной шине 24 будет сигнал, означающий, что первое число в пределах измеряемых чисел.

Если первое число больше нижнего предела, но меньше верхнего предела измеряемых чисел, то при появлении комбинации неравнозначных разрядов, поступающих на входы элементов

И 13, 14 и И-НЕ 22, "1 будет соответствовать входному коду первого числа, а "О" — коду с выхода кольцевого регистра сдвига 2, вследствие чего на выходе элемента И 14 появляется единичный сигнал. При этом триггер 6 устанавливается в единичное состояние и обеспечивает запрет дальнейшего анализа кодов элементом И 13, При появлении первой комбинации неравнозначных разрядов, поступающих на входы элементов И 7, 10, И-HE 21„"О" будет соответствовать входному коду первого числа, а "1" — коду с выхода регистра сдвига 1, вследствие чего на выходе элемента И 10 появляется единичный сигнал. При этом триггер 4

1664 8 дом первого элемента ИЛИ, второй вход кото10

25

Устройство для сравнения чисел, содержащее триггеры, элементы И. ИЛИ, И-НЕ, регистр сдвига, причем информационный вход устройства соединен с первыми входами первого и второго элементов И-НЕ, первого, второго и третьего элементов И, первый вход управления устройства подключен ко второму входу первого элемента И и к первому входу четвертого элемента И, выход первого элемента И-НЕ соединен с третьим входом первого элемента И и с вторым входом четвертого элемента И, выход первого элемента И подключен к входу установки в единичное состояние первого триггера, выход четвертого элемента И соединен с входом установки в единичное состояние второго триггера, инверсный выход которого подключен к второму входу третьего элемента И, к

50 первому входу пятого элемента И и к четвертому вхоцу первого элемента И, инверсный выход первого триггера соединен с вторым входом второго элемента Й, с первым входом шестого элемента И и с третьим входом четвертого

55 элемента И, прямой выход второго триггера подключен к третьему входу второго элемента И, выход которого соединен с первым вхоустанавливается в единичное состояние и обеспе чивает запрет дальнейшего анализа кодов элементом И 7. В результате на выходе элемен. та И 17, а следовательно, и на выходной шине 24 будет единичный сигнал.

В случае, если первое число равно верхнему пределу измеряемых чисел, то после поступления первого числа триггеры 3, 4 будут в нулевых состояниях, вследствие чего на выходе элемента И 18, а следовательно, и на выходной шине.24 будет единичный сигнал.

Если первое чиело больше верхнего предела измеряемых чисел, то при появлении первой комбинации неравнозначных разрядов, поступающих на входы элементов И 7, 10 и И-HE 21, "Г будет соответствовать входному коду перво"o числа, а "0 " — коду с выхода регистра сдвига 1, вследствие чего на выходе элемента

И 7 появляется единичный сигнал. При этом триггер 3 устанавливается в единичное состояние и обеспечивает запрет дальнейшего анализа кодов элементом И 10. В результате на выходной шине 25 будет сигнал, означающий, что первое число больше верхнего предела измеряемых чисег.

При поступлении последующих чисел, заданl ных последовательными кодами, сравнение с нижним и верхним пределами измеряемых чисел осуществляется аналогично, Формула изобретения рого подключен к выходу третьего элемента И, а выход — ко входу регистра сдвига, выхоц которого соединен с вторым входом первого элемента И-НЕ, с четвертым входом четвертого элемента И, с первым входом седьмого элеменTB И, с вторым входом пятого элемента И, с вторым входом шестого элемента И, выходы пятого, шестого и седьмого элементов И подключены к третьему, четвертому и пятому входам первого элемента ИЛИ соответственно, второй вход управления устройства соединен с третьим входом третьего и шестого элементов И, третий вход управления устройства подключен к третьим входам второго и пятого элементов И, выход второго элемента И-HE соединен с первыми входами восьмого и девятого элементов И-НЕ, второй вход девятого элемента И подключен к информационному входу устройства, выходы восьмого и девятого элементов И соединены с входами установки в единичное состояние третьего и четвертого триггеров соответственно, инверсный выход третьего триггера подключен к третьему входу девятого элемента И, а инверсный выход четвертого триггера соединен с вторым входом восьмого. элемента И, четвертый вход управления устройства подключен к третьему входу восьмого элемента И и к четвертому входу девятого элемента И и ко второму входу седьмого элемента И,отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет реализации сравнения чисел с допусками, в него введен кольцевой сдвигающий регистр, причем его выход соединен с четвертым входом восьмого элемента И и с вторым входом второго элемента

И-НЕ, а инверсные выходы третьего и четвертого триггеров цодключены к первому и второму входам десятого элемента И соответственно, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, прямые выходы второго и четвертого триггеров подключены ко вторым входам одиннадцатого элемента И, выход которого соединен со вторым входом второго элемента ИЛИ, инверсные выходы первого и второго триггеров подключены к первому и второму входам двенадцатого элемента И соответственно, выход которого соединен с третьим входом второго элемента ИЛИ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР N 352274, кл. G 06 F 7/04, 1970.

2, Авторское свидетельство СССР N 4863115, кл. G 06 F 7!04, 1974 (прототип).

7-71664

Корректор М. Коста

Редактор И Шубина Заказ 6699/61

Подписное

Л

27

2о

Составитель В. Белкин

Техред Т. Маточка

Тираж 751

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

l 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д; 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4