Устройство для сравнения чисел

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик е (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 04.07.79 (21) 7790845/18-24 (51)м

3 с присоединением заявки йо (23) Приоритет

06 Г 7/07

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 150481. Бюллетень Ио 14

Дата опубликования описания 15. 04. 81 (53) УДК 881,З..5.5 (088.8) {72) Авторы иэобретени я

А.Д. Ти (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ЧИСЕЛ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в информационно-измерительных системах и устройствах дискретной автоматики.

Известно устройство для сравнения, содержащее элементы И, ИЛИ, НЕ, триггеры, подключенные к ныходным элементам И, ИЛИ, счетчик, каждый разряд которого через тумблерную линейку подключен к выходноМУ элементу И и ко входу соответствующего элемента НЕ. Это устройство предназначено для сравнения чисел на "больше", "меньше" и "равно" P1) .

Недостатком данного устройства является невозможность проведения сравнения кодов чисел с некоторой допустимой погрешностью.

Наиболее близким по техническбмурешению к предлагаемому является устройство для сравнения чисел,используемое в информационно-измерительных системах для сжатия входного потока данных и содержащее элементы И/И-НЕ, триггеры, причем прямые выходы первого и второго элементов И/И-HE соединены с первыми входами установки в единичное состояние первого и второго триггеров соответственно, инверсные выходы первого и второго элементов И/И-НЕ подключены к.первому и второму входам установки н единичное состояние третьего триггера, входы синхронизации нсех триггеров соединены со входом тактовых cèãíàëoâ устроиства, входы установки в нулевое состояние всех триггеров подключены ко входу сброса устройства, третий и четвертый. входы установки в единичное состояние третьего триггера соединены со входом задания погрешности управления устройства, прямые выходы первого и второго триггеров подключены к пятому и шестому входам устанонки н единичное состояние соответственно третьего триггера, инверсный выход первого триггера соединен со вторым входом установки в единичное состояние второго триггера, инверсный выход второго триггера подключен ко второму входу установки в единичное состояние первого триггера P2g .

Однако в таком устройстне операция сравнения с допустимой погрешностью выполняется только над двоичными числами, поэтому функциональЗ0 ные возможности устройства згранич=-..—

822176 ны, так как его нельзя использовать для сравнения чисел, представленных в системе исчисления с произвольным основанием.

Целью изобретения является. расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения сравнения чисел с произвольным основанием с допустимой погрешностью.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для сравнения чисел, содержащее элементы И/И-НЕ, триггеры, причем прямые выходы первого и второго элементов И/И-HE соединены с первыми входами установки в единичное состояние первого и второго триггера соответственно, инверсные выходы первого и второго элементов И/И-НЕ подключены к первому и второму входам установки в единичное состояние третьего триггера, входы синхронизации всех триггеров соединены со входом тактовых сигналов устройства, входы установки в нулевое состояние всех триггеров подключены ко входу сброса устройства, третий и четвертый входы установки в единичное состояние третьего триггера соединены со входом задания погрешности управления устройства, прямые выходы первого и второго триггеров подключены к пятому и шестому входам установки в единичное состояние соответственно третьего триггера, инверсный выход первого триггера соединен со вторым входом установки в единичное состояние второго триггера, инверсный выход второго триггера подключен ко второму входу установки в единичное состояние первого триггера, введены два элемента

И-ИЛИ/И-ИЛИ-HE и четвертый триггер, причем прямой выход первого триггера соединен с первым входом установки в единичное состояние четвертого триггера и с первым входом первого элемента И-ИЛИ/И-ИЛИ-НЕ, прямой выход которого подключен к первому входу второго элемента И/И-НЕ, прямой выход второго триггера соединен со вторым входом установки в единичное состояние четвертого триггера и с первым входом второго элемента

И-ИЛИ/И-ИЛИ-НЕ, прямой выход которого подключен к первому входу первого элемента И/И-НЕ, первый и второй информационные входы устройства соединены со вторыми входами первого и второго элементов, И-ИЛИ/И-ИЛИ-НЕ соответственно, выход четвертого триггера подключен к третьим входам первого и второго элементов И-ИЛИ/

/И-ИЛИ-НЕ, инверсные выходы которых соединены со вторыми входами первого

1 и второго элементов И/И-НЕ соответственно, вход задания режима работы устройства подключен к четвертым входам элементов И-ИЛИ/И.-ИЛИ-НЕ,вход сигналов опроса устройства соединей

65 опроса. Если к этому моменту времени окажется, что A > В или A (В, то RS-триггер 5, после окончания действия тактового импульса, устанавливается в единичное состояние, которое разрешает коррекцию цифр с третьим и четвертым входами ус.кановки в единичное состояние четвертого триггера.

На чертеже изображена функциональная схема устройства.

Устройство содержит элементы

И-ИЛИ/И.-ИЛИ-HE 1 и 2, элементы

И/И-НЕ 3 и 4, RS-триггеры 5-8, информационные входы 9 и 10 и управляющие входы 11-15.

Сравниваемые числа A=a„a „„... а о и В=ЬпЬп ., ...Ь> в позициойной системе исчисления с основанием

2 а p 2 прямыми значениями синхронно поступают старшими р-ичными разрядами вперед соответственно на входы 9 и 10 элементы И-ИЛИ/И-ИЛИ-HE

1 и 2. При этом каждая цифра а,Ь представляется в виде изображающего ее m-разрядного .последовательного двоичного кода, причем сочетания m

20 двоичных разрядов, соответствующие а > p - 1 и Ь ) p — 1, считаются недозволенными.

Одновременно с подачей очередных цифр на вход 11 задания режима работы д5 устройства поступает а-разрядный последовательный двоичный код корректирующий поправки с = p-1, необходимый для коррекции при определенных условиях либо числа А, либо

0 числа В.

На прямых выходах элементов И, И-HE 3 и 4 определяется первая ненулевая разность между старшими разрядами очередных цифр сравниваемых чисел, которая фиксируется как результат сравнения "А больше В", "A меньше В" íà RS-òðèããåðàõ 6 и 7 соответственно. При А ) В, RS-триггер 6 по входу S первым старшим разрядом, в котором было несовпаде40 ние, после окончания действия тактового импульса, подаваемого на вход

13, установится в единичное состояние и своим инверсным выходом заблокирует установочный вход S RS-.òðèã45 геРа 7,. а прямым выходом установит разрешающий потенциал на одних входах S RS-триггеров 5 и 8 и на одном из входов элемента И-ИЛИ/И-ИЛИ-НЕ 2.

При А (В,. наоборот, в единичное состояние установится RS-триггер 7 и своим инверсным выходом .заблокирует установочный вход S RS-триггера 6, а прямым выходом установит разрешающий потенциал на других входах 5 RS-триггеров 5 и 8 и на одном из входов элемента И-ИЛИ/

/И-ИЛИ-НЕ 1.

В момент прихода первого старшего разряда каждой цифры, начиная со второй, на вход 12 подается импульс

822176 а,а„,„,...,ао при А (В или цифр

Коррекция осуществляется путем поразрядного логического сложения на элементах И-ИЛИ/И-ИЛИ-НЕ 1 и 2 соответствующих кодов цифр с кодом корректирующей поправки С. Реэуль- 5 тат сравнения чисел с погрешностью

+1 определяется нулевым состоянием

RS-триггера 8, переброс которого в состояние "не равно" осуществляется в соответствии с логическим выражением .(A > В) (а1Ь ) М (А (В) (а b„ ), где а, Ь„ . — одноименные двоичные разряды кодон цифр а;, Ь„ соответственно. Следовательно, RS-триггер 8 сохраняет состояние "равно", если 15 после фиксации результата сравнения

А > В в оставшихся (i+1) ìëàäøèõ двоичных разрядах числа А стоят нули и в этих же дноичных разрядах числа

В с учетом их коррекции стоят еди- Щ ницы, и, наоборот, при А (В в (i+1) -младших двоичных рязрядах числа А, с учетом их коррекции, стоят единицы и в этих же двоичных разрядах чксла  — нули. Если же будет другое сочетание двоичных рязрядов, например, они будут равны друг другу

a = Ь после фиксации результата е е

A > В, то RS-триггер 8 после окончания действия тактового импульса на ..омецт сонпаденкя одноименных разрядов установится в единичное состояни» кли "не равно".

Опрос результатов сравнения производится после окончания передачи кодов соответствующих чисел, и каждой операции сравнения предшествует импульс сброса устройства, подаваемый на вход 14.

Устройство для сравнения чисел, содержащее элементы И/И-НЕ, триггеры, причем прямые выходы первого и второго элементон И/И-НЕ соединены с первыми входами установки в единичное состояние первого и второго триггеров соответственно, инверсные выходы первого и второго элементов И/И-НЕ подключены к первому и второму входам установки в единичное состояние третьего триггера, входы синхронизации всех триггеров соединены со входом тактовых сигналов устройства, входы установки в нулевое состояние всех триггеров подключены ко входу сброса устройства, третий и четвертый входы установки в единичное состояние третьего триггера соединены со входом задания погрешности упранления устройства, прямые выходы первого и второго триггеров подключены к пятому и шестому входам установки в единичное состояние соответственно третьего триггера, инверсный выход перного триггера соединен со вторым входом установки в единичное состояние второго триггера, инверсный выход второго триггера подключен ко второму входу установки в единичное состояние первого триггера, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения сравнения чисел с произвольным основанием с допустимой погрешностью, н него введены два элемента

H-ИЛИ/И-ИЛИ-НЕ и четвертый триггер, причем прямой выход первого триггера соединен с первым входом установки в единичное состояние четвертого триггера и с первым входом перного элемента И-ИЛИ/И-ИЛИ-НЕ, прямой вы40

Результат сравнения чисел A=B определяется анализом нулевых состояний RS-триггеров 6 и 7.

При сравнении чисел с погрешностью+1 на вход 15 подается раэрешаюг;ий потенциал, а при сравнении 45 с погрешностью, отличной от + 1, на вход 15 подается запрещающий сигнал, который блокирует входы S

RS-триггера 8 на момент анализа млад ших разрядов чисел. В этом случае 50 числа A и В сравниваются с погрешностью g = +(2 p"-1-ot) где число определяет количество младших цифр, не участвующих н сравнении, а число oG - точные и допустимые границы интервала погрешностей.

Число Ж = р " — 1 определяет точные границы интервала погрешностей, и все числа А и В, удовлетворяющие условию (A-В1 « p, будут сравниваться устройством. dO

Число оС = О определяет допустимые границы интервала погрешностей, и числа. А и В, удонлетворяющие условию p" < )A-В(< p"-1, могут сравниваться или не сравниваться уст- 65 ройством в зависимости от их положения на числовой оси.

Следовательно, устройство обеспечивает сравнение чисел с произвольным основанием с допустимой погрешностью путем коррекции одного из двух сравниваемых чисел, осуществляемой с учетом анализа текущих значений кодов цифр этих чисел.

Использование предлагаемого устройства для сжатия входного потока данных, представляемых в позиционной системе исчисления с произвольным основанием, например в двоично-десятичной системе, позволяет уменьшить объем необходимого оборудования при реализации аппаратными методами компараторов с управляемой точностью сравнения, а также увеличить быстродействие информационно-измерительной системы за счет конвейерной органиэации обработки массива р-ричных данных.

Формула изобретения

822, gSl9 15, Составитель Л. Горская

Редактор Л. Наурсков Техред М.Голинка Корректор Е. Роюко

Тираж 745 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 1857/74

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4 ход которого подключен к первому .входу второго элемента И/И-НЕ, прямой выход второго триггера соединен со вторым входом установки в единичное состояние четвертого триггера и с первым входом второго эле мента И-ИЛИ/И-ИЛИ-НЕ, прямой выход которого подключен к первому входу первого элемента И/И-НЕ, первый и второй информационные входы устройст ва соединены со вторыми входами первого и второго элементов И-ИЛИ/

/И-ИЛИ-НЕ соответственно, выход четвертого триггера подключен к третьим входам первого и второго элементов И-ИЛИ/И-ИЛИ-НЕ, инверсные выходы которых соединены .:о вторыми входами первого и второго элементов

И/И-НЕ соответственно, вход задания режима работы устройства подклю чен к четвертым входам элементов

И-ИЛИ/И-ИЛИ-НЕ, вход сигналов опроса устройства соединен с третьим и четвертым входами установки в единичное состояние четвертого триггера.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 342184, кл. G 06 F 7/02, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 620977, кл. G 06 F 7/)2, 1977.