SU1003071A1 - Устройство дл сравнени чисел - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к автома1тике и вычислительной технике и может быть использовано в цифровых :системах контрол  и обработки информации . Известно устройство дл  сравнени  чисел, содержащее триггер с трем  ус тойчивыми состо ни ми, элементы И-НЕ элемент неравнозначности, который выполн ет сравнение чисел, заданных последовательно кодами, начина  как с младших, так и со старших разр дов Однако устройство не может осуществл ть выборку наибольшего или на именьшего из следующих друг за другом чисел, заданных последовательност ми импульсов или заданных после довательным кодом,начина  со старших или младших разр дов. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство, содержащее счет чик, регистр сдвига, группы элементов и, схему сравнени , триггер эле менты И, ИЛИ, элементы задержки, шины управлени , информационный вход, шину сброса, выходы схемы сравнени  выходы счетчика соединены с первой группой входов схемы сравнени  и информационньфш входами первой группы элементов И, выходы которых подключены к входам регистра сдвига, выходы которого соединены с второй группой входов схемы сравнени  и с информационньоии входами второй группы элементов И, выходы которых подключ ны к входам счетчика, перва  и втора  шина управлени  устройства соединены с первыми входг1Ми первого и второго элементов И соотнетственно, шина сбросаустройства подключена к вторым входам первого и второго элементов И и к первому входу третьего элемента И и через первый элемент задержки - к входу установки в единичное состо ние триггера, инверсный вы-, ход которого соединен с вторым входом третьего элемента И, выход которого подключен к входу первого элемента ИЛИ, выходы первого и второго элементов И соединены р вторым и. третьим входами первого элем, мента ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ подключен к первым входам четвертого и п того элементов И, вторые входы которых соединены с третьей и четвертой шинами управлени  устройства, выход четвертого элемента И через второй элемент задержки подключен к управл ющему входу второй группы элементов И, выход п того элемента И соединен с первым вхолом второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу установки в нулевое состо ние регистра, в нем информационный вход устройства соединен с первыми входами шестого и седьмого элементов И, вторые вход которых подключены к четвертой и третьей шинам управлени  устройства выход шестого элемента И соединен с информационным входом счетчика, а в ход седьмого элемента И подключен к информационному входу регистра, .выход первого элемента задержки соединен с первыми входами восьмого и дев того элементов И, вторые входы торых подключены к третьей и четвер той шинам управлени , выход восьмого элемента И соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход дев того элемента И подключен к пер вому входу третьего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с вы . ходом четвертого элемента И, а вы- ход - с входом установки в нулевое состо ние счетчика, выход п того эл мента И подключен через третий элемент задержки к управл ющему входу первой группы элементов И, а первый и втЬрой-выходы схемы сравнени  сое динены с третьими входами первого и второго элементов И Г 2 I. Недостатком этого устройства  вл етс  то, что оно не может осуществл ть выборку наибольшего или наименьшего из следующих друг за другом чисел, заданных последовательным кодом, начина  с младших разр  дов. Цельк изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечени  возможности сравнени  чисел, поступающих младшимиразр дами вперед. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  сравнени  чисел, содержащем счетчик, регистр сдвига, триггеры, элементы И, ИЛИ, элемент неравнозначности, элементы задержки, схему сравнени , причём и формационный вход устройства соединен с первыми входами первого и вто рого элементов И/ выход первого эЛе мента И подключен к информационному входу счетчика, а выход второго эле мента И соединен с информационным входом регистра сдвига, выходы счет чика подключены к входам первой гру пы схемы сравнени  и к информационным входам элементов И первой группы , выходы которых соединены с входами регистра сдвига, выходы которого подключены к входам второй группы схемы сравнени  и к информац онным входам элементов И второй группы, выходы которых соединены с входами счетчика, первый и второй выходы схемы сравнени  подключены к первым входам третьего и четвертого элементов И соответственно, шина сброса устройства соединена с вторыми входами третьего и четвертого элементов И, с первым входом п того элемента И и через первый элемент задержки - с первыми входами шестого и седьмого элементов И и с входом установки.в единичное состо ние первого триггера, инверсный выход которого подключен к второму входу п того элемента И, выход которого соединён с первым входом первого элемента ИЛИ, выходы третьего и четвертого элементов ИЛИ подключены к второму и третьему входам первого элемента ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ соединен с первыми входами вось.мого и дев того элементов И, выход дев того элемента И через второй элемент задержки подключен к управл ющим входам элементов И второй группы, выходы седьмого и восьмого элементов И соединены с входами второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу установки в нулевое состо ние регистра сдвига, выходы шестого и дев того элементов И соединены с входами третьего элемента ИЛИ/ выход которого подключен к входу установки в нулевое состо ние счетчика, а выходвосьмого элемента И соединен с первым входом четвертого элемента ИЛИ, выход которого через третий элемент задержки подключен к управл ющим входам элементов И первой группы, первый вход установки режима работы устройства соединен с вторыми входами второго, седьмого и дев того элементов И, второй вход установки режима работы устройства подключен к вторым входам . первого, шестого и восьмого элементов И, вход задани  выборки наиболь-. шего числа устройства соединен с трв. тьим входом третьего элемента И, вход задани  выборки наименьшего числа устройства подключен к третьему входу четвертого элемента И, информационный вход устройства соединен с первыми входами дес того элемента И и элемента неравнозначности, выход которого подключен к второму входу дес того элемента И и к первому входу одиннадцатого элемента И, выход регистра сдвига соединен с вторыми входами элемента неравнозначности и одиннадцатого элемента И, а выходы дес того и одиннадцатого элементов и соединены с входами установки единичного и нулевого состо ни  соответственно второго триггера, пр мой выход которого подключен к первому входу двенадцатого элемента И, инверсный выход второго триггера .соединен с первым входом тринадцатого элемента И, вторые входы двенадцатого и тринадцатого элементов И подключены к шине сброса, а их выходы, к четвертому и п тому входам первого элемента ИЛИ, вход задани  выборки наибольшего числа соединен с третьим входом тринадцатого элеме И,вход задани  выборки наименьшего числа подключен к третьему входу две .надцатого элемента И,вход задани  вида входной последовательности соеди нен с первьлм входом четырнадцатого элемент И, с четвертыми входс1МИ 12-го и 13-го элементов И, третий вход установки режима работы устрой ства соединен с четвертыми входами третьего и четвертого элементов И, выход первого элемента задержки под ключен к второму входу четырнадцатого элемента И, выход которого сое динен с вторым входом четвертого элемента ИЛИ. На чертеже представлена блок-схе устройства дл  сравнени . Устройство содержит счетчик 1, регистр сдвига 2, группы элементов ИЗ и 4, схему сравнени  5, триггеры б и 7, элементы И 8 - 21, элемен ты ИЛИ:22 - 25, элемент неравнознач ности 26, элементы задержки 27-29 . информационный вход 30, входы 31 33 установки режима работы устройст вход 34 задани  выборки наибольшего числа-, вход 35 задани  выборки наименьшего числау вход 36 задани  вида входной последовательности, шину 37 сброса. Устройство работает следующим образом. В исходном состо нии счетчик 1 и регистр сдвига 2 свободны, а триггер 6 - в .нулевом состо нии. При эт на инверсном выходе триггера 6 есть единичный - сигнал. Пусть на входах устройства 32 и 33 будут единичные потенциалы, указывающие, что на информационный вход 30 доступаютследующие друг за другом числа, заданные последовател ност ми импульсов, а на входе 35 устройства - единичный потенциал вы борки наименьшего из этих чисел. Первое число, поступающее на информационный вход 30, записываетс  через элемент И 14 в счетчик 1, а сигнал сброса, поступающий после числа на входную шину 37, через эле мент И 10, управл емый нулевым выходом триггера б, и через элементы ИЛИ 25 и И 16 переписывает это число в регистр сдвига 2. При этом триггер 6 через элемент задержки 29 устанавливаетс  в единичное состо ние . Кроме того, сигнал сброса чере элемент задержат 29 к элементы И 18 и ИЛИ 23 устанавливает счетчик 1 в исходное состо ние. . Второе число, поступающее на информационный вход 30, также записываетс  через элемент И 14 в счетчик 1. Если второе число окажетс  меньшй первого числа, записанного в регистре сдвига 2, то на выходе 38 схемы сравнени  5 будет единичный сигнал. Поступающий после числа на входную шину 37, сигнал сброса через элемё ты И 9, ИЛИ 25 и И 16 устанавлива|ет регистр сдвига 2 в исходноесостб  ние , а затем через элемент ИЛИ 22 и элемент задержки 27 переписывает число, наход щеес  в счетчике 1, в регистре сдвига 2. При этом счетчик 1 сигналом сброса через элемент задержки 29 и элементы И 18, ИЛИ 23 устанавливаетс  в исходное состо ние, В случае, если второе число больше или равно первому числу, записанному в регистре сдвига 2, то на выходе 38 схемы сравнени  5 будет нулевой сигнал. Сигн-ал сброса, поступающий после второго числа на входную шину 37, только через элемент задержки 29 и элементы И 18, ИЛИ 23 устанавливает счетчик 1 в исходное состо ние . При поступлении на вход устройства следующего сравниваемого числа операци  сравнени  производитс  анало-гично . В результате в регистре сдвига 2 будет наименьшее из следующих одно за другим чисел, заданных последовательност ми импульсов. Пусть на входах устройства 32 и 33 будут единичные сигналы, указывающие что на информационный вход 30 .поступают следующие друг за другом числа, f; заданные последовательност ми импульсов , а на входе 34 устройства единичный потенциал выборки наиболь шего из этих чисел. Первое число, поступающее на информационный вход 30, через элемент И 14 записываетс  в счетчик 1. При этом На выходе 39 схемы сравнени  5 будет единичный сигнал. Сигнал Сброса , поступающий после первого числа на входную шину 37, через элемен .ты И 8 (и 10), ИЛИ 25 и И 16 перезаписывает это число из счетчика 1 в регистр сдвига 2. При этом сигнал сброса через элемент задержки 29 устанавливает триггер 6 в единичное состо ние, а затем через элементы И 18 и ИЛИ 23 - счетчик 1 в исходное состо ние. Второе число, поступающее на информационный вход 30, также записываетс  через элемент И 14 в счетчик 1. . Если второе число окажетс  больше или равно первому числу, записанному в .регистре сдвига 2, то на выходе 39 схемы сравнени  5 будет единичный сигнал. Поступающий после числа на входную.шину 37 сигнал

сброса через элементы И 8, ИЛИ 25, И 16 и ИЛИ 24 устанавливает регистр сдвига 2 в исходное состо ние, а затем через элемент ИЛИ 22 и элемент задержки 27 переписьюает число, наход щеес  в счетчике 1, в регистр сдвига 2. При этом счетчик 1 сигналов сброса через элемент задержки 29 и элементы И 18, ИЛИ 23 устанавливаетс  в исходное состо ние.

В случае, если второе число меньше первого числа, записанного в регистре сдвига 2, то на выходе 39 схемы сравнени  5 будет нулевой сиг нал. Сигнал сброса, поступающий после второго числа на входную шину 37, только через элемент задержки 29 и элементы И 18, ИЛИ 23 уста навливает счетчик 1 в исходное состо ние .

При поступлении на вход устройства следующего сравниваемого числа операци  сравнени  производитс  аналогично.

В результате в регистре сдвига 2 будет наибольшее из следующих одно за другим, чисел, заданных последовательност ми импульсов.

Пусть на входах 31 и 33 устройст ва будут единичные сигналы, указывающие , что на информационный вход 30 поступают следующие друг за другом числа, заданные последовательным кодом, начина  со старших разр дов , а на входе 34 устройства - единичный потенциал выборки наименьшего из этих чисел. .

Первое число, поступающее на информационный вход 30, записываетс  через элемент И 13 в регистр сдви га 2, а сигнал сброса, поступающий после первого хисла на входную шину 37, через элемент И 10, управл ;емый нулевым выходом триггера б, и через элементы ИЛИ 25 и И 17 перезаписывает это число в счетчик 1. При этом триггер б через элемент задержки 29 устанавливаетс  в единичное состо ние. Кроме того, сигнал сброса через элемент задержки 29 и элементы И 19 и ИЛИ 24 устанавливает регистр сдвига 2 в исходное состо ние .

Второе число, поступающее на ин-, формационный вход 30, также записываетс  через элемент И 13 в регистр сдвига 2.

Если второе число окажетс  меньше или равно первому числу, записанному в счетчике-1, то на выходе 39 схемы сравнени  5 будет единичный сигнал. Поступающий после числа на входную шину 37 сигнал сброса через элементы И 8, ИЛИ 25, И 17-и . ИЛИ 23 устанавливает счетчик 1 в исходное состо ние, а затем через элемент задержки 28 переписывает г

число, наход щеес  в регистре сдвига 2, в счетчик 1. При этом ре- гистр сдвига 2 сигналом сброса через элемент задержки-29 и элементы И 19, ИЛИ 24 устанавливаетс  в исход ное состо ние.

В случае, если второе число.больше первого числа, записанного в -счетчике 1, то на выходе 39 схемы сравнени  5 будет нулевой сигнал, Сйг0 нал сброса, поступающий после второго числа на входную шину 37,только через элемент задержки 29 и элеме нI ты И 19, ИЛИ 24 устанавливает ре гистр сдвига 2в исходное состо ние.

5 При поступлении на вход устройства следующего сравниваемого числа операци  сравнени  производитс  аналогично .

В результате в .счетчике 1 будет

0 наименьшее из следукицих одно за дру гим чисел, заданных последовательным кодом, начина  со старших разр дов .

Пусть на входах 31 и 33 устройст5 ва будет единичный сигнал, указывающий , что на информационный вход 30 поступают следующие друг за другом числа, заданные последовательным кодом , начина  со старших разр дов, а

Q на входе 35 устройства - единичный потенциал выборки наибольшего из этих чисел.

Первое число, поступающее на информационный рход 30, через элемент

И 13 записываетс  в регистр сдвига 2. При этом на выходе 38 схемы сравнени  5 будет единичный сигнал. Сигнал сброса, поступающий после первого числа на шину 37 сброса, через элементы И 9 (И 10, ИЛИ 25

0 и И 17 переписывает это число из регистра сдвига 2 в счетчик 1. При этом сигнал сброса через элемент задержки 29 устанавливает триггер б в единичное состо ние, а затем че5 рез элементы И 19 и ИЛИ 24 - регистр сдвига 2 в исходное состо ние, Второе число, поступающее на информационный вход 30, также записываетс  через элемент И 13 в регистр

0 сдвига 2,

Если второе число окажетс  больше первого числа, записанного в счетчике 1, то на выходе 38 схемы сравнени  5 будет единичный сигнал.

5 Поступающий после числа на входную шину 37 сигнал сбросу через элементы И : 9, ИЛИ 25, И 17 и ИЛИ 23 устанавливает счетчик 1 в исходное состо ние , а затем через элемент эадержки 28 переписьшает число, наход щеес  в регистре сдвига 2, в счетчик 1, При этом регистр сдвига 2 .сигналом сброса через элемент задержки 79 и элементы И19, ИЛИ 24 устанавливаетс  в исходное состо ние-.-;

В случае, если второе число меньше или равно первому числу, записанному в счетчике 1, то сигнал сбрса , поступающий после второго числа на входную шину 37, только через элемент задержки 29 и элементы И. 19 ИЛИ 24 устанавливает регистр сдвига 2 в исходное состо ние.

При поступлении на вход устройства следующего сравниваемого числа операци  сравнени  производитс  аналогично .

В результате в счетчике 1 будет наибольшее из следующих одно за другим чисел, заданных последователным кодом, начина  со старших разр дов .

При сравнении чисел, заданных последовательным кодом, начина  с младших разр дов, на входах 31 и 36 должны быть единичные потенциалы.

В исходном состо нии регистр сдв га 2 свободен, а триггер 6 в нулево состо нии. Триггер 7 может находить с  в любе состо нии.

Код первого числа, поступающий н информационный вход 30 через элемент И 13, записываетс  в регистр сдвига 2. Сигнсш сброса, поступающи после первого числа на входную шину 37, через элементы И 10, ИЛИ 25, И 17 и ИЛИ 23 устанавливает счетчик 1 в исходное состо ние, а затем через элемент задержки 28 переписывает число, наход щеес  в регистре сдвига 2, в счетчик 1. При этом триггер 6 через элемент задержки 29 устанавливаетс  в единичное состо ние . Креме того, сигнал сброса через элемент; задержки 29 и элементы И 19 и ИЛИ 24 устанавливает регистр сдвига 2 в исходное состо ние, а затем через элементы И 15, ИЛИ 22 и элемент згщержки 27 переписывает число, наход щеес  в счетчике 1, .в регистр сдвига 2. .

Код второго числа также записываетс  через элемент И 13 в регистр сдвига 2.

С приходом второго кода на выходе регистра сдвига 2 по вл етс  код предыдущего числа. Входной код и код с выхода регистра сдвига 2 синхронно одноименными разр дами поступают на элементы И 20 и 21 и элемент неравнозначности 26, где . проводитс  их поразр дное сравнение

В случае, если одноименные разр ды первого и второго чисел равнозначны , то сигналы на выходах элементов И 20 и 21 отсутствуют. При этом триггер 7 сохран ет свое состо ние .

.Если в первой неравнозначной Ком бинации О соответствует коду с выхода регистра сдвига 2 и 1 входному коду, то по вл етс ; сигнал на выходе элемента и 20, вследствие чего триггер 7 устанавливаетс  в елиничное состо ние.

В случае, если в первой неравнозначной ксмбинации 1 соответствует коду с выхода регистра сдвига 2, а О - входному коду, то по вл  етс  сигнал на выходе элемента И 21. При этом триггер 7 устанавливаетс  в нулевое состо ние.

Пусть на входе 34 есть единичный сигнал выборки наименьшего иэ следующих друг за другом чисел, за данных последовательным кодом.

Если триггер 7 в нулевом состо нии , то сигнал сброса, поступаюйщй после второго числа на сброса , через И 12 и ИЛИ 25, И 17 переписывает содержимое регистра сдвига 2 в счетчик 1, а затем через элемент задержки 29 и элементы И 19 и ИЛИ 24 устанавливает регистр сдвига 2 в исходное состо ние, и через элементы И 15, ИЛИ 22 и элемент задержки 27 переписывает содержимое счетчика 1 в регистр сдвига 2.

В случае, если триггер 7 в единичном состо нии, то сигнал сброса, поступающий после второго числа на входную шину 37, только через элемен задержки 29 и элементы И 19 и ИЛИ 24 устанавливает регистр сдвига 2 в исходное состо ние, а затем через элементы И 15, ИЛИ 22 и элемент задержки 27 переписывает содержимое счетчика 1 в регистр сдвига 2.

В результате в счетчике 1, а также в регистре сдвига 2, будет меньшее из двух чисел, заданных последовательньил кодом, начина  с младших разр дов.

Пусть на входе 35 есть единичный сигнал выборки наибольшего из следукицих друг за другом чисел, заданных последовательным кодом.

1

Если триггер 7 в единичном состо нии , то сигнал сброса, поступающий после второго числа на входную шину 37, через элементы И 11 и ИЯИ 25, И 17 переписывает содержимое регист ра сдвига 2 в счетчик 1, а затем через элемент задержки 29 и элемент И 19 и ИЛИ 24 устанавливает регистр сдвига 2 в исходное состо ние, и через элементы И 15, ИЛИ 22 и элемент задержки 27 переписывает содержимое .счетчика 1 в регистр сдвига 2.

Claims (2)

1. В случае, если.триггер 7 в нулевом состо нии, то сигнал сброса, поступающий после второго числа на входную шину-37, только через эле-. мент задержки 29 и элементы И 19 и ИЛИ 24 устанавливает регистр сдвига 2 в исходное состо ние, а затем через элементы И 15, ИЛИ 22 и элемент задержки 27 переписывает содержимое счетчика 1 в регистр сдвига
2. 2. В результате в счетчике 1, а так «е в регистре сдвига 2 будет больлее из двух чисел, заданных последовательным кодом, начина  с младши разр дов. При поступлении на информационны вход 30 следующих друг за другом чи сел устройство работает аналогично. В результате в счётчике 1 и в ре гистре 2 будут наибольшее или наименьшее из следующих одно за други чисел, заданных последовательшлм кодом, начина , с младших разр дов, При таком построении устройства дл  сравнени  чисел оно выполн ет больше функций по сравнению с извес ным, т.е. выполн ет, кроме выборки наибольшего или наименьшего из следующих друг за другом чисел, заданных последовательност ми импульсов или последовательным кодом, начина  со старших разр дов, выборку наибольшего или наименьшего из следующ друг за другом чисел, заданных последовательным кодом, начина  с млад ших разр дов. Формула изобретени  Устройство дл  сравнени  чисел, содержащее счетчик, регистр сдвига, триггеры, элементы И, ИЛИ, элемент неравнозначности, элементы задержки , схему сравнени , причем информационный вход устройства соединен первыми входами первого и второго элементов И, выход первого элемента И подключен к информационно1 у вх ду счетчика, а выход второго элемен та И соединен с информационным входом регистра сдвига, выходы счетчика подключены к входам первой группы схемы сравнени  и к инфоЕмациойным входам элементов И первой группы , выходы которых соединены с вход ми регистра сдвига, выходы которого подключены к входам второй группы схемы сравнени  и к информационным входам элементов И второй группы , выходы которых соединены с входами счетчика, первый и второй в ходы схемы сравнени  подключены к первым входам третьего и четвертого элементов И соответственно/ шина сброса устройства соединена с вторыми входами третьего и четвертого элементов И, с первым входом п того элемента И и череэ первый элемен задержки - с первыми входами шестого и седьмого элементов И и с входом установки в единичное состо ние первого триггера, инверсный выход которого подключен к второму входу п того элемента И, выход которого соединен с первьм входом первого элемента ИЛИ, выходы третьего и чет вертого элементов ИЛИ подключены к второму и третьему входам первого элемента ИЛИ соответственно,. выход первого элемента ИЛИ -соединен с первыми входами восьмого и дев того элементов И, выход дев того элемента И через второй элемент задержки подключен к управл ющим входам.элементов И второй группы, выходы седьмого и восьмого элементов И соединены с входйми второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу установки в нулевое состо ние регистра сдвига, выходы шестого и дев того элементов И соединены с входами третьего элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу установки в нулевое, состо ние счетчика, а выход восьмого элемента И соединен с первым входом четвертого элемента ИЛИ выход которого через третий элемент задержки подключен к управл ющим входам элементов И первой группы, первый вход установки режима работы устройства соединен с вторыми входами второго, седьмого и дев того элементов И, второй вход установки режима . работы устройства подключен к вторым входам первого, шестого и восьмого элементов И, вход задани  выборки наибольшего числа устройства соединен с третьим входом третьего элемента И, вход задани  выборки наименьшего числа устройства подключен к третьему входу четвертого элемента И, отличающеес  тем, что/ с целью расширени  функциональных возможностей за счет обеспечени  -. :. Сравнени  чисел, поступающих младшими разр дами вперед, в нем информационный вход устройства соединен с первыми входами дес того элемента И, элемента неравнозначности, выход которого подключен к второму входу дес того элемента и и к первому входу одиннадцатого элемента И, выход регистра сдвига соединен с вторыми входами элемента неравнозначности и одиннадцатого элемента И, а выходы дес того и одиннадцатого элементов И .Соединены с входами установки единичного и нулевого состо ни  соответственно второго триггера, пр мой выход которого подключен к первому входу., двенадцатого элемента И, инверсный выход второго триггера соединен с первым входом тринадцатого элемента И, вторые входы двенадцатого и тринадцатого элементов И подключены к шине сброса, а их выходы к четвертому и п тому входгич соответственно первого элемента ИЛИ, вход задани  выборки наибольшего числасоединен с третьим входом тринадцатого элемента И,вход задани  выборки наименьшего числа подключен к третьему входу двенадцатого элемента И,