SU1030795A1 - Устройство дл сравнени однопозиционных кодов чисел - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к вычислительной телнике и может быть использовано в цифровых вычислительных машинах , в частности, в арифметических устройствах пор дка. Известно устройство дл  сравнени  чисел, содержащее диоды, позиционные шины чисел, выходные шины, элементы И и НК 1 . Основным недостатком этого устройства  вл етс  большое количество оборудовани , обуславливающее низкую надежность его работы. Наиболее близким к изобретению Явл етс  устройство дл  сравнени  однопозиционных кодов, содержащее ди оды, позиционные шины сравниваемых чисел и выходные информационные иданы причем кажда  из позиционных шин пер вого сравниваемого числа через сравнивающие диоды св зана с соответству ющей основной и вспомогательной шина ми второго сравниваемого числа, соединенными через согласующие резисто ры с позиционными шинами этого числ Логический элемент И, выход которого подключен к выходной информационной шине Больше, а один из входов через логический элемент 1IF. - к выходной информационной шине Меньше, св занной через разв зывающие диоды с основными шинами второго сравнивае мого числа, кажда  позиционна  шина 1-го разр да первого сравниваемого числа соединена дополнительно через сравнивающие диоды с основными шинами всех младших разр дов второго сра ниваемого числа, дополнительные шины которого через разв зывающие диоды и второй логический элемент НЕ соеди нены с выходной информационной шиной Равно и с другим входом логического элемента И 2 Недостатком известного устройства  вл етс  его сложность, обусловленна  большим количеством сравнивающих диоДОВо Цель изобретени  -упрощение устройствао Поставленна  цель, достигаетс  тем что в устройство, содержащее диоды, позиционные шины первого и второго сравниваемых -чисел, выходные шины Больше, Равно и Меньше, первый и второй элементы НЕ и первый элемент И, выход которого подключен к информационной шине Больше, один из входов первого элемента И соединен с выходом первого элемента НЕ, причем позиционные шины второго сравниваемого числа соединены через согласующие резисторы с основной и вспомогательной шинами этого числа, кажда  позиционна  шина -г -го разр да первого сравниваемого числа через соответствующий сравнивающий диод соединена с соответствующей вспомогательной шиной второго сравниваемого числа, кажда  позиционна  шина группы старших разр дов riepBoro сравниваемого числа через соответствующие сравнивающие диоды соединена дополнительно с основными шинами всех младших разр дов соответствуюицей группы второго сравниваемого числа, а все вспомогательные шины второго сравниваемого числа через разв зывающие диоды соединены с вторым входом первого элемента И и через второй элемент НЕ - с выходной шиной Равно, введены третий элемент НЕ, второй элемент И и элемент ИЛИ, первый вход которого через соответствуюи1ие разв зывающие диоды соединен с первой группой основных шин второго сравниваемого числа, второй вход через третий элемент НЕ и соответствующую группу разв зывающих диодов соединен с второй группой основных шин второго сравниваемого числа, а выход подключен к входу первого элемента НН и к первому входу второго элемента И, второй вход которого соединен с вторым входом первого элемента И, а выход подключен к выходной шине Меньше, причей кажда  позиционна  шина группы младших разр дов первого сравниваемого числа через сравнивающие диоды соединена с основными шинами всех старших разр дов соответствующей группы второгр сравниваемого числа. На фиг. 1 представлена схема устройства дл  сравнени  однопозиционных кодов; на фиг. 2 - матрица дл  сравнени  двух однопозиционных кодов; на фиг. 3 - соотношение кодов в различных област х матрицы. Устройство содержит позиционные шины 1 первого сравниваемого числа А, первый и последующие разр ды позиционного кода которого подключены к инам сверху вниз, позиционные шины 2 второго сравниваемого числа В, ервый и последующие разр ды позиционного кода которого подключены к шинам права налево. Кажда  щина . через согласующие резисторы 3 соединена основной 4 и с вспомогательной 5 шинами. Вспомогательные шины 5 числа посредством сравнивающих диодов 6 соединены с позиционными шинами 1 одноименных разр дов кода числа А,дл  анализа равных чисел. Основные шины k первой группы позиционных шин кода числа В через сравнивающие диоды 6 соединены с позиционными шинами 1 второй половины разр дов кода числа А и с группой разв зывающих диодов 7. Основные шины второй группы позиционных шин кода числа В через сравниваюи1ие диоды 6 соединены с позиционными шинами первой половины разр дов кода числа А и с группой разв зы вающих диодов 8. Все вспомогательные шины 5 -соединены с группой разв зыва ющих диодов 9о Элементы НЕ 10, ИЛИ 1 НЕ 12, И 13, И 14 и НЕ 15 служат дл  формировани  сигналов Больше, Мен ше и Равно Устройство работает следующим образом . Определение соотношени  сравнийае мых чисел А и В, представленных одно позиционными кодами, основано на свойстве матрицы чисел. Анализирующа  матрица строитс  путем соединени каждого разр да числа В вентильными элементами с каждым разр дом числа А ( Условно така  матрица показана на фиг. 2) Узловые точки матрицы соответствуют вентильным элементам и отражают соотношение сравниваемых чисе Так, точки пересечени  шин с равными номерами шин чисел размещены на диа гонали матрицы. Точки пересечени , лежащие ниже диагонали, означают соотио1иение А В, а выше диагонали - А В. Поме1ца  в точки пересечени  элементы совпадени  и объедин   их соответствующие выходы, получаем результат сравнени . Из анализа матрицы видно, что в известном ус ройстве признаком равенства чисел Равно  вл ютс  сигналы, снимаемые с диагонали матрицы. Признаки Больше или Меньше формируютс  элементами , размещенными только ниже диагонали, так как нет необходимоеiи использовать элементы, размещеннае выше диагонали, ввиду симметричности матрицы (значени  А В можно получить путем инверсии сигналов с элементов , размещенных ниже диагонали матрицы). Использу  эти свойства матрицы, можно сократить дополнительно количество сравниваемых диодов следую1ЦИМ образом. ( Условно такой подход показан на фиг. 3). Разделим матрицу на две равные части. Тогда, если точки пересечени  наход тс  в заштрихованной области первой половины матрицы , А 7 В. Ясли точка пересечени  находитс  в первой половине вне этой области, то А В. Аналогично, если точка пересечени  находитс  в заштрихованной области второй половины матрицы, А В, если вне ее . Разместим вентильные элементы в заштрихованных о(5ласт х. Тогда дл  получени  признака А В необходимо логически сложить сигналы с вентильных элементов первой половины матрицы с инверсными значени ми сигналов с вентильных элементов второй половины матрицы , исключа  сигналы с диагональных элементов. Получение признака А В выполн етс  путем объединени  инверсных значений сигналов с диагональных элементов, сигналов с второй половины матрицы и инверсных значений сигналов с первой половины матрицы. Рассмотренные принципы сравнени  чисел позвол ют сократить количество сравниваемых диодов. Кроме того, из анализа работы известного устройства видно, что сравнивающие диоды, включенные по диагонали между основными шинами числа В и позиционными шинами числа А, участвуют в процессе сравнени , когда А В, так как эти диоды размещены на диагонали. При равных числах А и В сигналом Равно блокируетс  формирование сигнала Меньше без использовани  этих диодов. В известном устройстве эти. диоды примен ютс  дл  формировани  нулевого значени  сигнала Меньше. Предположим, что число А представлено положительным, а число В отрицательным единичными сигналами по одной из соответствующих этим числам позиционных шин 1 и 2. Пример 1., . В этом случае единичные сигналы присутствуют на третьих позиционных шинах сравниваемых чисел. Сравнивающий диод 6, включенный между третьей позиционной шиной t кода числа А и вспомогательной шиной 5 третьей позиционной шины 2 Кода числа В, открыт. Вследствие этого нулевой сигнал через разв зыаающий диод 9 группы передаетс  на вход элемента НЕ IX, закрыва  по входам элементы И 13 и . Элемент НЕ 12 формирует на выходной шине Равно единичный сигнал. Так как пламенты И 13 и 1) закрыты г на выходных ши нах Меньше и Больше будут нулевы сигналы. Пример 2, А 3, В .. В этом случае единичные сигналы присутствуют на третьей позиционной шине 1 кода числа А и на второй пози:ционной шине . кода числа В, Так как эти шины не св заны между собой диодами , то единичный сигнал с основно шины третьей позиционной шины 2 Ко да числа В через разв зывающий диод группы 8 подаетс  на вход элемента Н 10, С выхода этого элемента ну  евой сигнал блокирует элемент И 13 и через элемент НЕ 15 разрешает рабо ту элемента Л k. Одновременно едини ный сигнал через разв зывающий диод группы 9 подключенный к вспомога - тельной шине 5 третьей позиционной шины 2 кода числа В, разрешает формирование единичного сигнала Больше элементом И 1. На выходе элемента НК 12 будет нулевой сигнал Равно. На выходе элемента И 13 будет нулевой сигнал Меньше. Пример 3. А 6, В 5. В этом случае сравнивающий диод, включенный между шестой позиционной шиной 1 кода числа А и основной шиной позиционной шины . кода числа В, открыт . Нулевой сигнал через разв зыва юи(ий диод группы 7 подаетс  на вход элемента ИЛИ 11, с выхода которого этот сигьал закрывает по входу элемент И 13 и через элемент НЕ 15 открывает элемент И 1 одновременно с единичным сигналом, снимаемым через разв зывающий диод группы 9 с-вспомогательной шины 5 п той позиционной шины . кода числа В. При этом формиоуетсй единичный сигнал Больше, смгналы Меньше и Равно, будут ну .гювыми. Пример i.A ., В 3.. В этом случае диод 6 открыт. Нулевой . сигнал через разв зывающий диод груп пы 8 поступает на вход элемента НЕ Выходной сигнал с элемента НЕ 10 совместно с единичным сигналом через разв зывающий диод группы 9 с вспомо гательной шины 5 третьей позиционной .шины 2 кода числа В обеспечивает фор мирозэчие единичного сигнала Меньше элемс нтом И 13 и нулевых сигналов Больше и Ра5но Ч Пример 5 А 3, В 7 В этом случае третьи позиционные шины 1 кода числа А не св заны сравниваю1 |им диодом с седьмой позиционной шиной 2 кода числа 8. Единичные сигналы, снимаемые; через разв зывающие диоды группы 7 и группу 9 соответственно с основной 5 и вспомогательной k шин седьмой ози11ионной шины 2 кода числа В, обеспечивают посредством элемента ИЛИ 11 и элемента И 13 единичный сигнал Меньше и нулеаые сигналы Больше и Равно, Работа устройства при других номерах пози ионных шик и соотношени х ксцоБ чисел А и В аналогична. Таким образом, при реализации предложенного устройстваТребуетс  меньшее количество полупроводниковых диодов , что повышает надежность устройстза . Сравнительна  оценка затрат оборудовани  показала, что если И- число позиционных шин кодов чисел А и В, тогда в известном устр1 йстве требуемое количество сравнивающих диодов определитс  по выражению Vi(vti-b) К1- -+ /И-- гч I л количество диодов дл  построени  всей матрицы; и - количество диодов, размещенных на диагонали матрицы. Дл  построени  предлагаемого устройства необходимое количество сравнивающих диодов определ етс  по выражению 1 (п +2) 4 Сравнивани  выражени  ( 1) лучим н.М..1Мм.±з) К1 1у1(.+а) Таким образом, в предлагаемом стройстве сравнивающих диодов в два аза меньше, чем в прототипе

1

fO

CVI

о

LTH

.

V.J

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ 0ДН0ГЮЗИЦИ0ННЫХ КОДОВ ЧИСЕЛ, содержа- ^: щее диоды, позиционные шины первого и второго сравниваемых чисел, выходные шины Больше, Равно и Меньше, первый и второй элементы НЕ и первый элемент И, выход которого подключен · к выходной шине Больше, один из входов первого элемента И.соединен с выходом первого элемента НЕ, причем позиционные шины второго сравниваемого числа соединены через согласующие резисторы с основной и вспомогательной шинами этого числа, каждая позиционная шина ί -го разряда первого сравниваемого числа через соответствующий сравнивающий диод соединена с соответствующей вспомогательной шиной второго сравниваемого числа, каждая позиционная шина группы старших разрядов первого сравниваемого числа через соответствующие сравнивающие диоды соединена дополнительно с основными шинами всех младших разрядов соответствующей группы второго сравниваемого числа, а все вспомогательные шины второго сравниваемого числа через развязывающие диоды соединены с вторым входом первого элемента И и через второй элемент НЕ - с выходной шиной Равно, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, в него введены третий элемент НЕ, второй элемент И и элемент ИЛИ, первый вход которого через соответствующие развязывающие диоды соединен с первой группой основных шин второго сравниваемого числа, второй вход через третий элемент НЕ и соответствующие развязывающие диоды соединен с второй группой основных шин второго сравниваемого числа, а выход подключен к входу первого элемента НЕ и к первому входу второго элемента И, второй вход которого соединен с вторым входом первого элемента И, а выход подключен к вы ходной шине Меньше, причем каждая позиционная шина группы младших разрядов первого сравниваемого числа через соответствующие сравнивающие диоды соединена дополнительно с основными шинами всех старших разрядов соответствующей группы второго сравниваемого числа.