SU798810A1 - Устройство дл сравнени весов кодов - Google Patents

Description

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в специализированных машинах, в устройствах обработки и сортировки данных, а также в устройствах контроля цифровых схем.

Известно устройство для сравнения чисел, содержащее два триггера, две группы элементов И, двоичный счетчик, триггеры, дешифратор, счетчик анализа, элементы И, ИЛИ, формирователь сигнала перезаписи, инвертор [1] .

Недостатком этого устройства является его сложность, а также невозможность выполнения функции сравнения кодов по весам.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее тактовый генератор, счетчик и регистр, выходы которых соединены соответственно со входами дешифраторов. Выходы дешифратора соединены со схемой анализа [2] .

Однако эта схема не позволяет сравнивать веса чисел.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения возможности!сравнения весовых соотношений чисел.

Эта цель достигается тем, что в устройстве, содержащем два п-разряд5 ных регистра сдвига, генератор импульсов, узел анализа результата, 2 η поразрядных узлов сравнения, выход генератора импульсов соединен с первым входом узла анализа реэуль10 тэта, первый выход которого подключен ко входам первого и второго п-разрядных регистров сдвига и к первым входам первого и (п+1)-го поразрядных узлов сравнения,' выход каждого i-ro поразрядного узла сравнения, где 1=1,2,...,п подключен к первому •входу (1+1)-го поразрядного узла сравнения и ко входу установки в единичное состояние (i+l)-ro разряда первого п-раэрядного регистра сдвига, выход каждого (1+п)-го поразрядного узла сравнения соединен с первым входом (i+n+l)-ro поразрядного узла сравнения и со входом установки в единичное состояние i-ro разряда второго η-разрядного регистра сдвига, прямой выход каждого i-го разряда первого регистра сдвига подключен ко второму входу i-го поразрядного узла сравнения, а прямой выход каждого 1-го разряда второго регистра сдвига соединен со вторым входом (i+n)-ro поразрядного узла сравнения^ выходы η-го и 2 η-го узлов поразрядного сравнения подключены ко второму и третьему входам узла анализа результатов соответственно, шина управления устройства соединена с четвертым входом узла анализа результата, инверсные входы устройства подключены к третьим входам поразрядных узлов сравнения и тем, что в нем узел анализа результата содержит элементы И, ИЛИ, триггеры, причем первый вход узла соединен с первым входом первого элемента И, выход которого подключен к первому выходу узла, второй вход уз- 15 ла соединен с первыми входами второго элемента И и элемента ИЛИ, выходы которых подключены ко входам первого и второго триггеров соответственно, прямой выход второго триггера через 20 элемент задержки соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И, третий вход узла соединен со вторыми входами второго и четвертого элемента И и элемента ИЛИ, ин- 25 версный выход второго триггера подключен ко второму входу первого элемента И, третий вход которого соеди нен- с четвертым входом узла, инверс ный выход первого триггера подключен к третьему входу четвертого элемента И и ко второму входу третьего элемента И, третий вход которого соединен со вторым входом узла, выходы третьего и четвертого элементов И соединены со вторым и третьим выходами узла, прямой выход первого триггера подключен к четвертому выходу узла, также тем, что в нем каждый поразрядный узел сравнения состоит из элемента И, элемента запрета и элемента ИЛИ, причем первый вход узла подключен к прямому входу элемента запрета, второй вход узла соединен с первым входом элемента И, третий вход узла подключен к инверсному входу элемента запрета и ко второму входу элемента И, выходы которых соединены со входами элемента ИЛИ, выход которого подключен’ к выходу узла.

Функциональная схема устройства 50 приведена на чертеже.

Устройство содержит п-разрядных регистра 1 и 2 сдвига, узел 3 анализа результата, генератор 4 импульсов, поразрядные узлы 5^ , 5₂,. .. , 5^ сравнения. Каждый поразрядный узел 5 сравнения состоит из элемента И 6, элемента 7 запрета, элемента ИЛИ 8. Узел 3 анализа результата состоит из элемента И 9, триггера 10, элемента 11 60 задержки, элемента ИЛИ 12, элементов И 13-15, триггера 16. Устройство имеет шину 17 управления, выходные шины

18-20, информационные входы 21,,

212,..., ²¹и ^и 22-1' 22-х,..., 22ц. 65

Устройство работает следующим образом.

На информационные входы 21^ , 21^, ..., 21ц подаются прямые значения разрядов первого двоичного числа, а на информационные входы 22^, 22₂,..., 22ц подаются прямые значения разрядов второго двоичного числа. По шине 117 управления на узел 3 анализа результата поступает сигнал разрешения сравнения, по которому узел анализа 3 результата начинает выдавать тактовые импульсы. При поступлении тактового импульса на вход первого поразрядного узла 5 сравнения, а также на вход первого регистра 1 сдвига и сигналов с выходов i-ых разрядов сдвигового регистра 1 на входы (|+1)-ых поразрядных узлов сравнения происходит информация в регистре сдвига 1, Причем, если значение i-го разряда двоичного числа равно нулю, то сигнал записи единицы поступает одновременно на вход i-ro разряда регистра 5 и через элемент запрета 7 и элемент ИЛИ 8 на вход i+1 разряда регистра. Если в (ϊ+1)-ομ разряде двоичного числа оказывается код '*0*', то сигнал через элемент запрета 7 и элемент ИЛИ 8 следующего (i+Ι)-го поразрядного узла сравнения поступает на вход (i+2)-ro разряда регистра. Распространение сигнала записи единицы происходить до того разряда регистра 1 сдвига, на выходе которого элемент запрета 7 поразрядного узла сравнения оказывается закрытым единичным сигналом, поступающим по информационному входу 21^^, при этом во все эти разряды записывается код единицы за один такт. В следующем такте код единицы с выхода регистра 1 сдвига через открытый единичным сигналом элемент И 6 в (1+к)-ом разряде и элемент ИЛИ 8 запишется в. следующий разряд 1 регистра, или в зависимости от значения следующих разрядов двоичного числа в несколько разрядов регистра. Через ш тактов во все разряды регистра 1 сдвига записывается код единицы и с выхода элемента ИЛИ 8, подключенных к первому регистру 1 сдвига, единичный сигнал поступит в узел 3 анализа результата на ее первый вход, а с выхода последнего узла поразрядного сравнения подключенного ко второму регистру 1 сдвига, единичный сигнал поступает на второй вход узла анализа результата.

Таким образом, количество тактов, необходимых для заполнения всего регистра единицами, равно количеству единиц содержащихся в разрядах кода двоичного числа от их расположения. Если количество единиц^содержащихся в разрядах сравниваемых двоичных чисел айв равно, то единичные сиг

79881Q налы на выходах последних узлов анализа результата, подключенных к первому и второму регистрам 1 появится одновременно и оба триггера 10 и 16, подключенные к выходам элементов ИЛИ 12 и .И 13 установится в единичное сос тояние. При этом на выходной шине 19 (а=в) устройства появится единичный сигнал, а выходы элементов И 14 и И 15 блокируют с помощью элемента задержки 17. Одновременно нулевой сигнал с инверсного выхода триггера 10 заблокирует прохождение тактовых импульсов. Если выходной сигнал на выходах последних поразрядных узл^в сравнения появляется только на одном выходе, то количество единиц в сравниваемых кодах различно. Если единичный сигнал с выхода последнего поразрядного узла сравнения появляется на первом входе узла 3 анализа результата, то через элемент И 14 на выходную шину устройства поступает единичный сигнал, а если .единичный сигнал появляется на втором входе узла 3 анализа результата, то через элемент И 15 на выход устрой ства поступает единичный сигнал. Сигналы тактовой частоты при неравенстве весов сравниваемых кодов блокируются так же,как и при их равенстве первой же единицей появившейся на выходе одного из последних поразрядных узлов сравнения.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в спе1 )иализированных машинах, в устройствах обработки и сортировки данных, а также в устройствах контрол  цифровых схем. Известно устройство дл  сравнени  чисел, содержащее два триггера, две группы элементов И, двоичный счетчик , триггеры, дешифратор, счетчик анализа, элементы И, ИЛИ, формирователь сигнала перезаписи, инвертор 11. Недостатком этого устройства  вл етс  его сложность, а также невозможность выполнени  функции сравнени кодов по весам. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство, содержащее тактовый генератор, счетчик и регистр, выходы которых соединены соответстве но со входами дешифраторов. Выходы дешифратора соединены со схемой анализа 2. Однако эта схема не позвол ет сравнивать веса чисел. Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей за счет обеспечени  возможности)сравнени  весовых соотношений чисел. Эта цель достигаетс  тем, что в устройстве, содержащем два п-разр дных регистра сдвига, генератор импульсов , узел анализа результата, 2 п поразр дных узлов сравнени , выход генератора импульсов соединен с первым входом узла анализа результата , первый выход которого подключен ко входам первого и второго п-разр дных регистров сдвига и к первым входам первого и (п+1)-го поразр дных узлов сравнени , выход кг ццого i-ro поразр дного узла сравнени , где ,2,...,n подключен к первому входу (i+l)-ro поразр дного узла сравнени  и ко входу установки в единичное состо ние (i+l)-ro разр да первого п-разр дного регистра сдвига, выход каждого (i+n)-го поразр дного узла сравнени  соединен с первым входом (i+n+l)-ro поразр дного узла сравнени  И со входом установки в единичное состо ние i-ro разр да второго п-разр дного регистра сдвига, пр мой выход каждого i-ro разр да первого регистра сдвига подключен ко второму входу i-ro поразр дного узла сравнени , а пр мой выход каждого i-ro разр да второго регистра сдвига соединен со вторым входом (i+n)-ro поразр дного узла сравнени  выходы п-го и 2 п-го узлов поразр дного сравнени  подключены ко второму и третьему входам узла анализа резульратов соответственно, шина управлени устройства соединена с четвертым вхо дом узла анализа результата, инверсн входы устройства подключены к третьим входам поразр дных узлов сравнени  и тем, что в нем узел анализа результата содержит элементы И, ИЛИ, триггеры, причем первый вход узла соединен с первым входом первого эле мента И, выход которого подключен к первому выходу узла, второй вход узла соединен с первыми входами второг элемента И и элемента ИЛИ, выходы которых подключены ко входам первого и второго триггеров соответственно, пр мой выход второго триггера через элемент задержки соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И, третий вход узла соединен со вторыми входами второго и четвертого элемента И и элемента ИЛИ, инверсный выход второго триггера подключен ко второму входу первого элемента И, третий вход которого соединен- с четвертым входом узла, инверсный выход первого триггера подключен к третьему входу четвертого элемента И и ко второму входу третьего элемен та И, третий вход которого соединен со вторым входом узла, выходы третье го и четвертого элементов И соединен со вторым и третьим выходами узла, пр мой выход первого триггера подклю чен к четвертому выходу узла, также тем, что в нем каждый поразр дный узел сравнени  состоит из элемента И элемента запрета и элемента ИЛИ, при чем первый вход узла подключен к пр  мому входу элемента запрета, второй вход узла соединен с первым входом элемента И, третий вход узла подключен к инверсному входу элемента запрета и ко второму входу элемента И, выходы которых соединены со входами элемента ИЛИ, выход которого подключен к выходу узла. Функциональна  схема устройства приведена на чертеже. Устройство содержит п-разр дных регистра 1 и 2 сдвига, узел 3 аналиsa результата, генератор 4 импульсов поразр дные узлы 5 , 5,. - , 2м срав нени . Каждый поразр дный узел 5 сра нени  состоит из элемента И 6, элемента 7 запрета, элемента ИЛИ 8. Узе 3 анализа результата состоит из элемента И 9, триггера 10, элемента 11 задержки, элемента ИЛИ 12, элементов И 13-15, триггера 16. Устройство име шину 17 управлени , выходные шины 18-20, информационные входы 21, 211,..., 21, и 22, 22а,..., 22ц. Устройство работает следующим образом . На информационные входы 21., 212, ..., 21 подаютс  пр мые значени  разр дов первого двоичного числа, а на информационные входы 22, 222,..., 22, подаютс  пр мые значени  разр дов второго двоичного числа. По шине l7 управлени  на узел 3 анализа результата поступает сигнал разрешени  сравнени , по которому узел анализа 3 результата начинает выдавать тактовые импульсы. При поступлении тактового импульса на вход первого поразр дного узла 5 сравнени , а также на вход первого регистра 1 сдвига и сигналов с выходов i-ых разр дов сдвигового регистра 1 на входы (+1)-ых поразр дных узлов сравнени  происходит информаци  в регистре сдвига 1, Причем, если значение i-ro разр да двоичного числа равно нулю, то сигнал записи единицы поступает одновременно на вход i-ro разр да регистра 5 и через элемент запр.ета 7 и элемент ИЛИ 3 на вход i+1 разр да регистра. Если в (1+1)-ом разр де двоичного числа оказываетс  код О, то сигнал через элемент запрета 7 и элемент ИЛИ 8 следующего (i+1)-го поразр дного узла сравнени  поступает на вход (i+2)-ro разр да регистра. Распространение сигнала записи единицы происходить до того разр да регистра 1 сдвига, на выходе которого элемент запрета 7 поразр дного узла сравнени  оказываетс  закрытым единичным сигналом, поступающим по информационному входу 21, при этом во все эти разр ды записываетс  код единицы за один такт. В следующем такте код единицы с выхода регистра 1 сдвига через открытый единичным сигналом элемент И 6 в (i+k)-oM разр де и элемент ИЛИ 8 запишетс  в. следующий разр д 1 регистра, или в зависимости от значени  следующих разр дов двоичного числа в несколько разр дов регистра. Через m тактов во все разр ды регистра 1 сдвига записываетс  код единицы и с выхода элемента ИЛИ 8, подключенных к первому регистру 1 сдвига, единичный сигнал поступит в узел 3 анализа результата на ее первЕ й вход, а с выхода последнего узла поразр дного сравнени  подключенного ко второму регистру 1 сдвига, единичный сигнал поступает на второй вход узла анализа результата . Таким образом, количество тактов, необходилолх дл  заполнени  всего регистра единицами, равно количеству единиц содержащихс  в разр дах кода двоичного числа от их расположени . Если количество единиц, содержащихс  в разр дах сравниваемых двоичных чисел айв равно, то единичные сигналы на выходах последних узлов аИЛлиза результата, подключенных к первому и второму регистрам 1 по витс  одновременно и оба триггера 10 и 16 подключенные к выходам элементов ИЛИ 12 и .И 13 установитс  в единичное со то ние. При этом на выходной шине 19 () устройства по витс  единичный сигнал, а выходы элементов И 14 и И 15 блокируют с помощью элемента задержки 17, Одновременно нулевой сигнал с инверсного выхода триггера 10 заблокирует прохождение тактовых импульсов. Если выходной сигнал на выходах последних поразр дных сравнени  по вл етс  только на одном выходе, то количество единиц в сравниваемых кодах различно. Если единичный сигнал с выхода последнего поразр дного узла сравнени  по вл етс  на первом входе узла 3 анализа результата, то через элемент И 14 на выходную шттну устройства поступает единичный сигнал, а если .единичный сигнал по вл етс  на втором входе узла 3 анализа результата то через элемент И 15 на выход устро ства поступает единичный сигнал. Сигналы тактовой частоты при неравенстве весов сравниваемых кодов блокируютс  так же,как и при их равенстве первой же единицей по вившайс  на выходе одного из последних поразр дных узлов сравнени . : Формула изобретени  Устройство дл  сравнени  весов кодов, содержащее два п-разр дных регистра сдвига, генератор импульсов , узел анализа результата, 2 п поразр дных узлов сравнени , о т личающеес   тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей устройства за счет обеспе4Ьни  возможности сравнени  весовых соотношений чисел, в нем выход генератора импульсов соединен с первым уходом узла анализа результата, первый выход которого подключен ко входги первого и второго п-разр дных регистров сдвига и к первым входам первого и (п+1)-го поразр дных узлов сравнени , выход каждого i-ro поразрущного узла сравнени , где ,2,...,п подключен к первому входу (i+l)-ro поразр дного узла сравнени  и ко входу установки в единичное состо ние (i+l)-ro разр да первого п-разр дного регистра сдвига, выход каждого (1+п)-го поразр дного узла сравнени  соединен с первым входом (i+n+l)-ro поразр дного узла сравнени  и со входом установки в единичное состо ние i-ro разр да второго п-разр дного регистра сдвига, пр мой выход каждого i-ro разр да первого регистра сдвига подключен ко второму входу i-ro поразр дного узла сравнени , а пр мой выход каждого i-ro разр да второго регистра сдвига соединен со вторым входом (i+n)-ro поразр дного узла сравнени , выход п-го и 2 п-го узлов поразр дного сравнени  подключены ко второму и третьему входам узла анализа результатов соответственно, шина управлени  устройства соединена с четвертым входом узла аналиЗа результата , инверсные входы устройстваподключены к третьим входам поразр дп ных узлов сравнени . 2.Устройство по п.1, отличающее с   тем, что в нем узел анализа результата содержит элементы И, ИЛИ, триггеры, причем первый вход узла соединен с первым входом первого элемента И, выход которого подключен к первому выходу узла, второй вход узла соединен с первыми входами второго элемента И и &лемента ИЛИ, выходы которых подключены ко входам первого и второго триггеров соответственно , пр мой выход второго тригге-. ра через элемент задержки соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И, третий вход узла соединен со вторыми входами второго и четвертого элемента И и элемента ИЛИ, инверсный выход второго Триггера подключен ко второму входу первого элемента И, третий вход которого соединен с четвертым входом узла, инверсный выход первого триггера подключен к третьему входу четвертого элемента И и ко второму входу третьего элемента И, третий вход которого соединен со вторым входом узла, выходы третьего и четвертого элемента И соединены со вторым и третьим выходами узла, пр мой выход первого триггера подключен к четвертому выходу узла. 3.Устройство по п.1, отличающеес  тем, что в нем каждый поразр дный узел сравнени  состоит из элемента И, элемента запрета и элемента ИЛИ, причем первый вход узла подключен к пр мому входу элемента запрета, второй вход узла соединен с первым входом элемента И, третий вход узла подключен к инверсному входу элемента запрета и ко второму входу элемента И, выходы которых соединены со входами элемента ИЛИ, выход .которого подключен к выходу узла. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 521566, кл. G 06 F 7/04, 12.05.74.
2. 2. Авторское свидетельство СССР № 441559, кл. G 06 F 7/04, 22.09.72 (прототип).