SU949651A1 - Устройство дл сравнени чисел - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ЧИСЕЛ

1

Изобретение относитс  к автоматике и вычнслительной технике и предназначено дл  сравнени  трех двоичных чисел и выбора среднего или большего в зависимости от настройки устройства.

Известно устройство сравнени , содержащее регистры, элементы И, ИЛИ, триггеры, предназначенное дл  сравнени  двоичных чисел и выбора максимального или минимального числа 1.

Недостатком устройства  вл етс  низкое быстродействие, большие аппаратурные затраты дл  сравнени  трех чисел, а также неэффективность работы при выборе среднего.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  устройство дл  выбора среднего, содержащее схемы сравнени  и п узлов анализа, где п - число разр дов сравниваемых чисел, а также узел управлени , анализатор результатов сравнени  2.

Недостатком устройства  вл етс  низкое быстродействие, поскольку результат сравнени  чисел формируетс  за п тактов работы

схемы, а также невозможность выбора большего .

Цель изобретени  - повышение быстродействи , и расширение функциональных возможностей за счет определени  среднего из трех чисел.

Поставленна  цель достигаетс  тем, 1то в устройство дл  сравнени  чисел, содержащее m поразр дных узлов анализа, i-ьш информационный вход каждого j-ro из которых соединенные с ишной j-ro разр да i-ro числа, где v j 1,2, ..., m; i 1, 2, 3, ..., m, m - число разр дов сравниваемых шсел, каждый k-ый ВЫХОД переноса каждого j-ro поразр дного узла анализа, где k 1,2,..., 6, соединен с k-ым входом задани  (j + 1)-го поразр дного узла анализа, входы .управлени  поразр днь1х узлов анализа подключены к шине управлени  устройства, первый, третий, , и п тый входы задани  первого поразр дного узла анализа подключены к шине нулевого логического уровн ; каждый поразр дный узел анализа содержит входные злементы Ивходные элементы запрета, элементы НЕ, вы394 ходные элементы И, элементы ИЛИ, причем i-ый информационный вход узла соединен с информационным первым входом i-ro входного элемента запрета, выход которого подключен к первому входу i-ro элемента i-ro ИЛИ, выход каждого из которых соединен с i-ым входом узла анализа результата, с первым входом i-ro выходного элемента И, с i-ым выходом переноса поразр дного узла анализа. с первым входом (i + 3)-го выходного элемента И, с первым входом (i + 6)-го выход ного элемента И и через i-ый элемент НЕ с первым входом (i + 9) -го выходного элемента И, выход первого элемента ИЛИ подключен ко второму входу одиннадцатого и к первому входу двенадцатого выходных элементов, выход второго элемента ИЛИ сое . динен со вторыми входами восьмого и двенад цатого выходных элементов И, выход третьего элемента ИЛИ подключен ко второму входу дес того и третьему входу одиннадцатого выходных элементов И, выход первого элемента НЕ соединен со вторыми входами п того , дев того и третьего выходных элементов И, выход второго элемента НЕ подключен ко вторым входам первого, шестого, и седьмого выходных элементов И, выход третьего элемента НЕ соединен с третьими выходами первого и второго выходных элементов И и со вторым входом восьмого выходного элемента И, вход управлени  узла подключен к третьим входам четвертого, п того , шестого, седьмого, восьмого и дев того выходных элементов И, ко входу управлени  узла анализа результата, через четвертый элемент НЕ к четвертым входам первого , второго,, третьего, четвертого, шестого, де в того выходных элементов Инк первым входам четвертого, п того, шестого входных элементов И, выходы которых подключены ко вторым входам первого, второго, третьего элементов ИЛИ соответственно, каждый 1-ый вход задани  соединен со вторым входом (1 + 3)-го входного элемента И, каждый (i + 3)-ый вход задани  подключен к управл ющему входу (i - 3)-го входного элемента запрета, к третьему входу (i + 3)-го входного элемента И и кпервому входу {i+l)-ro элемента ИЛИ,. выходы первого, п того, дев  того, дес того выходных элементов И соединены со вторыми, третьими, четвертыми и п тым соответственно входами четвертого элемента ИЛИ, выход которого подклю еи к четвертому выходу переносов, выходы второго , шестого, седьмого и одиннадцатого вы ходных элементов И соединены со вторым, третьим, четвертым, п тым входами п того элемента ИЛИ, выход которого подключен к п тому выходу переносов, выходы тре651 тьего, четвертого, восьмого и двеннадцатого выходных элементов И соединены со вторым, третьим, четвертым, п тым входами шестого элемента ИЛИ, выход которого подключен к 5 шестому выходу переносов, узел анализа результата содержит элементы И, ИЛИ. Каждый 1-ый вход узла соединен с первыми входами i-ro элемента И и 1-го элемента ИЛИ, вторые входы которых соединены со входом управлени  узла, выход первого , второго, третьего элементов ИЛИ подключей ко вторым входам третьего, первого и второго элементов И соответственно, выходы элементов И соединены со входами четвертого элемента ИЛИ. На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 - функциональна  схема одного из поразр дных узлов анализа; на фиг. 3 -функциональна  схема узла анализа результата. Устройство содержит п одинаковых поразр дных узлов 11, 12, . . ., In- анализа, где п - количество разр дов сравниваемых чисел, входы 2-4 первого, второго, треьтего сравниваемых чисел, первый, второй и третий входы 5-7 первой группы входов переноса, первый, второй и третий входы 8-10 второй группы входов переноса, первый, второй и третий выходы 11-13 первой группы выходов переноса, первый, второй и третий выходы 14-16 второй группы переноса, управл ющий вход 17, выходные выводы 18 устройства . Входы 5-7 первой гр)тшы входов переноса (п + 1)-го поразр дного узла анализа соединены соответственно с выходами 11-13 первой группы выходов переноса -п-го поразр дного узла анализа, Входы 8-10 второй группы входов переноса (п + 1)-го поразр дного узла анализа соединены соответственно с выходаиди 14-16 второй группы выходов переноса п-го поразр дного узла анализа. Каждый поразр дный узел анализа содержит узел 19 анализа результата, элементы НЕ 20-22, элементы ИЛИ 23-28, элемент НЕ 29, элементы И 30-47, элементы 48-51 запрета. Вход управлени  51 узла 19 анализа результата, который содержит элементы ИЛИ 52-55, элементы И 56-58, входы 59-61. Устройство работает следующим образом. На входы 2-4 поступают сравниваемые гьразр диые числа, причем первый разр д трех чисел поступает на первый поразр дный узел 1 анализа, а п-й разр д - п-й поразр дный узел 1 анализа. На управл ющий вход 17 подаетс  единичный или нулевой потенциал. При подаче единичного потенциала устройство вырабатывает на выходах 18 всех поразр дных узлов 1 анализа большее из трех сравниваемых чисел, при подаче нулевого потенциала

устройство вырабатывает на выходах 18 всех поразр дных узлов анализа среднее из трех сравниваемых чисел. На входы 8-10 первого поразр дного узла анализа подаетс  нулевой потенциал, на входы 5-7 первого поразр дного узла 1 анализа может быть подан либо единичный, либо нулевой потенциал, т.е. СИ не вли ет на работу первой схемы вы- . бора.

На выходах 11-13 п-го поразр дного узла анализа формируютс  сигналы первой группы переноса в следующий разр д, которые поступают на входы 5-7 (п + 1) поразр дного узла анализа. На выходах 14-16 п-го поразр дного узла 1 анализа формируютс  сигналы второй группы переноса в следующий разр д, которые поступают на входы 8-10 (п + 1)-го поразр дного узла анализа. По окончании процесса сравнени  на выходах 18 вырабатываетс  искомое число. Если на выходах 14-16 последнего поразр дного узла анализа формируетс  нулевой сигнал, то число , сформированное на выходах 18, .искомое. Если на выходах 14-16 последнего поразр дного узла анализа формируетс  единичный сигнал, то число, сформированное на выходах 18, не искомое.

Если на управл ющий вход 17 подан нулевой потенциал, то искомое число - среднее из трех сравниваемых.

На входы 2-4 поразр дного узла 1 анализа поступает один из разр дов каждого из трех сравниваемых чисел. Допустим, что во всех предыдущих разр дах авниваемые. числа равны, тогда на входы 8-10 данного поразр дного узла анализа поступают нулевые потенциалы выходов 14-16 предыдущего поразр дного узла 1 анализа. Эти сигналы запрещают прохождение сигналов со входов 5-7 и разрещают прохождение сигналов со входов 2-4 на входы элементов И 30-32, ИЛИ 2325 соответственно, с их выходов на входы соответственно 30-32 узла 19 анализа рвзульт та. Управл ющим нулевым сигналом со входа 17 узел 19 анализа настраиваетс  на вьшолнение функции мажоритарного элемента.

Таким образом, на выходе 18 узла 19 анализа вырабатываетс  сигнал, равный среднему из трех сигналов на входы 2-4.

Одновременно с выходов элементов И 30-32 ИЛИ 23-25 сигналь непосредственно и через соответствующие элементы НЕ 20-22 поступают на входы элементов И 33-47, ИЛИ 2628 соответственно, на выходах 14-16 которых формируютс  сигналы переноса в следующий разр д каждого из чисел; единичный сигнал, если данное число отбрасываетс , и нулевой сигнал, если данное число остаетс  дл  анализа в следующем разр де.

Если искомое число больщее из трех чисел, то на входы 2-4 поразр дного узла I анализа поступает один из разр дов каждого из трех сравниваемых чисел.

Допустим, что во всех предыдущих разр дах сравниваемые числа равны, тогда на входы 3-10 данного поразр дного узла анализа поступают нулевые потенциалы с выходов 1416 предьщущего поразр дного узла анализа. Эти сигналы запрещают прохождение сигналов

0 со входов 5-7 и разрещают прохождение сигналов со входов,, 2-4 на входы элементов И 30-32, ИЛИ 23-25 соответственно, а с их выходов на соответствующие входы 30-32 узла 19 анализа результата. Угфавл ющим еди5 ничным сигналом со входа 17 узел 19 анализа результата настроен на выполнение функци  ИЛИ. Таким образом, на выходе 18 узла анализа результата формируетс  сигнал, равный больщему значению данного разр да одного из чисел..

Одновременно с выходов элементов И 3032 , ИЛИ 23-25 сигнала непосредственно и через соответствующие элементы НЕ 20-22, поступают на входы элементов И 33-47, ИЛИ 26-28 соответственно, на выходах 14-16 которых формируютс  сигналы переноса в следующий разр д дл  каждого из чисел: , единичный сигнал, если данное число отбрасьтаетс ; нулевой сигнал, если данпое число остаетс  дл  анализа в следующем разр де.

Устройство обладает более высоким быстродействием по сравнению с известным и позвол ет получать результат сравнени  за один такт. Таким образом, быстродействие устройства ограничиваетс  только временем протекани  переходных процессов в элементах схемы.

Claims (2)

1. Устройство дл  сравнени  чисел, содержащее m поразр дных узлов анализа, i-ый информационный вход каждого j-ro из которых соединен с пшной j-ro разр да i-ro числа, где j 1, 2, . . . , т; i 1, 2, 3, ..., m, m - число разр дов сравниваемых чисел, о т л ич .ающеес  тем, что, с целью повышени  быстродействи  и расширени  функциональных возможностей за Счет определени  среднего из трех чисел, в нем каждый k-ый выход переноса каждого -го поразр дного узла анализа, где k 1,2...6 соединен с k-ым входом задани  (j + 1)-го поразр дного узла, анализа, входы управлени  поразр дных узлов анализа подключены к поше управлени  устройства, -первый, третий и п тый входы задани  первого поразр дного узла анализа подключены к Щ1ше нулевого логического уровн . 2. Устройство по п. 1, о т п и ч а ю щ е с   тем, что в нем каждый поразр дный узел анализа содержит входные элементы И, входные элементы запрета, элементы НЕ, выходные элементы И, элементы ИЛИ, причем i-ый информационный вход узла соединен с информационным первым входом i-ro входного элемента запрета, выход которого подключен к первому входу i-ro элемента i-ro ИЛИ, выход каждого из которых соединен с i-ым входом узла анализа результата, с первым входом i-rp выходного элемента И, с i-ым выходом переноса поразр дного узла анализа, с первым входом (i + 3)-го выход ного элемента И, с первым входом (i + 6)-г выходного элемента-И и через i-ый элемент НЕ с первым входом (1 + 9)-го выходного элемента И, со вторым входом (i + 1)-го выходного элемента И, выход первого элеме та ИЛИ подключен ко второму входу одиннадцатого и к первому входу двенадцатого выходных элементов И, выход второго элемента ИЛИ соединен со вторыми входами восьмого и двенадцатого выходных элементов И, выход третьего, элемента ИЛИ подключен ко второму входу дес того и к третьему входу одиннадцатого выходных элементов И, выход первого элемента НЕ соединен со вторыми входами п того, дев того и третьего выходных элементов И, выход второго элемента НЕ подключен ко вторым входам первого , шестого и седьмого выход1 ых элементов И, выход третьего элемента НЕ соединен с тр тьими выходами первого и второго выходных элементов И и со вторым входом восьмого выходного элемента И, вход управлени  узла подключен к третьим входам четвертого, п того , шестого, седьмого, восьмого и дев того выходаых элементов И, ко входу управлени  узла анализа результата, через четвертый элемент НЕ к четвертым входам первого, второго , третьего, четвертого, шестого, дев того выходных элементов Инк первым входам четвертого, п того, шестого входных элементов И выходы которых подключены ко вторым входам первого, второго, третьего элементов ИЛИ соответственно, каждый 1-ый вход задани  соединен со вторым входом ( + 3)-то входного элемента И, каждый (i + 3)-ый вход задани  подключен к управл ющему входу (1 - 3)-го входного элемента запрета, к третьему входу (I 3)-го входного элемента И и к первому входу (i + 3)-го элемента ИЛИ, выходы первого, п того, дев того , дес того выходных элементов И соединены со вторыми, третьими, четвертыми и п тыми соответственно входами четвертого элемента ИЛИ, выход которого подключен четвертому вькоду переносов, выходы втоРого . шестого, седьмого и одиннадцатого выходных элементов И соединены со вторым, третьим, четвертым, п тым входами п того элемента ИЛИ, выход которого подключен к п тому выходу переносов, выходы третьего, четвертого, восьмого и двенадцатого выходных элементов И соединены со вторым, третьим , четверть1М, п тым входами шестого элемента ИЛИ, выход которого подключен шестому выходу переносов 3. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ ее с   тем, что, В нем узел анализа результата содержит элементы И, ИЛИ, причем каждый i-ый вход узла соединен с первыми входами i-ro элемента И и i-ro элемента ИЛИ, вторые входы которых соединены со входом управлени  узла, выход первого, второго, третьего элементов ИЛИ подключен ко вторым входам третьего, первого и второго элементов И соответственио, выходы элементов И соединены со входами четвертого элемента Источники информашга, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР If 341032, кл. G 06 F 7/02, 1970.

2.Авторское свидетельство СССР N 355616, кл. G 06 F 7/04, 1970 (прототип).

0n.f

6ff

SJ

S

949651 fff

ffff

cf/

cf/

fff

Фп.З