Устройство для сравнения чисел

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ш 1 497583 Союз Советскнх Сакнапнстнческнх Республик(22) Заявлено 28.03,74 (21) 2008935/18-24 51) М. Кл. б 061 7/02 с присоединением аявкиГосударственный квинтет Совета Министров СССР ло делам нзобретеннйн открытий(53) УДК 681.3(088.8) публиковано 30.12.75 юллетень48 та опубликования описания 18.03.76(71) Заявител 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ЧИСЕЛ Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для определения максимального (минимального) числа из данного множества чисел.Известно устройство для сравнения чисел, выполненное на однотипных логических узлах, причем каждый логический узел,содержит блок сравнения двух чисел, входы которого соединены с первыми и вторыми информационными входами того же логического узла, элемент ИЛИ, элемент И и инвертор, Сравнение в нем осуществляется путем последовательного поразрядного анализа содержимого одноименных разрядов сдвигающих регистров, начиная со старшего. Операция сравнения заканчивается в результате полного сдвига чисел, содержащихся в регистрах.Последовательный поразрядный анализ (принцип) работы известного устройства обусловливает его низкое быстродействие.С целью повышения быстродействия в предлагаемом устройстве каждый логический узел содержит схему коммутатора, входы которого соединены с первыми и вторыми информационными входами того же логического узла, первый выход блока сравнения, входящего в состав логического узла, соединен с входами схемы коммутатора и элемента И, а второй выход этого блока - с входом элемента ИЛИ, выход инвертора соединен с входом элемента И, выходы схемы коммутатора -го логического узла соединены с вторыми информационными входами (1+1) -го логиче 5 ского узла, выход элемента ИЛИ т-го узласоединен с,входами инвертора и элемента ИЛИ (1 - 1)-го логического узла, а выходы элементов И всех логических узлов подключены к выходным шинам устройства, 10 На чертеже приведена функциональнаясхема предлагаемого устройства.Устройство для сравнения чисел содержитт однотипных лопических узлов 1 (т - количество сравниваемых чисел), в состав каждо го из которых входит схема 2 коммутатора,блок 3 сравнения двух чисел, элемент И 4 с двумя входами, элемент ИЛИ 5 с двумя входами и инвертор 6.Дальнейшее описание ведется для случая 20 определения максимального числа.Через первые информационные входы каждого логического узла (например, второго) сравниваемое число (А,) поступает на первые информационные входы схемы 2 коммутатора 25 и первые входы блока 3 сравнения. Вторыевходы схемы 2 и блока 3 подключены к вторым информационным входам узла, через которые поступает другое число (В,). На двух выходах блока 3 сравнения вырабатываются 30 признаки, первый из которых принимает единичейное значение, если число на первых информационных входах узла превышает число на вторых информационных входах или равно ему (А)В), а второй равен единице, если первое из указанных чисел больше второго (А,)В). Первый выход блока 3 подключен к управляющему входу схемы 2 коммутатора. При единичном значении сигнала на этом входе на выходы схемы 2 передается число с первых информационных входов узла (А), при нулевом - со вторых (В,). Первый выход блока 3 связан также с первым входом элемента И 4, на второй вход которого через инвертор 6 подается сигнал с управляющего входа узла. Выход элемента 4 является выходом устройства; единичное значение сигнала на этом выходе (а,) свидетельствует о том, что число (А,), поступающее на первые информационные входы узла, максимальное из всех чисел А, - А. Второй выход блока 3 сравнения, подключен к первому входу элемента ИЛИ 5 второй вход которого связан с управляющим входом узла. Выходы схемы 2 коммутатора -го логического узла подсоединены к вторым информационным входам (+1)-го узла, а выход элемента ИЛИ 5 -го узла - к управляющему входу ( - 1) -го узла. На вторые информационные входы первого узла подано число нуль (В,=0), а на управляющий вход т-го узла сигнал О (Ь+, =О) .Устройство работает следующим образом, Сравниваемые числа А - А поступают на соответствующие входы логических узлов. При АО (рассматриваются только положительные числа) на информационные выходы первого узла передано число А,. Если сигнал на управляющем входе этого узла имеет нулевое значение, то появляется единичный сигнал на выходе элемента И 4 (выход а устройства). Пусть А А Ад,)А,. Тогда величина, равная Аь будет зафиксирована на информационных выходах всех последовательных узлов второго, третьего (Й -- 1)-го 1 вплоть до й-го, для которого А)А, Для тех логических узлов, для которых по ступающие на их информационные входы числа равны, а сигнал на управляющем входе имеет нулевое значение, формируется единичный сигнал на выходах элементов И 4. На выходе элемента ИЛИ 5 й-го узла формируется единичный сигнал, который через элементы ИЛИ 5 и инверторы 6 всех предыду. щих узлов (Й - 1)-го третьего, второго, первого поступает на вход элементов И 4 этих узлов, вследствие чего на всех выходах а, - абудет сформирован нулевой сигнал. Теперь единичный сигнал возбуждается на5 10 15 20 25 30 Предмет изобретенияУстройство для сравнения чисел, выполненное на однотипных логических узлах, причем каждый логический узел содержит блок сравнения двух чисел, входы которого соединены с первыми и вторыми информационными входами того же логического узла, элемент ИЛИ, элемент И и инвертор, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, каждый логический узел содержит схему коммутатора, входы которого соединены с первыми и вторыми информационными входами того же логического узла, первый выход блока сравнения соединен с входами схемы коммутатора и элемента И, второй выход блока сравнения соединен с входом элемента ИЛИ, выход инвертора соединен с входом элемента И, выходы схемы коммутатора 1-го логического узла соединены с вторыми информационными входами (+1)-го логического узла, выход элемента ИЛИ -то узла соединен с входами инвертора и элемента ИЛИ ( - 1)-го логического узла, выходы элементов И всех логических узлов подключены к выходным шинам устройства. 35 40 45 50 55 выходе а устройства (если на управляющем входе й-го узла нулевой сигнал), Аналогичным образом осуществляется распространение величины А через й-й, (1+1)-й (1 - 1)-й узлы (Аыь Ад+ь, А-(А) вплоть до 1-го узла (А)Ад) и т, д. В результате единичный сигнал будет сформирован на том выходе устройства (а;), который соответствует максимальному числу. Если имеется несколько равных максимальных чисел, единичный сигнал будет сформирован на нескольких выходах устройства, Быстродействие устройства определяется временем распространения числовой информации по цепи схем 2 коммутатора и блоков 3 сравнения логических узлов (прямая волна информации) и временем передачи сигнала по цепи элементов ИЛИ 5. (обратная волна).В том случае, когда устройство для сравнения чисел предназначено для определения минимального числа,признак на первом выходе блока 3 сравнения должен принимать единичное значение, если число на первых информационных входах узла меньше числа на вторых информационных входах или равно ему, а признак на втором выходе равен единице, если первое из указанных чисел меньше второго. При этом на вторые информационные,входы первого логического узла должно быть подано числовеличина, которого не менее максимально возможного значения сравниваемых чисел А - Ав497583 ред М. Семенов ектор М, Лейзерма Подписв СССР аказ 392/7 Изд.2086 ЦНИИПИ Государственного по делам изоб 113035, Москва, Ж