Устройство для сравнения двоичных чисел

(Я) МКл.ф СОВР 7/О Гееудератеенный неметет СССР ее делан нзееретеннй н етнрепнй(54), УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ДВОИЧНЫХ ЧИСЕЛ техническим ре устройству явля ния является повышение ройства. Эта пель достнИзобретение относится к области авто. матики, вычислительной техники и может быть использовано для выбора экстремального значения числа из последовательностей следующих одно из другим чисел, представ ленных числоимпульсным кодом.Известно устройство для сравнивания и двоичных чисел, содержащее регистры с суммирующим и вычитающим входами, линии задержки, триггер, логические схемы И, ИЛИ 1.Недостатком устройства является пони о женное быстродействие операции сравнения, обусловленное тем, что каждый импульс сброса должен вначале обнулить регистр с вычнтающим входом, затем переписать содержимое регистра с суммирующим входом в регистр с вычитающим входом и, лишь после этого, обнулить регистр с сум.мирующим входом (при выборе минимального значения). Другим недостатком является то, что в результате сравнения в устройстве хранится только экстремальное зна чение числа.Наиболее близкимнием к предлагаемому ется устройство для сравнения двоичных чисел, содержащее два двоичных счетчика, одно разрядный сумматор, инвертор, два тригге. ра, элементы И, элемент равнозначности, причем информационные входы первого и второго двоичных счетчиков соединены с выходами первого и второго элементов И соответственно, первые входы которыхподключены к входной шине устройства, выходы всех разрядов двоичных счетчиков соединены со входамн элемента равнозначности, выход которого подключен к первому входу установки в единичное состояние первого триггера 2).Недостатком устройства является пониженное быстродействие, обусловленное тем, что каждый импульс сброса должен вначале обнулить второй регистр (в зави. симости от сигналов на шинах выборки наименьшего или наибольшего числа н состояния второго триггера), затем переписатьсодержимое первого регистра во второй регистр и лишь после этого обнулить первый регистр.Целью изобретебыстродействия устгается тем, что в устройстве первые входы третьего и четвертого элементов И соединены с шиной начальной установки, а выход третьего элемента И подключен к первым входам установки в нулевое состояние триггеров, выход четвертого элемента И соединен со вторыми входами установки в единичное состояние триггеров, выходы триггеров подключены ко входам одноразрядного сумматора, выход которого соединен с первым входом шестого элемента И и через инвертор - с первым входом пятого элемента И, вторые входы пятого и шестого элементов И подключены к первой управляющей шине, выход пятого элемента И соединен со входом установки в нлевое состояние первого двоичного счетчика и со вторыми входами установки в нулевое состояние триггеров, выход шестого элемента И подключен ко входуустановки в нулевое состояние второго счетчика, со вторым входом установки в единичное состояние второго триггера и с третьим входом установки в нулевое состояние первого триггера, вторые входь 1 первого и второго элементов И подключены к инверсному и прямому зыходам второго триггера соответственно, втора и третья управляюгцие шины соединены со вторыми входами третьего и четвертого элементов И и с соответствующими управляющими входами одноразрядного сумматора. Блок-схема устройства представлена на чертеже.Устройство содержит двоичные счетчики 1, 2, элемент равнозначности 3, триггеры 4, 5, элементы И 6, 7, 8, 9, 10, 11, одноразрядный сумматор 12, инвертор3, входные шины 14, 15, 16, 17, 18.Устройство работает следующим образом. Если из входных последовательностей, представленных числоимпульсцым кодом, необходимо выбрать минимальное значение, по шине 15 подается разрешающий потенциал. Сигнал, поступающий по шине4, перед приходом первого числа устанавливает триггеры 4; 5, счетчики 1, 2 в состояние О (цепи обнуления счетчиков на чертеже не показаны). Триггер 5 подает разрешение на элемент И 8, и первое число запишется в счетчик 1, Одноразрядный сумматор 12 вырабатывает логическую функциюГг = аЬс+ аЬс+ аЬс+ аЬсгде а а - выходы триггера 4; Ь 1 Ь - выходы триггера 5; с - сигнал по шине 15; с - -сигнал по шине 16. После записи псрвого числа поступает сигнал по шине 8, который пройдет через элемент И 11(г = = аЬс== 1), и установит в состояние 0 счетчик 2, триггер 4 и в состояние 1 триггер 5, подавая разрешение на элемент И 9. Второе число запишется в счетчик 2. Элемент равнозначности 3 сравнивает число, записанное в двоичном счетчике 1, с числом, записываемым в двоичном счетчике 2, и в 55 О 15 20 2 30 35 45 50 55 момент их равенства вырабатывает импульс, устанавливак)ший триггер 4 в состояние . Пусть, например, второе число больше первого (или равно ему), Триггер 4 устанавливается в состояние . Импульс сброс пройдет через элемент И 11 (Гг =аЬс=1) и установит в состояние 0 двоичный счетчик 2, в котором записано большее значение, и триггер 4, а в состояшцтриггер 5, подавая разрешение на элемент И 9. Если же второе число меньше первого, состояние триггера 4 не изменится. Сигнал по шине 18 пройдет через элемент И 10 (Г 1 з =Г 1 г =1) и установит всостояние 0 двоичный счетчик 1, в котором записано большее значение, и триггеры 4, 5, подавая разрешение на двоичный счетчик 1 и т. д. Каждое последующее число в момент записи сравнивается с записанным (минимальным из всех предыдущих), факт сравнения фиксируется, Сигнал по шине 18 обнуляет тот двоичный счетчик, в котором записано большее число, и следующее число записывается в обнуленный счетчик. После прихода нескольких чисел в устройстве хранится минимальное значение из этих чисел, а также последнее значение числа, если после его записи управляющий сигнал по шине 18 це подавать. Состояние триггера 5 указывает, в каком счетчике находится минимальное значение. Если из входных последовате.ьностей, представленных числоимпульсцым кодом, необходимо выбрать максимальное число, по шине 16 поступает разрешающий потенциал. Сигнал, поступающий на шину4, перед приходом первого числа, устанавливает триггеры 4, 5 в состояние 1, двоичные счетчики 1, 2 - в состояние 0, Триггер 5 подает разрешение ца элемент И 9, и первое число запишется в двоичный счетчик 2. Сигнал по шине 18 пройдет через элемент И 10 (Гз = Г 1 г = 1) и установит в состояние 0 двоичный счетчик 1 и триггеры 4, 5, подавая разрешение на элемент И 8. Второе число запишется в двоичный счетчик 1. Если второе число больше первого (или равно ему), триггер 4 установится в состояние 1. Сигнал по шине 18 пройдет через элемент И 1 (Гд = аЬс = 1) и установит в состояние 0 двоичный счетчик 2, в котором записано меньшее значение, и триггер 4, а в состояние 1 триггер 5, подавая разрешение на двоичный счетчик 2, Если же второе число меньше первого, состояние триггера 4 не изменится. Импульс сброс пройдет через элемент И 10 Г =з = Г г = 1 н установит в состояние О счетчик 1, в котором записано меньшее число, и триггеры 4, 5, подавая разрешение ца счетчик 1 и т. д. Каждое последующее чис. ло в момент записи сравнивается с записанным (максимальным из всех предыдущих), момент сравнения фиксируется, импульс по64442 Формула изобретения шине 18 обнуляет тот двоичный счетчик, в котором записано меньшее число, и слдующее число записывается в обнуленный счетчик, Иосле прихода нескольких чисе.в устройстве хранится максимальное значение из этих чисел, а также последнее текущее значение, если после последнего числа сигнал по шине 18 не подавать. Со. тояние триггера 5 указывает в каком счетчике находится максимальное значение.Технико-экоцомический эффект предлагаемого устройства заключается в том, что повышено быстродействие устройства, обусловленное тем, что импульс сброс, пройдя через пятый (шестой) элемент И, сразу поступает на установочные входы первого (вто. рого) счетчика. Таким образом, устройство будет готово к приему следующего числа после импульса сброс через время переходньх процессов пятого (шестого) элемента И плюс время обнуления первого (второго) счетчика, Кроме того, при росте разрядности сравниваемых чисел увеличивается объем только счетчиков и узла равнозначности, объем остальных частей и узлов устройства не меняется. Устройство для сравнения двоичных чисел, содержащее два двоичных счетчика, одноразрядный сумматор, инвертор, два триггера, элементы И, элемент равнозначности, причем информационные входы первого и второго двоичных счетчиков соединены с выходами первого и второго элементов И соответственно, первые входы которых подклОчены к входной шине устройства, выходы всех разрядов двоичных счетчиков соединены со входами элемента равнознацнос. ти, выход которого подключен к первому входу установки в единичное сотояцце первого триггера, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройст ва, в нем первые входы третьего и четвертого элементов И соединены с шиной начальной установки, а выход третьего элемента И подключен к первым входам .установки в нулевое состояние триггеров, выход четвертого элемента И соединен со вторыми входами установки в единичное состояние триггеров, выходы триггеров подключены ко входам одноразрядного сумматора, выход которого соединен с первым входом шестого элемента И и через.инвертор - с первым 5 входом пятого элемента И, вторые входыпятого и шестого элемецтов И подключены к 1 ервой уцравляюцей шине, выход пятого элемента И соединен со входом установки в нулевое состояние первого двоичного счетчика и со вторыми входами установки в нулевое состояние триггеров, выход шестого элемента И подключен ко входу. установки в нулевое состояние второго счетчика, со вторым входом установки в единичное состояние второго триггера и с третьим вхо дом устаноВки В нулеВое состояцге первоготриггера, вторые входы первого и второго элементов И подключены к инверсному и прямому выходал второго триггера соот.ветственцо., вторая и третья управляющие цацы соединен со вторыми входами третьего и четвертого элементов И и с соответствующими управляюними входами одноразрядного сумматора.Истоццики информации, принятые во внимание при экспертизе35