Устройство для сравнения двоичных чисел

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ о 1763890(51)М. Кл.З С 06 Г 7/04 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ДВОИЧНЫХ ЧИСЕЛ.Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано при реализации циФровых устройств контроля 5 и обработки информации.Известны устройства для сравнения двоичных чисел, содержавшие регистры, элементы И, ИЛИ, триггеры, элементы задержки 1,1 .Недостатком этих устройств является низкое быстродействие, так как они содержат элементы задержки.Наиболее близким к предложенному техническому решению является устройство для сравнения двоичных чисел, содержащее и -разрядные регистры, схему сравнения, триггер, элементы И, ИЛИ, группы элементов И, группу элементов ИЛИ, причем инФормационная шина устройства соединена с первыми входами первого и второго элементов И, выходы которых подключены ко входам первого и второго регистров соответственно, выходы ко торых соединены со входами схемы сравнения, входы установки в нулевое состояние первого и второго регистров соединены с выходамй первого и второго элементов ИЛИ соотвез ственно, входы первого элемента ИЛИ подключены к выходам третьего и четвертого элементов И, входя второго элемента ИЛИ соединены с выходами пятого и шестого элементов И, выходы первого и второго элементов ИЛИ подключены соответственно ко входам установки в нулевое и единичное состояния триггера, инверсный,выход триггера соединен со вторым входом первого элемента И, прямой выход триггера подключен ко второму входу второго элемента И. Кроме того, устройство содержит элементы задержки, предназначенные для отработки выдержек времени, необходимых для перезаписи числа из первого регистраво. второй Я.Недостатком .этого устройства является низкое быстродействие.Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.Поставленная цель достигается тЬм, что в устройстве первый. выход схемы сравнения соединен с первьми входами четвертого и шестого элементов И, второй выход схемы сравнения подключен к первым входам третьего и пято." го элементов И, вторые входы третьеего, четвертого, пятого и шестогоэлементов И соединены с первой шиной управления, вторые, третьи входы третьего и шестого элементов Иподключены ко второй шине управления,третьи входы четвертого и пятого элементов И соединены с третьей шиной5управления, выходы первого регистраподключены к первым входам элементовИ первой группы, вторые входы которых соединены с прямым выходомтриггера, выходы второго регистраподключены к первым входам элементов И второй группы, вторые входыкоторых соединены с инверсным выходом триггера, выходы ь-ых элементов И первой и второй групп, где 151, 2, , и подключены ко входам -го элемента ИЛИ группы.Структурная схема устройствапредставлена на чертеже,Устройство содержит регистры 1, 202, схему сравнения 3, триггер 4,элементы ИЛИ 5, б, элементы И 7-12,группы элементов И 13 -13, 14, -14,группу элементов ИЛИ 15, -15, информационную шину 16 шины управления 2517-19 и выходы 20, -20 пУстройство работает следующим образом. В исходном состоянии устройства регистры 1, 2 находятся в нулевом состоянии. При поступлении первого числа на информационную шину16 устройства, в зависимости от состояния триггера 4, оно будет записано через элемент И 7 или 8 в регистр 1 или 2. В случае выборки наибольшего из чисел на шине управления18 будет единичный сигнал и при наличии импульса на шине управления17 имеющийся единичный сигнал на выходе схемы сравнения 3, соединеннойс выходами разрядов регистров 1, 2, 40когда число в регистре 1 больше илиравно числу в регистре 2, через элементы И 9 и ИЛИ б переведет триггер4 в другое устойчивое состояние, Также в это состояние триггер 4 будет 45переведен через элементы И 12 иИЛИ 5, когда число в регистре 1 меньше числа в регистре 2.Таким образом, последующее числочерез элемент И 7 или 8 будет записано в свободный регистр 1 или 2.При поступлении следующего импульсана шину управления 17 в зависимостиот результата сравнения имеющийсяединичный сигнал на выходе схемысравнения 3 установит триггер 4 в4 остояние, при котором его выходдаст разрешающий единичный сигналчерез элемент И 7 или 8 на записьпоследующего числа в тот триггер, вкотором было записано меньшее число, бОа сигнал, поступающий на вход триггера 4 через шину сброса этого регистра, сотрет записанное в него число. Также разрешающий единичный сигнал с выхода триггера 4 через груп пу элементов И 131 -1 3 или 14 -14,и группу элементов ИЛИ 15, -15 соединит выходы разрядов регистра, вкотором записано большее число, свыходом 20, -20 устройства. При поступлении следующего числа операциясравнения происходит аналогично ина выходе устройства всегда будетбольшее число,При выборке наименьшего из чисел на шину управления 18 подаюткратковременно единичный сигнал, который снимают при появлении на информационной шине 16 импульсов второго числа, после чего подают единичный сигнал на шину управления 19.Упомянутое необходимо для исключения стирания первого числа с занятого регистра, так как при выборке наименьшего числа свободный ре-.гистр находится в исходном состоянии, и, следовательно, для обеспечения записи второго числа в свободный регистр.После записи первых двух чиселв регистры 1, 2 при поступлении импульса на шину управления 17 и приналичии единичного сигнала на шине управления 19 имеющийся единичный сигнал на выходе схемы сравнения 3, когда число в регистре 1больше или равно числу в регистре 2,через элементы И 10, ИЛИ 5 переведет триггер 4 в состояние, при котором с его выхода поступитразрешающий сигнал через элемент И 7 или 8 на запись последующего числа в регистр 1 или2, где было записано большее число.Также в лто состояние триггер 4. будет переведен через элементы И 11,ИЛИ б, когда число в регистре 1 меньше числа в регистре 2. При этом единичный сигнал, поступающий на входтриггера 4, через шину сброса этогорегистра сотрет записанное в негочисло, а выход триггера 4 черезгруппу элементов И 13, -13 или141 -14 и группу элементов 151 -15 исоединит выходы разрядов регистра,в котором записано меньшее число,с выходом 20 - 20 устройства.иПри поступлении последующего числа сравнение производится аналогично и на выходе устройства будем иметь наимЕньшее изследующих друг за другом чисел.Использование предлагаемого уст- ройства в средствах автоматики и вычислительной техники, увеличив быстродействие последних, обеспечит экономию машинного времени.Формула изобретенияУстройство для сравнения двоичныхчисел, содержащее и-разрядные регистры, схему сравнения, триггер, эле76 3890 аз 6284/42 Тираж 751 Подписное ИИП Ужгород, ул. Проект П "Патентф менты И, ИЛИ, группы элементов И,группу элементов ИЛЙ, причем информационная шина устройства соединена с первыми входами первого и второго элементов И, выходы которыхподключены ко входам первого и второго регистров соответственно, выходы которых соединены со входамисхемы сравнения, входы установки внулевое состояние первого и второго регистров соединены с выходамипервого и второго элементов ИЛИ соответственно, входы первого элемента ИЛИ подключены к выходам третьего и четвертого элементов И, входывторого элемента ИЛИ соединены с выходами пятого и шестого элементов.И, выходы первого и второго элементов ИЛИ подключены соответственноко входам установки в нулевое и единичное состояние триггера, инверсныйвыход триггера соединен со вторымвходом первого элемента И, прямойвыход триггера подключен ко второмувходу второго элемента И, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповыаения быстродействия устройства, в нем первый выход схемы срав"нения соединен с первыми входамичетвертого и шестого элементов И,второй выход схемы сравнения подключен к первым входам третьего и йятого элементов И, вторые входы третьего, четвертого, пятого и шестогоэлементов И соединены с первой шинойуправления, вторые и третьи входытретьего и шестого элементов И подключены ко второй шине управления,третьи входы четвертого и пятого элементов И соединены с третьей шинойуправления, выходы первого регистраподключены к первым входам элементов И первой группы, вторые входыкоторых соединены с прямым выходомтриггера, выходы второго регистраподключены.к первым входам элементов И второй группы, вторые входыкоторых соединены с инверсным выходом триггера, выходы -ых элементов И первой и второй групп, где1, 2п подключены к выходам20 -го элемента ИЛИ группы.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРУ 446055, кл. С 06 Е 7/04,25 16;01,1974.2. Авторское свидетельство СССР