Устройство для определения среднегоиз tpex двоичных чисел

(И 1851401 ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических республик(22) Заявлено 09. 04. 79 (21) 2750474/18-24с присоединением заявки Йо(51)М. Кл.З С 06 В 7/04 Государственный аомятет СССР по деаам изобретевяй я отарытяй(72) Авторы изобретения Харьковский авиационный институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СРЕДНЕГО ИЗ ТРЕХ ДВОИЧНЫХ ЧИСЕЛИзобретение относится к автомати" ке и вычислительной технике и пред= назначено для сравнения двоичных чисел и выбора среднего из них по величине.Известно устройство сравнения, содержащее, регистры, элементы И, ИЛИ, триггеры."Оно предназначено для . сравнения двоичных чисел и выбора максимального или минимального числа 111 .Недостатком известного устройства являются малые Функциональные возможности, так как с его помощью невозможно определить среднее по вели чине число.Наиболее близким к предлагаемому является устройство для выбора сред его йсла, содержащее. схемы сравнени и и узлов анализа, где и - 20 чис разрядов сравниваемых чисел. Известное устройство также содержит узел управления, анализатор результатов сравнения 21.Недостаток такого устройства за ключается в низком быстродействии поскольку результат сравнения Формируется за о тактов.Цель изобретения - повышение быстродействия устройства. 30 Поставленная цель достигается . тем, что в устройстве для определения среднего из трех двоичных чисел, содержащем и узлов анализа, каждый из которых содержит элементы И, ИЛИ, НЕ, элемент запрета, мажоритарный элемент, причем входная шина каждого 1-го разряда первого, второго и третьего сравниваемых чисел, где1,2,п, соединена с инФормационными входами первого, второго и третьего элементов запрета 1-го узла анализа, в каждом узле анализа выходы первого, второго и%третьего элементов запрета подключены к первым входам первого, второго и третьего элементов ИЛИ соответственно, выХод . первого элемента ИЛИ соединен с первым входом мажоритарного элемента, с первыми входами первого, второго и третьего элементов И и через первый элемент НЕ с первыми входами четвертого, пятого и шестого элементов И, выход второго элемента ИЛИ подключен ко второму входу мажоритарного элемента,ко вторым входам третьего, четвертого и пятого элементов И и через второй элемент .НЕ ко: вторым .входам первого, второго и шестого элементов И, выход третьего15 20 25 30 35 элемента ИЛИ соединен с третьим входом мажоритарного элемента, с третьими входами второго, четвертого ншестого элементов И и через третийэлемент НЕ с третьими входами первого,третьего и пятого элементов И, выходы первого и четвертого элементов Иподключены к первому и второму входам соответственно четвертого элемента ИЛИ, выходы второго и пятого элементов И соединены с первым и вторымвходами соответственно пятого элемента ИЛИ, выходы третьего и шестогоэлементов И подключены к первому ивторому входам шестого элемента ИЛИ,выход К-го элемента ИЛИ -го узлаанализа, где К = 4,5,6, соединен суправляющим входом (К)-го элементазапрета, с первым входом (К+3)-гоэлемента И и с третьим входом К-гоэлемента ИЛИ (+1)-го узла анализа,выход каждого К-го элемента ИЛИ -гоузла анализа подключен ко второмувходу (К+3)-го элемента И (+1)-гоузла анализа, а выходы седьмого,Восьмого и девятого элементов И соединены со вторыми входами первого,второго и третьего элементов ИЛИсоответственно,Устройство (Фиг.1) содержит иузлов анализа 1 1,1, входныешины разрядов сравниваемых чисел2 юЪ2 о 3 323 4 42 еювходы управления 5,5,5, 6,66 з,выходы результата 7 ,7,7 з, 8,8,8, информационные выходы 9,9,9.Каждый узел анализа 1 (Фиг.2) содержит элементы ИЛИ 10-12, элементы НЕ 13-15,элементы ИЛИ 16-18,мажоритарный элемент 19, элементызапрета 20-22, элементы И 23,24,25,31.Устройство работает следующимобразом.На входные шины 2-4 узлов анализа 1 поступают разряды всех сравниваемых чисел, каждое из которыхявляется п-разрядным двоичным числом. Одновременно на входы управленин 5,5 ,5 , 66,6 первогоуэла анализа 1 поступает сигнал(логическая константа О), разрешающий начать процесс определениясреднего по величине из трех двоичных чисел. Выходы результатов7,7,7 , 8,8,8 последнего п-гоузла анализа служат для индикациитех Мисел, которые являются среднимипо величине из рассматриваемых чисел.Рассмотрим работу -го узла анализа 1, где= 1,2,д на входахуправления 7,7,7 . Нулевые сигналы разрешают прохождение сигналов,соответствующих двоичным переменнымрассматриваемого -го разряда и запрещают прохождение сигналов на выходы 8,8,8 узла анализа. Единичные сигналы обеспечивают противоположное действие. ПоэтомУ с выходов элементов НЕ, И, ИЛИ каждого из трехчисел на входы мажоритарного элемента 19 поступают сигналы,соответствующие значениям -го разрядасравниваемых чисел, если соответствующие этим числам переносы первойгруппы (-1)-го разряда равны нулю,и сигналы, соответствующие значениям(-1)-го разряда сравниваемых чисел(т,е. значениям сигналов (-1)-го разряда переносов второй группы),1 если соответствующие этим числам переносы первой группы (1-1)-го разряда равны единице.Процесс продолжается с 1-го по и-ый узлы анализа, при этом на информационных выходах элемента 19 каждого пройденного разряда форми" руется значение разряда среднего по величине числа.Выходы управления первой группы 77 ,7 служат для указания на те числа, которые являются средними по величине - переносы первой группы, соответствующие этим числам, будут равны логическому О, переносы, соответствующие всем остальным (отброшенным) числам, равны логической единице.Предлагаемое устройство обладает регулярнбй структурой, что удобно при его реализации средствами микроэлектронной технологии в виде большой интегральной схемы, а также высоким быстродействием, которое. определяется тем, что определение и формирование среднего по величине из двоичных чисел осуществляется за один такт и определяется лишь временем распространения сигналов через и разрядов. Формула изобретения Устройство для определениясреднего из трех двоичных чисел, сод держащее и узлов анализа, каждый изкоторых содержит элементы И, ИЛИ, НЕ,элемент запрета, мажоритарный элемент, причем входная шина каждого-го разряда первого, второо и щ третьего сравниваемых чисел, где1,2, . и, соединена с информационными входами первого, второго итретьего элементов запрета -гоузла анализа, о т л и ч а ю щ е е с я .тем, что, с целью повышения быстродействия, в нем в каждом узле анализа выходы первого, второго и третьего элементов запрета подключены кпервым входам первого, второго итретьего элементов ИЛИ соответствен- И но, выход первого элемента ИЛИсоединен с первым входом мажоритарного элемента, с первыми входамипервого, второго и третьего элементов И и через первый элемент НЕ с 65 первыми входами четвертого, пятого"ю 7 7,лб ИПИ Заказ 6360/6 Тираж 745 Подписное лиал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул.Проектная 5и шестого элементов И, выход второго элемента ИЛИ подключен ко второму входу мажоритарного элемента, ко вторым входам третьего, четвертого и пятого элементов И и через второй элемент НЕ ко вторым входам первого, второго и шестого элементов И, выход третьего элемента ИЛИ соединен с третьим входом мажоритарного элемента, с третьими входами второго, четвертого и шестого элементов И и через третий элемент НЕ с третьими входами первого, третьего и пятого элементов И, выходы первого и четвертого элементов И подключены к первому и второму входам соответственно четвертого элемента ИЛИ, выходы второго и пятого элементов И соединены с первым и вторым входами соответственно пятого элемента ИЛИ, выходы третьего и шестого элементов И подключены к первому и второму входам шестого элемента ИЛИ, выходК-го элемента ИЛИ -го узла анализа,где К = 4,5,6, соединен с управляю- .,щим входом (К)-го элемента запрета,с первым входом (К+3)-го элементаИ и с третьим входом К-го элементаИЛИ (+1)-го узла анализа, выходкаждого К-го элемента ИЛИ 1-го узлаанализа подключен ко второму входу(К+3)-го элемента И (1+1)-го узлаанализа, а выходы седьмого,восьмогои девятого элементов И соединены совторыми входами первого, второго итретьего элементов ИЛИ соответственИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1,. Авторское свидетельство СССРУ 341032, кл. 6 06 Е 7/02, 1970.2, Авторское свидетельство СССР9 355616,кл. О 06 Г 7/04, 1970