Устройство для сравнения чисел

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22 Заявлено 23.11, 81 (21) 3359850/18-24 511 М. Кй.з с присоединением заявки Йо -(23) Приоритет -С 06 Е 7/04 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(088. 8) Опубликовано 150 ЗВ 3. Бюллетень М 10 Дата опубликования описания 1503,83 Б. С. Богумирский(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ЧИСЕЛИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах управления ЭВМ и устройствах обработки данных.Известно устройство для сравнения чисел, содержащее счетчик, дешифраторы, триггеры, элементы сравнения, генератор импульсов, регистр и элементы И 111.Его недостатки - невозможность . изменения значений нижнего и верхнего допусков и низкое. быстродействие.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаеьюму результату является устройство для сравнения чисел, содержащее счетчик, регистры, элементы сравнения, группу элементов И, триггеры, дешиф.ратор, элементы И и генератор импульсов 2).Недостатком этого устройства является низкое быстродействие, так как результат сравнения фиксируется в худшем случае только через время, равное (,2-1)и, где в - разрядность сравниваемого числа, а период следования импульсов. Это обусловлено тем, что подсчет импульсов в счетчике начинается с нуля и заканчивается при появлении в немсравниваемого числа.Цель изобретения - повьыение быстродействия устройства за счет сокращения количества импульсов, незбходимых для определения положения числаотносительно заданных допусков,поставленная цель достигаетсятем, что устройство для сравнениячисел, содержащее счетчик, регистры,элементы сравнения, группу элемен-,тов И, триггеры, дешифратор, первый,.,второй и третий элементы И и генератор импульсов, вход запуска которогоявляетсявходом запуска устройства,выход генератора импульсов соединен.со счетным входом счетчика, группапряьтюх выходов которого подключенак первым группам входов первого ивторого элементов сравнения, выходыкоторых соединены с входами установки первого и второго триггеров вединичное состояние, вторые группывходов первого и второго элементов 25 сравнения соединены с группами выходов первого и второго .регистровсоответственно, группы входов кото-.рых являются первой и второй группами входов устройства соответственно ЗО входы установки первого и второгтриггеров в нулевое состояние и первые входы элементов И группы подключены к управляющему входу устройства, вторые входы элементов И группы являются третьей группой входов устройства, первый, второй и третий выходы дешифратора соединены с первыми входами первого, второго и третьего элементов И соответственно, выходы которых являются первым, вторым и третьим выходами устройства со- О держит четвертый, пятый, шестой и седьмой элементы И и элементы И и элементы ИЛИ, а счетчик выполнен реверсивным, причем инверсный выход старшего разряда счетчика соединен 35 с первым управляющим входом счетчика и с первыми входами четвертого и пятогоэлементов И, выходы которых соединены с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ соответственно выходы которых соединены с первым и вторым входами дешиФратора, прямой выход старшего разряда счетчика соединен с вторым управляющим входом счетчика и с первыми входами 25 шестого и седьмого элементов И, выходы которых соединены с вторыми входами первого и второго элементов ИЛИ соответственно, прямой и инверсный выходы первого триггера соединены с вторыми входами четвертого и шестого элементов И соответственно, прямой и инверсный выходы второго триггера соединены с вторыми входами пятого и седьмого элементов И, выходы элементов И группы соединены с группой установочных входов счетчика, выход переполнения которого соединен с входом останова генератора импульсов и с вторыми входами нервого, второго и третьего элементов И. 40На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.устройство содержит реверсивный счетчик 1, регистры 2 и 3, элементы 4 и 5 сравнения, группу б элемен тов И, триггеры 7 и 8, дешифратор 9, элементы И 10, 11 и 12, генератор 13 импульсов, элементы И 14-17, эле- менты ИЛИ 18 и "9, вход 20 запуска, управляющий вход 21, группы 22, 23 50 и 24 входов и выходы 25, 26 и 27. При этом в первом случае сигнал с прямого выхода старшего разряда счетчика 1 открывает элементы И 14 и 15, и через элементы ИЛИ 18 и 19 на вход дешифратора 9 поступают сигналы с прямого выхода триггера 7, инверсного выхода триггера 8. Во втором случае сигналы на вход деширатора поступают с инверсного выхода триггера 7 и прямого выхода триггера 8. В обоих случаях, если сравниваемое число меньше, чем минимально допустимое,устройство работает следующим образом.При включении питания генератор 13 импульсов устанавливается в за пертое состояние (не показано) г В регистры 2 и 3 по группам 22 и 23 входов записываются значения нижнего и верхнего допусков соответственно, Затем на вход 21 подается сиинал, по коуорому через открытую группу б элементов И с группы 24 входов в счетчик 1 принимается сравниваемое число, а триггеры 7 и 8 устанавливаются в нулевое состояние. После этого импульсом на входе 20 запускаетсягенератор 13 импульсов, Импульсы сего выхода поступают на счетный входсчетчика 1.Если сравниваемое число не меньшей 2 , где е - разрядность сравниваемого числа, устройство работает следующим образом.В старшем разряде счетчика-единица, и сигнал с прямого выхода старшего разряда счетчика 1 устанавливаетего в режим суммирования. Во времяработы генератора 13 импульсов содержимое счетчика 1 может совпадатьс содержимым регистров 2 и/или 3. Приэтом элементы 4 и/или 5 сравнения выдают сигналы на единичные входы триггеров 7 и/или 8. Если сравниваемоечисло меньше минимально допустимого,записанного в регистре 2, триггеры7 и 8 устанавливаются в единичноесостояние, Если сравниваемое числоукладывается в заданный допуск,триг,гер 7 остается в нулевом состоянии,а триггер 8 устанавливается в единичное. Если же сравнимое число большемаксимально допустимого, записанного в регистр 3, триггеры 7 и 8 останутся в нулевом состоянии,Если сравниваемое число меньшет 2, где т - разрядность сравниваемого числа, устройство работаетследующим образом.В старшем разряде счетчика-нуль,и сигнал с инверсного выхода старшего разряда счетчика 1 устанавливает его в режим вычитания, Во времяработы генератора 13 импульсов содержимое счетчика 1 может совпадатьс содержимым регистров 2 и/или 3.При этом элементы 4 и/или 5 сравнения выдают сигналы на единичныевходы триггеров 7 и/или 8. Еслисравниваемое число меньше минимально допустимого, записанного в регистре 2, триггеры 7 и 8 остаются в нулевом состоянии. Если сравниваемоечисло укладывается в заданный допуск,триггер 7 устанавливается в единичное состояние, а триггер 8 - остается в нулевом. Если же сравниваемоечисло больше максимально допустимого, занесенного в регистр 3, триггеры 7 и 8 устанавливаются в единичноесостояние.на первом и втором входах дешифратора 9 находятся соответственно сигналы 1 и О, если число укладывается в диапазон - сигналы О и О, если число больше максимально допустимо - сигналы 0 и 15При появлении импульса на выходе переполнения счетчика 1 (как при суммировании, так и при вычитании),останавливается генератор 13 импульсов и открываются элементы И 10, 11 и 12. 0 В результате этого сигнал с одного из выходов дешифратора 9 проходит на один из выходов 25, 26 и 27, свидетельствуя о значении сравниваемого числа. Так как при переполнении со держимое старшего разряда счетчика 1 меняется, элементы И 14-17 должны осуществлять задержку прохождения сигнала на время, достаточное для поступления сигналов с выходов триг р геров 7 и 8 на один из выходов 25, 26 и 27.Время выдачи сигнала анализа результата в данном устройстве (для кудшего случая) вдвое меньше, чем в прототипе. Формула изобретенияУстройство для сравнения чисел,30 ;содержащее счетчик, регистры, элементы сравнения, группу элементов И, триггеры, дешифратор, первый, второй и третий элементы И и генератор импульсов, вход запуска которого является входом запуска устройства, выход генератора импульсов соедийен со счетным входом счетчика, группа прямых выходов которого подключена к первым группам входов первого и второго элементов сравнения, выходы которых соединены с входами установки первого и второго триггеров в единичное состояние, вторые группы входов первого и второго элементов срав кения соединены с группами выходов первого и второго регистров соответственно, группы входов которых являются первой и второй группами входов устройства соответственно, входы ус тановки первого и второго триггеров внулевое состояние и первые входы элементов И группы подключены к управляющему входу устройства, вторые входыэлементов И группы являются третьей .группой входов устройства, первый,второй и третий выходы дешифраторасоединены с первыми входами первого,второго и третьего элементов И соответственно, выходы которых являютсяпервым, вторым и третьим выходамиустройства, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения быстродействия оно содержит четвертый, пятый,.шестой и седьмой элементы И иэлементы ИЛИ, а счетчик выполнен реверсивным, причем инверсный выходстаршего разряда счетчика соединенс первым управляющим входом счетчика и с первыми входами четвертого ипятого элементов И, выходы которыхсоединены с первыми входами первогои второго элементов ИЛИ соответственно, выходы которых соединены спервым и вторым входами дешифратора,прямой выход старшего разряда счетчика соединен с вторым управляющимвходом счетчика и с первыми входамишестого и седьмого элементов И, выходы которых соединены с вторыми входами первого и второго элементов ИЛИсоответственно, прямой и инверсныйвыходы первого триггера соединены свторыми входами четвертого и шестогоэлементов И соответственно, прямойи инверсный выходы второго триггера соединены с вторыми входами пятого и седьмого элементов И, выходыэлементов И группы соединены с группой установочных входов счетчика, выход переполнения которого соединенс входом останова генератора импульсов и с вторыми входами первого, второго и третьего элементов И. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР Р 641446, кл. С 06 Е 7/04, 1977. 2. Авторское свидетельство СССР Р 911511, кл, С 06 Г 7/04, 1980 (прототип).1005031 27 21 Составитель В.Гороховедактор Л.Алексеенко Техред М.Коштура ректор Л. Бок э одписное 4 илиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектна 9/6 3 Ти ВНИИПИ Государ по делам иэо 113035, Иосквааж 704твенногоретенийЯ,комитета ССС открытий ушская наб.,