Устройство для сравнения чисел

(51) 4 б 06 Г 7/О ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ И 3 ".У СВИДЕТЕЛЬСТВУ БЯЯ Д уо ОПИСАН К АВТОРСКОМ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Харьковский авиационный институт им. Н. Е. Жуковского(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ЧИСЕЛ(5) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для выбора большего или меньшего числа в зависимости от заданного режима работы. Целью изобретения является расширение области применения устройства за счет идентификации чисел с экстремальными значениями. Устройство содержит 1 групп элементов НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 1, дешифраторы 2, элементы ИЛИ 3, узел 4 анализа,.шифратор 5, схемы сравнения 6 и элементы НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 7. Узел 4 анализа содержит элементы ИЛИ - НЕ и элементы И. Сущность изобретения заключается в использовании групп элементов НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ для получения прямых или обратных значений сравниваемых чисел в соответствии с режимом работы (выделение максимального или минимального числа) и введении быстродействующего и сравнительно несложного узла нахождения позиции наибольшего числа, что позволяет во много раз повысить быстродействие устройства. Кроме того, введение схем сравнения для идентификации чисел с экстре- Я мальными значениями позволяет расширить функциональные возможности и область при Щ менения устройства. 2 ил,Изобретение относится к автоматике ивычислительной технике, а точнее к устройствам для сравнения чисел, и предназначено для выбора большего или меньшегочисла в зависимости от заданного режимаработы.Цель изобретения - расширение областиприменения устройства за счет идентификации чисел с экстремальными значениямиНа фиг. 1 приведена структурная схемаустройства; на фиг. 2 - схема узла анализа.Устройство содержит (фиг. 1) 1 группэлементов 1 неравнозначности (гдеколичество сравниваемых чисел), дешифрато.ры 2 - 2, гп элементов ИЛИ 3 (где т= 2";п - разрядность сравниваемых чисел), узел4 анализа, шифратор 5, схемы 6 - 6 сравнения, группу элементов 7 неравнозначности, входы 8 устройства, вход 9 задания режима, адресные выходы 10 - 10 устройстваи выходы 11 экстремального числа.Узел 4 анализа (фиг. 2) содержит элементы ИЛ И - НЕ 12 - 12 и элементыИ 13 - 13,Каждая из 1 групп элементов 1 неравнозначности содержит и элементов и предназначена для передачи и-разрядного числа, поступающего на соответствующую группу информационных входов 8 устройства, впрямом коде (в режиме выделения максимального числа, когда на входе 9 устройствадействует нулевой сигнал) или в обратномкоде (в режиме выделения минимальногочисла, когда на входе 9 действует единичныйсигнал). Действительно, если на первом входе элемента 1 неравнозначцости действует нулевой сигнал с входа 9 устройства, то приподаче на его второй вход нулевого сигнала на выходе элемента формируется нуль,а при подаче на второй вход единичногосигнала на выходе элемента формируетсяединица, т.е. значение двоичного разряда,передаваемого через элементцеравнозначности, не изменяется,Если на первом входе элемента 1 неравнозначности действует единичный сигналс входа 9 устройства, то и ри подаче на его второй вход нулевого сигнала на выходе формируется единица, а при подаче на второйвход единичного сигнала ца выходе элемента формируется нуль, т,е. значение двоичного разряда, передаваемого через элемент1 неравнозначности, инвертируется, что соответствует образованию обратного кода числа,Каждый из 1 дешифраторов 2 являетсястандартным полным дешифратором, имеющим и входов и т выходов, где ш=- 2", и служит для преобразования двоичного кода соответствующего числа в позиционный код.Каждый из гп элементов ИЛИ 3 имеет 1 свходов и предназначен для объединения соответствующих одноименных выходов всехдешифраторов 2.Узел 4 предназначен для формированияединичного сигнала на одном из своих выходов, одноименном старшему активному входу, т,е. тому из входов с действующими единичными сигналами, который соответствует наибольшему числу.Шифратор 5 реализуется стандартным образом и предназначен для преобразования позиционного кода в двоичный код. Шифратор 5 имеет гп входов и и выходов.Каждая из 1 схем 6 сравнения служитдля формирования единичного сигнала насоответствующем выходе 10 устройства втом случае, когда соответствующее ей числоимеет экстремальное значение. Схема 6 сравнивает на равенство два и-разрядных двоичных числа и реализуется стандартным об 15 разом,Группа из и элементов 7 неравнозначности предназначена для передачи и-разрядного двоичного числа, сформированногошифратором 5, на группу информационныхвыходов 11 устройства в прямом коде (в20 режиме выделения максимального числа,когда на управляющем входе 9 устройствадействует нулевой сигнал) или в обратномкоде ( в режиме выделения минимальногочисла, когда на входе 9 устройства действует единичный сигнал).Устройство работает следующим образом.В зависимости от необходимого режимаработы - выделение максимального илиминимального числаца вход 9 устройства подается соответственно нулевой илиЗ 0 единичный сигнал.Пусть необходимо выделить максимальное число. Тогда нулевой сигнал, поданныйна вход 9 устройства, поступает на первыевходы всех элементовицеравцозначности и настраивая их на передачу чисел35 Оез изменения.Сравниваемые п-разрядные двоичныечисла поступают по группам информационных входов 8 - 8 устройства через элементы 1 нера внозцач ности соответствующихгрупп на соответствующие дешифраторы 2 -40 2, где преобразуются в позиционные (унитарные) коды. Сигцаль. Одноименных разрядов всех позиционных кодов через одноименные элементы ИЛИ 3 проходят на одноименные входы (фиг. 2) узла 4 анализа.ри эгом оольшему цис у соответствуетединица ца входе узла, имеющем меньшийномер. Узел 4 формирует единичный сигнална одном из своих выходов, одноименномвходу с меньшим номером, ца котором действует единичный сигнал, так как этот сиг 50 нал через соответствующие элементы ИЛИ -НЕ 12 запирает все элементы И 13 с большими номерами, блокируя все входы, соответствующие меньшим числам.Сформированный таким образом единичный сигнал проходит на соответствующий55 вход шифратора 5, который преобразуетпозиционный код, соответствующий выделенному максимальному числу, в двоичный код и выдает его через элементы 7формула изобретения неравнозначности на группу информационных выходов 11 устройства. В то же время двоичный код с выходов шифратора 5 поступает на входы всех схем 6 сравнения, которые опознают числа, имеющие максимальное значение, и выдают сигналы на соответствующие выходы 10 устройства.При выделении минимального числа на вход 9 устройства подается единичный сигнал, который, поступая на первые входы всех элементов 1 и 7 неравнозначности, настраивает их на передачу чисел с инверсией. В результате на входы дешифраторов 2 подаются инверсные значения сравниваемых чисел. Устройство при этом работает аналогично, выделяя на выходах шифратора 5 наибольший инверсный код, соответствующий минимальному числу. Затем этот код инвертируется с помощью элементов 7 не- равнозначности и на группу информационных выходов 11 устройства выдается само минимальное число. В то же время схемы б сравнения опознают минимальные числа (по их инверсным кодам) и выдают сигналы на соответствующие выходы 10 устройства. Устройство для сравнения чисел, содержащее Й-дешифраторов (где Й - количество сравниваемых п-разрядных чисел), т элементов ИЛИ (где т= 2"), шифратор и узел анализа, который содержит (т - 1) элементов И, причем каждый -й выход -го дешифратора (где = 1,2т, (= 1,2/г) соединен с -м входом -го элемента ИЛИ, выход каждого 1-го элемента ИЛИ (где 1= 2,3т) соединен с первым входом (1 - 1) -го элемента И узла анализа, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения за счет идентификации числа с экстремальными значениями, в устройство введеныф+ 1) групп элементов неравнозначности,1 схем сравнения, в узел анализа введены (т - 1) элементов ИЛИ - НЕ, причем входы сравни 5 1 О 15 20 25 30 35 ваемых чисел устройства соединены с первыми входами элементов неравнозначности первых Й-групп, вход задания режима устройства соединен с вторыми входами элементов неравнозначности всех групп, выходы элементов неравнозначности Й-й группы соединены с входами Й-го дешифратора и первой группой входов Й-й схемы сравнения, выход первого элемента ИЛИ соединен с первым входом шифратора, 1-й вход которого соединен с выходом (1 - 1) -го элемента И узла анализа, каждый г-й выход шифратора (г= 1,2 и) соединен с г-ми входами второй группы входов всех схем сравнения и с вторым входом г-го элемента неравнозначности (1+1) -й группы, выходы элементов неравнозначности (1+1) -й группы являются выходами экстремального числа устройства, выходы схем сравнения являются адресными выходами устройства, все элементы ИЛИ - НЕ и И узла выделения наибольшего числа разбиты на по г пп, где Я - целая часть числа ( 2 т - 1,75 - 0,5), таким образом, что 5-я подгруппа элементов ИЛИ - НЕ и И узла (5= 1,2, Я) включает в, входов, где в, = (К - 5 + 1 +1 ( - Р, Р равно (0,5 К(К+3) - в+1), а Ч ( - Р) обозначает единичную функцию, равную 1 при (Я - Р), большем нуля, и равную нулю при (5 - Р), меньшем нуля либо равном нулю, каждый вход в каждой Я-й подгруппе входов узла анализа, содержащей входы с номерами от ;го до (1, - в, - 1) -го включительно, где 1 с, равно К+1,5 - 0,5)5 - К+ + (Я - 1 - Р)п,(5 - 1 - Р, соединен с соот ветствующими входами одноименного и последующих элементов ИЛИ - НЕ узла анализа до (1 с, +гп, - 1)-го включительно, выход каждого элемента ИЛИ - НЕ узла анализа соединен с вторым входом одноименного элемента И узла анализа, а выход (Й,+т, - 1) -го элемента ИЛИ - НЕ узла соединен с соответствующими входами (Я,+т,) -го и всех последующих элементов И узла анализа.(:остави е.ь 13. Журавлев1 елактор В, 11 етрагв Техрел И. 1 ерес Корректор М. 1 ожоЗаказ 3110,44 Тираж 672 1 олписноеБ 11 ИИ 1 И Госуларсгвеииого комп г :СХР ио ислам иаоо 1 нтеиий и отк ыгй113035, Москва, Ж 35, Ра 1 кккаи иао., л. 4,51 роиаволственио-полиграфическо прелириигие, г. Ужгорол, ул. 1 роектиди, 1