Устройство для сравнения двоичных чисел

20 Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствахуправления, в частности в системахЧПУ .5Цель изобретения - расширение области применения за счет сравненияположительных и отрицательных чисел,которые могут быть представлены прямым, дополнительным и обратным кодом.На фиг.1 представлена функциональная схема устройства для сравнениядвоичных чисел; на фиг.2 - примерпостроения 1.-го поразрядного узласравнения; на фиг.3 - пример построения блока анализа,Устройство содержит и поразрядных узлов 1 11 сравненияПУС, входы 2 и 3 сравниваемых чисел А и В соответственно, вход 4разрешения сравнения, блок 5 анализа,выходы б - 8 устройства (А = В, А) В,А 4- В соответственно), узел 9 знаков,25входы 10 и 11 знаков а, Ь сравниваемых чисел, вход 12 управления.Узел 9 знаков содержит элементы И13 и 14, элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 15и 16, элемент ИЛИ 17 и элементы ИЛИНЕ 18 и 19. -й поразрядный узел 1;сравнения может состоять из двух элементов И-НЕ 20 и 21, элемента ИЛИ-НЕ22 и элемента ИЛИ 23, Блок 5 анализаможет содержать В-триггер 24, элементНЕ 25, элемент 26 задержки и элемен 35ты И 27, 28 и 29.Устройство работает следующим образом,На входы 2 и 3 устройства подаются коды сравниваемых чисел А и В, навходы 1 О и 11 - их знаки, Знак положительного числа представляется лог."0", отрицательного - лог."1" Навход 12 управления подается сигналлог.О", если отрицательные числа.представлены прямым кодом, либо "1",когда отрицательные числа представлены дополнительным или отрицатель, ным кодом. п поразрядных узлов сравнения работают таким образом (без50учета знаков сравниваемых чисел),чтопри равенстве кодов на его входах 2и 3 при подаче на вход 4 разрешенияна выходе последнего поразрядного узла 1 сравнения появляется сигнал,55Оповторяющий импульс разрешения. Есликод числа на входе 2 больше кода навходе 3, то на выходе последнего поразрядного узла сравнения независимо от сигнала разрешения появляется сигнал лог."1", если же код числа на входе 3 больше кода числа на входе 2, - сигнал лог,"О".Если сигнал на входе 4 разрешения обозначим через ш, тогда:если 1 А 1 ) 1 В 1, то Р =1 незавио+симо от ш;если 1 А 1 (1 В 1, то Р, =О, такженезависимо от ш (Ря , - сигнал, образованный на вы-. ходе последнего поразрядного узла 1 сравнения);еслиА 1 = 1 В 1, то Р, =О при ш ОР =1 при а=1, т,е. при равенстве кодов сравниваемых чисел на выходе последнего поразрядного узла 1 сравнения образуется положительный перепад сигнала, который через первую часть узла 9 знаков проходит на первый информационный вход блока 5 анализа.Первая часть узла 9 знаков - эле- мент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 16, элемейт ИЛИ 17 - пропускает положительный перепад при равенстве сравниваемых кодов только в случае одинаковых знаков чисел. Если знаки одинаковые, то на входах элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 16, одинаковые сигналы, а значит на его выходе нулевой сигнал, поступающий на вход элемента ИЛИ 17. Наличие нулевого сигнала на одном из входов элемента ИЛИ 17 обеспечивает прохождение на его выход сигнала, приходящего по его другому входу, Если знаки сравниваемых чисел разные, то на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 1 б,и на входе элемента ИЛИ 17 - единичный сигнал, который проходит на вы-. ход элемента ИЛИ 17 независимо от сигнала на его другом входе, те,.положительный перепад (если модули сравниваемых чисел равны) не проходит через элемент ИЛИ 17. Блок 5 анализа работает таким об" разом, что при появлении сигнала равенства на первом выходе узла 9 знаков появляется сигнал на выходе 6 устройства (А=В), при этом второй выход узла 9 знаков, блокируется. Если сравниваемые числа не равны, то блокируется первый выход узла 9 знаков, а сигнал с его второго выхода воздействует на блок 5 анализа по его второму входу, Если АВ, то сигнал по 15является на выходе 7 устройства, если АВ, - на выходе 8 устройства,Если число А0 (а=0), числоВ0 (Ь=1), то независимо от сигнала Р, на втором выходе узла 9знака - его второй части (элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 15, элементы И 13 и 14и элементы ИЛИ-НЕ 18 и 19) присутствует единичный сигнал, Нулевой сигнал с входа 10 а поступает на входсэлемента И 14, при этом на его выходе имеется нулевой сигнал. Единичныйсигнал с входа 11 Ьпоступает навход элемента ИЛИ-НЕ 18, при этом наего выходе также нулевой сигнал,Дванулевых сигнала на входах элементаИЛИ-НЕ 19 образуют на его выходе сигнал лог."1", который воздействует наблок 5 анализа таким образом, что появляется сигнал на выходе 7 устройства, соответствующий А ) В.Если число А отрицательное (а=1),число В положительное (В = 0), то"на втором выходе узла 9 знаков нуле-вой уровень сигнала, Т.е. если Р ==О, на обоих входах элемента ИЛИ-НЕ18 имеется сигнал лог."0", а значитна его выходе - сигнал лог,"1" который обеспечивает нулевой сигнал навыходе элемента ИЛИ-НЕ 19, если Р==1, то на обоих входах элемента И 14имеется сигнал лог."1", а значит ина его выходе тоже единичный сигнал,который также, поступая на вход элемента ИЛИ-НЕ 19, обеспечивает наего выходе нулевой сигнал. При разных знаках сравниваемых чисел выход узла 9 знаков не зависит от сигнала Р +, и от уровня сигнала навходе 12 управления,Если оба числа положительные иАВ, то на входах 1 О и 11 устройства имеются нулевые сигналы, приэтом сигнал Р , с выхода последнего поразрядного узла 1 сравненияпроходит на второй выход узла 9 знаков без изменения.Если оба числа отрицательные ипредставлены прямым кодом и знаком(АВ), то на входы 10 и 11 устрой-ства подаются сигналы лог."1", навход 12 управления - сигнал лог.нО".При этом сигнал Р , проходит черезэлемент ИСКЛЮЧАВЕЕЕ ИЛИ 15 без изменения, а через элементы 1 4, 18 и19 - с инверсией.Если оба числа отрицательные ипредставлены дополнительным или об Формула изобретенияУстройство для сравнения двоичных чисел, содержащее и поразрядных узлов сравнения, где п - разрядность модуля числа, и блок анализа, причем поразрядные узлы последовательно соединены, первые и вторые входы поразрядных узлов сравнения соединены с соответствующими входами соответственно первого и второго сравниваемых чисел, вход разрешения сравнения устройства соединен с третьим входом первого по 10 15 20 разрядного узла сравнения и с входомсинхронизации блока анализа, выходыкоторого являются выходами "А=В","АВ" и "А ( В" устройства, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью расширения области примененияустройства за счет сравнения положительных и отрицательных чисел, оносодержит узел знаков, включающий пер 30 вый и второй элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый и второй элементы И, первый и второй элементы ИЛИ-НЕ и элемент ИЛИ, причем выход переноса п-гопоразрядного узла сравнения соединенс первыми входами первого элементаИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и элемента ИЛИ, выход.которого соединен с первым информационным входом блока анализа, второйинформационный вход которого соединенс выходом первого элемента ИЛИ-НЕ,первый вход которого соединен с выходом 35 40 первого элемента И, первый вход которого соединен с входом знака первого числа, с первыми входами вторых элементов И и ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход 45 второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с .вторым входом элемента ИЛИ,второй вход второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с входом знака второго числа и с первым входом второгоэлемента ИЛИ-НЕ, выход которого сое 50 динен с вторым входом первого элемента ИЛИ-НЕ, вход управления устройства соединен с вторым входом второгоэлемента И, выход которого соединенс вторым входом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с вторыми входами первого элемента И и второго элемента ИГП 1-НЕ,39767 6ратным кодом и знаком, то на входы10, 11 и 12 устройства подаются сигналы лог,"1", При этом сигнал Рпретерпевает двойное инвертированиет.е. на выход узла 9 знаков он проходит без изменения,Король Петрова едак хр раж 5 пнсное ого комитета по изобретениям н открытия 35, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 и Производственно-издательский комбинат "Патент Заказ 219ВНИИПИ Государстве11 итель А.Александров И, Дрык Коррек Ужгород, ул. Гага рина, 101