Устройство для сравнения чисел в системе остаточных классов

) П 1)5 6 06 Е 7/04 ЗОБРЕТЕН ИС АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ СТВО ДЛЯ С ЕМЕ ОСТАТОЧ ение относится ной технике и в устройствах, е остаточных кл - расширение о возможности ср ом и отрицател непозиционно СТРОИ СИСТ обрет итель вано истем тения счет тельн тери 28(54) У СЕЛ В (57) И вычис пол ьзо щих в изобре ния за положи без по 667051 А 1 РАВНЕНИЯ ЧИН ЫХ КЛАССОВ к автоматике и может быть ис- функционируюассов(СОК). Цель бласти применеавнения чисел в ьном диапазонах сти. Устройство(2) содержит входные регистры 3, 4, состоящие из и подрегистров (и - количество оснований СОК), сумматоры 9, 10, 11, группы сумматоров 5 и 6 по и сумматоров в каждой, группы блоков 7, 8 хранения констант, схему сравнения 12, группы элементов И 13-16, группы элементов ИЛИ 18, 19, выходные регистры 20, 21. Группы сумматоров 5, 6, группы блоков 7, 8 хранения констант и сумИзобретение относится к автоматике ивычислительной технике и может быть использовано в устройствах, функционирующих в системе остаточных классов (СОК),Цель изобретения - расширение областиприменения за счет возможности сравнениячисел в положительном и отрицательном диапазонах беэ потерь непозиционности.На чертеже приведена функциональнаясхема устройства.Устройство для сравнения чисел в системе остаточных классов содержит входыпервого 1 и второго 2 сравниваемых чисел,первый 3 и второй 4 входные регистры, группы сумматоров 5 и 6, первую 7 и вторую 8группы блоков хранения констант, первый9, второй 10 и третий 11 сумматоры, схему12 сравнения, первую 13, вторую 14, третью15 и четвертую 16 группы элементов И, элемент НЕ 17, первую 18 и вторую 19 группыэлементов ИЛИ, первый 20 и второй 21 выходные регистры, входы 22, 23 и 24 константустройства, выход 25 максимального и 26минимального чисел.Пусть задана СОК с основаниями Р 1,иР 2, ., Рп и диапазоном Р=Ц Р,ортогональ=1ными базисами В 1, Вг, В, коэффициентами ядра т 1, гг тп,Тогда ядро числаЙ = (а 1, аг ап ) вычисляется по формулеоВн =ХВ апобВо, (1)1=1где В 0 (ядро диапазона Р) равнои РВо =,т - )Ра В ядра ортогональных базисов системы равныВВ =т -(3)где Х) - целая часть Х,Пусть числа из диапазона О, Р/2 положительные, а из диапазона Р/2, Р - 1 -отрицательные. Причем маторы 9, 10, 11 формируют код ядра разности (А - В) сравниваемых чисел, который суммируется с ядром числа, разделяющего положительные и отрицательные числа, с учетом переполнений. Полученное число сравнивается с ядром диапазона. Если оно меньше ядра диапазонаследовательно, разность сравниваемых чисел положительна, а значит, А больше В и наоборот. 1 ил,Й,для й) 0М=М-Рдляйс 0Для того, чтобы сравнить два числа А и5 В из диапазона Р, необходимо определитьзнак разности этих чисел. Если (А - В) больше нуля, то А больше В и наоборот.Известно также, что ядро суммы М 1+ Идвух чисел равно10 ПВи 1+ иг = Ви 1 + Виг +,Р,та, (4)1=1где Ю = 0 при а+аг Р;е= 1 приа" + агР Из (4) следует, что если присложении чисел Й 1 и Мг произошел выход задиапазон, то на основании (Й 1+ Йг) =(Й 1+ Йг)гпод Р+ Р получаемистВм 1+г = ВМ 1+мг + Во (5)20истгде Вм 1+ мг - истинное. значение ядра суммы й 1+ йг. лежащей внутри диапазона Р.Тогда, обозначив через М = Р/2 с ядроми через С = А - В с ядром Вс, получаем25 правило определения знака числа С. ЕслиВс+м меньше Во, то число С положительное,Если Вс+м больше или равно Во, то число Сотрицательное,Устройство для сравнения чисел в сис 30 теме остаточных классов работает следующим образом.Остатки сравниваемых чисел по входным шинам 1 и 2 подаются на входы входного регистра 3, первой 13 и четвертой 1635 групп элементов И и входного регистра 4 ивторой 14 и третьей 15 групп элементов соответственно, С выходов входных регистров3 и 4 остатки сравниваемых чисел подаютсяна входы сумматора 5 группы, которые явля 40 ются модульными и работают по основаниямСОК. В сумматорах 5 руппы производитсявычитание сравниваемых чисел. С выходовсумматоров 5 остатки числа, равного разности сравниваемых чисел, подаются на входы45 первой группы 7 блоков хранения константи на первые входы сумматоров 6 группы.сторые входы сумматоров 6группы соединены с первой шиной 22 кон- единичный сигнал, который открываетстанты устройства, по которой подаются ос- третью 15 и четвертую 16 группы элементовтатки числа М, равного середине диапазона 50 И и через элемент НЕ 17 закрывает первуюР. Сумматоры 6 группы являются модульны и вторую 14 группы элементов И. Больми, а выходы их являются выходами перено- шее число с выходов третьей группы 15 элеса результата суммирования и подключены ментов И через первую группу 18 элементовк входам второй группы 8 блоков хранения ИЛИ поступит на первый выходной регистрконстант, В блоках 7 хранения констант 55 20 и на выход большего числа 25, Меньшеепервой группы записаны значения проиэве- число с выходов четвертой группы 16 эледений ядер ортогональных базисов Я на ментов И поступит на входы второй группызначения остатков аь а в блоках 8 хранения 19 элементов ИЛИ и далее на второй выходконстант записаны значения коэффициен- ной регистр 21 и выход 26.тов ц, Таким образом, с выходов блоков 7 Анализ равенства сравниваемых чиселхранения констант произведения ядер ор- в данном варианте устройства не предустогональных базисов на остатки поступают мотрен. Он может быть легко осуществленна входы первого сумматора 9, работающе- контролем наличия нулей на выходах первойго по модулю Яо, Т, е. в сумматоре 9 вычис- группы 5 сумматоров при помощи многовхоляется значение ядра числа С, равного 5 довогоэлементаИ - НЕ, входы которогоподразности сравниваемых чисел, а во втором ключены к выходам сумматоров 5, а выходсумматоре вычисляется значение величины является выходом "Равно" устройства.Пусть задана СОК с основаниями Р 1= 9,ЬеГ . С выходов первого 9 и второго 10 Р 2=10.Р 3=11 идиапазоном Р=р 1 хр 2 хрз=10 =990, ортогональный базисами В 1 = 550, В 2 =сумматоров значения этих величин поступают на первые входы третьего сумматора 11, - .891, Вз = 540. Тогда М =-- 495 (причем2на второй вход 23 которого подается значесумматора 11 аким образом появится эна- - = - 5 имеем наэательна. В этом случае М = (Р - 1)/2, Вы 15 брав т =-4, т 2= О, тз= 5, имеем начение ядра суммы числа М и числа С, равно- основании (2) и (3) Я = 6, Я 2 = 9, Яз = 5 иго разности входных чисел, которое подаетсяна первый вход схемы 12 сравнения. ВторойЯо = 10. А ядро Яо числа М = (Овход схемы 12 сравнения соединен с третьимпяти (Яо = 5).входом 24 константы устройства, по котороП р и м е р 1. Сравним число А = 200 =подается значения Яп ядра диапазона, СхемамУ 20 =(2, О, 2) и В = 100 (1, О, 1) С = А - В = (212 сравнения производит сравнение величи- (1, О, 1) = (1, О, 1).ны, поступаемой с третьего сумматора 11 сядром диапазона. Если величина на выходе= ( 6 х 1+ 9 х О+ 5 х 1 ) иоб 10 = 1третьего сумматора 11 меньше ядра диапа Яс+9= Я,+Я+, о т = 1+ 5+ 0 = 6,зона Яо, то число равное разности сравниваемых чисел больше нуля и, следовательно, так как Яс + м = 6 меньше Яд = 10, то Счисло, поступающее по входной шине 1, больше нуля, а значит А больше В.больше числа, поступающего по шине 2. В П р и м е р 2. Сравним А = 100 = (1, О, 1)этом случае нулевой сигнал со схемы 12 30 и В = 200 (2, О, 2) С = В А - В = (1, О, 1) - (2, О,сравнения поступит на вторые входы пер) =(8,0, 10).вой 13 и второй 14 групп элементов И через Яс = (6 х 8+Ох 9-5 х 10)тоб 10 = 8,элемент НЕ 17 и разрешит поступление Яс+м = 8+5+0 = 13. Так как Яс+м большебольшего числа через группу элементов Яо, то число С отрицательное, следовательИЛИ 18 на первый выходной регистр 20 и 35 но, А меньше В.выходную шину 25,аменьшегочерезгруппу П р и м е р 3. А =890=(8,0, 10), В =100элементов ИЛИ 19 на второй выходной ре- =1, О, 1, С = А - В (7, О, 9). Яс = (7 х 6+ Ох 9+гистр 21 и выход 26. Третья 15 и четвертая + 5 х 9) воо 10 = 7. Яс+м = 7+5+0 = 12 больше16 группы элементов И заперты нулевым Яо, значит А меньше В,сигналом со схемы 12 сравнения, 40 П р и м е р 4. А = 100 = (1, О, 1), В = 890Если значение, поступающее с сумма- (8, О, 10), С = А - В - " (2, 2, 2). Яс =(2 х 6+ Ох 9+тора 11 больше или равно величине ядра +2 х 5)поб 10=2. Яс+м =2+5+0=7 меньшедиапазона, то число, равное разности срав- Яо, А больше В.ниваемых чисел, отрицательное, а значит Пример 5. А=890=(8,0,10), В число, подаваемое нашину 1, меньшечисла, 45 = (7, О, 9), С = (1, О, 1), Я = (6 х 19 хО +подаваемого на шину 2, В этом случае на +5 х 1)воб 10 = 1, Яс+м =1+ 5+0-6 меньшевыходе схемы 12 сравнения присутствует Яр, А больше В.Заказ 2524 Тираж 395 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская нэб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 П р и м е р 6, А = 666 = (О, 6, 6), В - .= 790 (7,0, 9), С =(2,6,8), Вс(2 х 6+Гх 9+8 х 5)пзос 310 = = 6. Кс+м = 6 + 5 + 1 хО = 11 больше Яо, следовательно, А меньше В.Формула изобретения Устройство для сравнения чисел в системе остаточных классов, содержащее первый и второй входные регистры, состоящие из и подрегистров, где и - число оснований системы остаточных классов, первый и второй блоки хранения констант, первый, второй и третий сумматоры, первую и вторую группы сумматоров, схему сравнения, четыре группы элементов И, две группы элементов ИЛИ, первый и второй выходные регистры, элемент НЕ, причем входы первого и второго сравниваемых чисел устройства подключены к информационным входам элементов И соответственно первой и вто .рой групп и к входам соответственно первого и второго входных регистров, выходы первого и второго блоков хранения констант подключены к первым входам соответственно первого и второго сумматоров, первые входы первой группы сумматоров являются входами первой константы устройства, выходы элементов И третьей и четвертой групп подключены к первым входамэлементов ИЛИ первой и второй групп, выходы которых подключены к соответствующим входам соответственно первого и второго выходных регистров, выходы которых являются соответственно выходами максимального и минимального чисел устройства, отл ичэ ю щеес я тем, что, с целью расширения области применения устройства за счет возможности сравнения чисел в положительном и отрицательном диапазонах без потери непозиционности, в него введены первая и вторая группы блоков хранения констант по (1-1) блоков в каж дой, причем выходы первого и второговходных регистров подключены соответственно к первым и вторым входам сумматоров второй группы, выходы которых подключены к вторым входам сумматоров 10 первой группы и к входам первого блокахранения констант блоков хранения констант первой группы, выходы блоков хранения констант первой группы подключены к вторым входам первого сумматора, выходы 15 сумматоров первой группы подключены квходам второго блока хранения констант и входам блоков хранения констант второй группы, выходы блоков хранения констант второй группы подключены к вторым вхо дам второго сумматора, выходы первого ивторого сумматоров подключены к соответствующим входам третьего сумматора, вход константы которого является входом второй константы устройства, а выход соединен с 25 первым входом схемы сравнения, второйвход которой является входом третьей константы устройства, а выход соединен с управляющими входами элементов И третьей и четвертой групп и через элемент НЕ - с 30 управляющими входами элементов И первой и второй групп, выходы которых соединены с вторыми входами элементов ИЛИ соответственно первой и второй групп, информационные входы элементов И четвертой 35 и третьей групп я вл я ются входами соответственно первого и второго сравниваемых чисел устройства.