Устройство для сравнения десятичных чисел

Союз Советских Социалистических РеспубликидстельстваЗависимое от авт. Заявлено 18.Х.1971 Ле 1706466118. Кл, 6 06 7/О присоединением явкидарственныи комитетета Министров СССРделам изобретенийи открытий иоритетубликовано 22. ДК 681.325.66(088.8) 1,1973, Бюллетеньописания 20.Х 11.1973 а опубликовани Лвторизобрет" пи А, Попс С,Г; явит УСТРОЙСТВО Д АВ И Е И ИЯ Д ВСЯ 1 ИЫХ ЧИС по мере пере- декад регист 1 ацию, постуПредложенное усгройство относится к ооласти дискретной автоматики и вычислительной техники и может быть использовано ири реализации технических средств вычислительной техники и систем автоматического управления и контроля.Известны устройства для сравнения десятичных чисел, содержащие два регистра, связанные входами с выходом схемы И, а выходами - со входами соответствующих элементов памяти, одни выходы которых подключены ко входам схемы формирования результата сравнения, связанной выходами со входами схемы индикации.Однако известные устройства имеют низкое быстродействие.Предложенное устройство отличается тем, что в него введены схема управления опросом, входы которой связаны с другими выходами соотвстствующих элементов памяти, а выходы - со входами опроса элементов памяти, и узел контроля, вход которого связан с выходом схемы И, а выход - с другим входом схемы управления опросом и со входом схемы И.Это позволяет увеличить быстродействие устройства.Блок-схема устройства приведена на чертеже.Устройство содержит регистр 1 числа А и регистр 2 числа В, выходы которых связанысо входами соотьетстьующих элементов памяти 3. Выхолы элем:итон памяти подключены ко входам схмы управления опросом 4,5 другой вход которой связан с выходом узлаконтроля о, полкл,очсиного ко вхоЛ 1И б, сослинсппои выходом с информационными ьхолами регистров ( и 2.Выходы элсмснтоз памяти 3 связаны со10 входами схемы формирования результатасравнения 7, выходы которой подключены ковходам схемы индикации 8. Рсгистры 1 и 2содср 1 ат двоично-десятичные декады на каждый десятичный разряд сравниваемых шкал,15 служащие лля записи и параллельного сравнения десятичных разрядов чисел.Элементы и,";яти 3 слукат лля приема ихранения информации, полученной в рсзультате параллслы ого сравнения в двоично-де 20 сятичных декадах регистров 1 и 2 десятичныхразрядов олинак.:вого порядка сравниваемыхчисел, Каждый элемент памяти может бытьвыполнен, например, на лвух фсрритовыхсердечниках, связанных между собой так, что25 в исходном положе.ши исрьый фсрритовыйсерлешик иахолится в состоянии 1, а второй - в состоянии О,Схема управления опросом 4полнения лвоично-десятичных30 ров 1 и 2 анализирует инфорзпающую с них в элементы памяти ), и наоснове анализа этой информации выбираетдля опроса те элементы памяти, в которыхзаписанный результат сравнения десятичныхразрядов одинакового порядка позволяет судить о результате сравнения чисел.Узел контроля 6 определяет максимальноевремя заполнения двоично-десятичных Лекалрегистров 1 и 2 заполняющими импульсамии при переполнении ее через схему управлсния опросам 4 опрашивает элементы памяти) и отключает схему И 6.Схема И 6 пропускает или зарешаетпоступление заполняющих импульсов ивходы регистрови 2 и узел контроля 6. 15Предложенное устройство сравнения леся.тичных чисел работает слсдуюпим с)брязом.Пусть необходимо сравнить между сооойчисло А и 1 исло В;л 5 БыяВлспия их р 1)сп.ства или неравенства между собой, глс: А - 20заданная величина, В - фактически измеренная величина.В исходном состоянии эти числа поступаютлибо последовательно, либо параллельно Брегистры 1 и 2. При этом в декаде узла контроля записано число О, каждый элементпамяти находится в состоянии 1 - О.При сравнении через схему И 6 па вхолрегистров 1 и 2 каждого десятичного разрялясравниваемых чисел и на вхол декады узла 30контроля 6 одновременно подастся послсловательность заполняющих импульсов.Каждая двоично-десятичная декада регистров 1 и 2 и декада узла контроля 6 заполняется до переполнения, при этом ;Боичнодесятичная декада с любым большим по абсолютной величине десятичным разрялом одного числа переполнится раньше лвоично-лссятичной декады того же порядка, но с меньшим по абсолютной величине десятичным 40разрядом другого числн. Например, если Бодной двоично-лесятичной декаде записанразряд а(, числа А, а в другой разрял Ьчисла В, где ас, и Ь) - любые десятичные разряды одинакового порядка чисел А и В, то Б 45случае, если а),) ) Ь(, раньше переполнитсядвоично-десятичная декада с записанным Бнее разрядом а) так как для сс переполнения на ее вход необходимо подать ме 1 ьшсеколичество заполняющих импульсов, чем Лля 50переполнения двоично-десятичной лекялы сразрядом Ь(В случае, если )а)Ьс, то раньше переполнится двоично-десятичная лскядя с рдзрядом Ьс,. 55Следовательно, импульс переполнения навыходе двоично-десятичной декады с любымбольшим по абсолютной величине десятичным разрядом одного из сравниваемых чиселпоявится раньше, чем импульс переполнения 60на выходе двоично-десятичной декады тогоже порядка, но с меньшим по абсолютнойвеличине разрядом другого из сравниваемыхчисел,Импульс переполнения с двоично-лссятич пой лскялы с лн)бым большим по яосолютной Бсличпс десятичным разрядом олного числя 10 сгу 11 ИТ п 1 Бхол псрсзяпис 11 1 И.3 псрВО 0 кольца во Второе в свое)1 элементе пам 5 ти и ня ьхол списывания 1 Б первом кольце Б соответст)ующем элсмснп 1 Ямяти сравниваемого с ним разряла;руого числа,Таким образом, во ьторых к)льцах элементов 1 амяти двух лес 5 гиьх разрядов одинакового порядка сравниваемых чисел в Биле 1 переполнения и О будет записана информация о том, какой из срав)швясмых между собой разря;ов больше.Импульс псрспо;шспия с лвои шо.лссятпчной лскдлы с мсньшм 1 ю абсолютной величине разрядом, появляюпийся позже импульс 1 перс 10 лпс 1 И 51 с л 30 ичпо-,сс 51 тиН 10 й лскалы с большим по абсолютно велЧине ря;)р 51 лом, НОступдст ня БхОл среза 1 иси 1 с первого кольца во второе в своем элементе 1 Я м 51 ти и НЯ Бхо, с 1 ИСБ 1 БЯ Ия 1 Б псрВОм кол 1 цс Б соотвсств 310 Нсм элсхснтс памяти срдьнивясмо)о с ним рдзряла лругого числа.110 тя к 1 к 1 я эи 1)хОлы же 1 Остня(1 и м лье нсрспо(1 нс:1 ия с;130 И 1 НО-лесяНчной лскяль срсиолни 3 И 1 сйся ряньшс, 0 имп 3 лье, 11:)Сч(1 И 3 ШИ 1 ПС)ЗЖС, ПС ИЗМСНИТ СОСТОЯНИС :Орвых колец элементов амяти,анных разрялов.В елс рявс)ствя срявшвасмых лесятичных рязр 51,с)3 Оос л 130 ИИО-лссятиИьс лскялы :с Истр)13и 2 л;)иых разрядов псрсполИ 5 С 51 с)лИ)В)емп нс), и им и мл 1 сь 11 срспОлне - 51 среза 11 Н"г 1 13 р 13 ых ко(сц с 13011 х Э 11 2 ьч) торыс.Таким ос)разом, Б обоих вторых кольцах ЭП 2 будут зя 1 Исаны 1.11 схО;51 из 1)ы 1 цсривс;снных р 1 ссжлсний, Б с(1 уч 1 с с)Явнсния Иссл А и В при пярял.СЛ 1 И)М 3110 ЛИСПИИ 130 ИНО-ЛСС 51 ИЧН 11 Х Де. кял рс ИстрОВи 2 0;новрсмснпо 10 рязрядно сравнш)дются мсжлу собойсс, - Ь а, - Ь, а - Ь,глс аЬ, - старшие десятичные разрядыСР БНИБЯ)СМ ЫХ 1 ИССЛ;а, Ь - младшие десятичные разрядысравниваемых чисел.При сряш)сш а) и Ь) ме)клу сооой возможны слслующие варианты результата сравН С )П 51 П О С (1 С 3 Я 1 И С И С Г 0 13 0 В Т 0 Р Ы С и 0 Л Ь Ц Яэлементов памяти ):1) а / )Ь ,тала Э 11 (а,) - 1, ЭГ 1 (Ь),) - О.2) а),1Ь),/,тогда ЭП (а) - О, ЭП (Ь) - 1,3) а), = Ь), ),тогда ЭГ (а),) - 1, ЭП (Ь),) - 1, гдеЭГ 1 (а),), ЭП (Ьс,) - элементы памяти с запретом соответствукмцих десятичных разрядов сравниваемых чисел: а, Ь), - лОбысдесятичные разрялы сравниваемых чисел.Импульсы перезаписи 1 из первого кольца ЭП 3 Бо второе одновременно 1:оступаютна адаптивную схему управления опросом 4.Адаптивная схема управления опро:ом 4 анализирует информацию, пост 11 а 1 О 1 цу 1 о во вторые кольца ЭП 3 при сравнении десятичных разрядов одинакового порядка, и на основании этого анализа работает следующим образом.Если сравниваемые десятичные разряды равны между с 1 бой, то импульсы перезаписиНа сотвстствуюц 1 их входах адаптивной схемы управления опросом 4 появляется одновременно, и схема запретит опрос ЭП 3 данных разрядов,В случае раве:1 ства младших десятичных разрядов срдвци 1 асмых чисел, запрет на опрос ЭП 3 млддтлих разрядов цс выдается, так как в случае равенства всех предыдущих разрядов опрос их ЭП 3 запрещен и сели запретить опрос ЭП 3 младших разрядов, то невозможно будет определить результат сравнения.Если сравниваемые десятичные разряды одинакового порядка не равны между собой, то при поступлении с ЭП 3 информации об их неравенстве, адаптивная схема управления опросом 4 разрешит опрос ЭП 3 данных разрядов и разрядов, старше дан;1 ых, и запретит опрос ЭП 3 всех последующих разрядов после сравниваемых, так как по неравенству данных десятичных разрядов, в случае равенства предыдущих, уже можно определить результат сравнения, не обращаясь к последующим десятичным разрядам.Таким образом, по окончании записи в ЭП 3 результата параллельного сравнения десятичных разрядов одинакового порядка, адаптивная схема управления опросом 4 оставит для опроса ЭП 3 только того одного десятичного одинакового порядка, по которому можно определить результат сравнения.Так как в декаде узла контроля 5 в исходном состоянии записано число 0, то она определяет максимальное время заполнсния двоично-десятичных декад регистров 1 и 2 до переполнения. Поэтому, если на выходе узла контроля 5 появляется импульс переполнения, идущий на опрос ЭП 3 и на вход схемы И б, это значит, что все двоично-десятичные декады регистров 1 и 2 заполнились до переполнения,Импульс переполнения с узла контроля 5 запрещает прохождение через схему И б заполняющих импульсов и опрашивает вторые кольца ЭП 3.Информация с ЭП 3 поступает на схему формирования результата сравнения 7.Схема формирования результата сравнения в зависимости от информации, записанной с ЭП 3 опрашиваемых разрядов, формирует и выдает на один из трех индикаторов одну из команд РАВНО, БОЛЬШЕ, МЕНЬШЕ и команду КОНЕЦ СРАВНЕНИЯ на схему индикации 8.Время сравнения 1 с в сравнивающем устройстве складывается из времени 1 заполнения двоично-десятичных декад регистров 1 и 2, опредсляемого максимальным врсмсцсм здио,1:1 с 111:1 дскзды узла контроля 5 до псрсполнсния, времени опроса ЭП 3 1, и времени формирования команды в схеме формпровд ния результата сравнения 7 1.с - д + о + кВремя за 1 полнсния декады узла контроля 5 10 до переполнения нс зависит от разрядностисравниваемых чисел и опрсдслястся только частотой поступлс 1 шя заполняющих импульсов. При частоте импульсов заполнения, равной -1510д -РВремя запроса ЭП 3 1, нс зависит от раз рядности сравниваемых шсел, так как адаптивная схема управления опросом выбирает для опроса ЭП 2 только того одного дсс 11 ти 1- ного разряда одинакового порядка. по которому можно определить рсзультат сравнения 25 чисел, и мало по сравнению с 1.Время формирования команды результатасравнения Е в схеме формирования результата сравнения 7 не зависит от разрядности сравниваемых чисел, определяется внутрен ней структурой логической схемы и мало посравнению с 1.Таким образом,с - л -РСлсдовдтсльно, врсмя срдвнсния 1, Опрсдсляется частотой поступления заполняющих импульсов и не зависит от разрядности срав цивдсмых чисел.В предлагаемом устройстве для сравнениядесятичных чисел уменьшение времени сравнения достигается благодаря параллельному сравнению между собой десятичных разрядов 45 одинакового порядка сравниваемых чиселпри одновременном заполнении всех двоичнодесятичных декад регистров 1 и 2 и благодаря введению адаптивной схемы управления опросом 4, которая разрешает опрос только 50 тех ЭП 3, в которых записан результат сравнения десятичных разрядов одинакового порядка, позволяющий судить о результатесравнения чисел.Таким образом, адаптивная схема управле ния опросом 4 обеспечивает независимостьвремени опроса ЭП 3, а следовательно, и времени сравнения 1 с от разрядности сравниваемых чисел.Кроме того, необходимо учитывать, что 60 так кдк вРсмЯ сРавнсниЯ 1 с не зависит отразрядности сравниваемых чисел, а определяется частотой поступления заполняющих импульсов 1,:1 то, изменяя частоту заполняющих импульсов, время сравнения чисел 65 можно регулировать.394778 П р сд. Ст:1 зо о р стс пня исло В Число А С ос; вин; ели В. Белки Редактор Е. Семанова Техред Т. Курилко Корректор М, ЛейзермаПодписиСССР Тнраек 647тета Совета Миннстний и открытийскан наб., д. 4/5 каз 337812 1 в ,1 1523 ЦНИИПИ Государственного коан по делам ивобрет 1 Москва, К, Раунннографин, пр. Сапунова, 2 Устройство д,:15 ср 1 впспи 51 д сяп 1 ных чисел, содерхкащее два регистра, связагп ые входами с выходом схемы И, и выходами - со входа.",1 и соотвстствующих элементов памяти, однц гыходы которы подключены ко входам схемы формирования результата сравнения, связанной выходами со входами схсмы"н,." 15 1 ЗЬ 1 СТ 1,. йетНПЯ, В НЕГО ВВСДЕНЫсхема управления опросом, входы которой сязаны с другими выходами соответствую щпх элементов памяти, а выходы - со входамц опроса элементов памяти, и узел контроля, вход котор:1 го связан с выходами схемы И, а выход - с другим входом схемы управления опросом и со входом схемы И.