Устройство для сравнения и преобразования двоичных чисел

Союз СоветсиикСоциалистичесиииРеспублик пп 696441(22) Заявлено 240877 (21) 2519178/18-24с присоединением заявки Мо(51)М. Кл,6 06 Р 7/04 Государствеииый комитет СССР по делам изобретеиий и открытий( 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ И ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ДВОИЧНЫХ ЧИСЕЛ Изобретение относится к областиавтоматики и вычислительной техникии может быть использовано при реализации информационных и вычислительных 5устройств.гИзвестны утсройства для сравнениядвух двоичных чисел, содержащие элементы И, ИЛИ, НЕ, триггеры,недостаток этого устройства - слож 1 Оность и огранйченные функциональные.возможности. Оно позволяет определятьтолько признак результатов сравнениядвух двоичных чисел и не обеспечивает определения численного значенияразности сравниваемых чисел Крометого, при определении признака результатов сравнения сигнал выдаетсятолько на одной из трех выходныхшин, что часто неудобно в применении. 2 ОНаиболее близким к предлагаемомутехническим решением является устройство, содержащее схему сравнения,элементы ИЛИ, НЕ, И, триггер, генератор, счетчики, коммутаторы, дифференцирующие цепи, причем первый и второй входы схемы сравнения соединеныс первым и вторым информационнымивходами устройства, выход генератораподключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого соединенс инверсным выходом триггера,а выход первого элемента И подключенк информационному входу первого счетчика, выходы которого соединены с информационными входами первого и второго компараторов, выходы которыхподключеныко входам первого элемента ИЛИ, выход которого соединен спервым входом установки в нулевоесостояние триггера,Недостаток этого устройства - ограниченные функциональные возможности,заключающиеся в невозможности определения численного значения результатов сравнения двух и в разрядн двоичных чисел и в невозможности выдачипризнака результатов сравнения в виде двоичного кода,Цель предлагаемого изобретениярасширение функциональных возможностейв части выдачи результата сравненияв цифровом коде и формирования разности сравниваемых чисел .Для этого в устройстве первые входы второго и .третьего элементов Исоединены с первой входной шиной устройства, первые входы четвертого и пятого элементов И подключены ко второй входной шине устройства, первыйвыход схемы сравнения соединен с первыми входами второго, третьего и четвертого элементов ИЛИ, второй выходсхемы сравнения соединен со вторым,Входом третьеГо элемента ИЛИ, со вторым входом пятого элемента И и черезпервую дифференцирующую цепь - с первым входом пятого элемента ИЛИ и совторым входом второго элемента И, третий выход схемы сравнения подключенко второму входу второго элемента ИЛИ,ко второму входу третьего элементаИ и через вторую дифференцирующую цепьсо вторыми входами четвертого элемента И и пятого элемента ИЛИ, выход которого подключен ко входу установки в единичное состояние триггера,выходы второго и четвертого элементов И соединены со входами шестогоэлемента ИЛИ, выход которого подключен к управляющему входу первого счетчика, выход первого элемента И соединен с информационным входом второгоечетчика, выход которого подключенк выходной шине устройства, а входустановки в нулевое состояние соед - 25нен со входом установки в нулевоесостояние первого счетчика и черезпервый элемент НЕ и третью дифференцирующую цепь подключен к управляющему входу устройства, выход первого эле мента ИЛИ через второй элемент НЕсоединен со вторым входом четвертого эЛемента.ИЛИ, выходы второго,третьего и четвертого элементов ИЛИподключены к выходным шинам устройства,Схема предлагаемого устройстваизображена на чертеже .Предлагаемое устройство содержитблок 1 сравнения, входные шины 2, 3, 40шину 4 управления, дифференцирующуюцепь 5, элемент НЕ 6, элементы И 7,8,.дифференцирующие цепи 9, 10, элементы ИЛИ 11, счетчик 12, элемент И13, генератор 14, счетчик 15, триггер16, элемент ИЛИ 17, вход 18 управления, элемент ИЛИ 19, компараторы 20,21, элементы ИЛИ 22, 23, элементыИЛИ 24, 25, 26, элемент НЕ 27, выходы 28 и 29 признака сравнения ввиде двоичного кода, выход 30 разности сравнения в виде двоичного числа,выход 31 сигнала признака готовности информации. Предлагаемое устройство работает 55 следующим образом.После включения источников питания и выдачи на вход 18 управления сигнала Сброс триггер 16 устанавливается в нулевое состояние, при котором элемент И 13 закрыт и импульсы с генератора 14 не поступают в счетчик 12,Если сравниваемые двоичные числа равны (АВ), то после подачи на 65 шину 4 управления сигнала, сигналлогической 1 появится только навыходе А-В блока 1. Данный сигнал одновременно поступает на первые входы элементов ИЛИ 24 и 25, навыходах которых и, следовательно,на выходах 28 и 29 появится сигналлогической 1, что означает равенство двух и-разрядных двоичныхчисел А = В.При каждой очередной подаче сигнала на шину 4 через дифференцирующуюцепь 5 и элемент НЕ 6 сбрасываютсяв нулевое состояние счетчики 12 и 15.Ввиду того, что в данном случае навыходахА( ВиА ) Вблока 1сравнения не появляются сигналы, соответствующие логической1 , поэтомуне даютсяразрешениянаотпирания элементов И 7,8,22 и 23и никаких операций в счетчиках 12 и15 не произойдет. Следовательно, после того, как сигнал логической 1с выхода А-Вблока 1 сравнения,пройдя через элемент ИЛИ 26, поступит на выход 31 для вывода сигналапризнака готовности информации, с выходов 28 и 29 признака сравнениячисел снимаются двоичный код 11, а свыхода 30 снимается результат разности сравнения.Если А( В, то в этом случае после подачи сигнала на шину 4 сигналлогической1появится только навыходе А( В блока 1 сравнения. Данный сигнал, пройдя через элемент ИЛИ24, поступит на выход 28, а на клемме 29 поддерживается сигнал логического 0 что означает признак сравнения двух п-разрядных двоичных чисел А В,Сигнал логической 1 с выходаА ( В блока 1 сравнения одновременно подается на вход дифференцирующей цепи 9 и на второй вход элемента И 23. В результате на выходе дифференцирующей цепи 9 появится импульс,под действием которого двоичное число А через элементы И 7 и элементыИЛИ 11 запишется в виде параллельного кода в счетчик 12, с выхода которого данный код подается на первыевходы цифровых компараторов 20 и 21.На второй вход второго цифрового компаратора 21 через элементы И 23 подается двоичное число В,Импульс с выхода дифферейцирующейцепи 9 через элемент ИЛИ 17 подается на вход триггера 16 и перебрасывает его, В результате на прямомвыходе триггера 16 появится сигнал ф 1отпирающий элемент И 13. Импульсы сгенератора 14 начнут поступать насчетчик 12 и дополнять в нем записанное двоичное число А до значения двоичНого числа В,Одновременно эти импульсы с генератора 14 через элемент И 131 О поступают в счетчик 15 и накапливаются н нем.В момент равенства двоичного .исла н счетчике 12 с двоичным числомВ, на выходе второго цифрового ксмпаратора 21 появляется импульс, под 5действием которого через элементИЛИ 19 триггер 16 возвращается в исходное состояние. В результате чегоэлемент И 13 закрывается, и подачаимпульсов с выхода генератора 14,в счетчики 12 и 15 прекращается.С другой стороны, импульс с выхода элемента ИЛИ 19 через элемент .НЕ 27 и элемент ИЛИ 26 подается навыход 31 для вывода сигнала признака готовности информации. Следовательно, в данном случае с выходов28 и 29 снимается код 01 признакасравнения АВ, а с выхода 30 снимается результат разностисравнения,Если А) В, то в этом случае после подачи сигнала на шину 4 сигналлогической 1 появится только на,выходе А ) В блока 1 сравнения, Данный сигнал, пройдя через элемент ИЛИ25, поступит на выход 29, а на выходе 228 появится сигнал логического 0,что и означает признак сравнения двухи-разрядных двоичных чисел А В .Сигнал логической 1 с выходаА ) В блока 1 сравнения одновременно 30подается на вход дифференцирующеи цепи 10 и на второй вход элемента И 22,В результате на выходе дифференцирующей цепи 10 появится импульс, поддействием которого двоичное число В 35через элементы И 8 и элементы ИЛИ 11запишется в виде параллельного кодав счетчик 12, с выхода которого данныйкод подается на первые входы компараторов 20 и 21. На второй вход компа Оратора 20 через элементы И 22 подается двоичное число А,Аналогично предыдУщему случаю перебрасывается триггер 16, открываетсяэлемент И 13 и начинается подача импульсов с выхода генератора 14 в счетчики 12 и 15. В момент дополнениядвоичного числа В, записанного в пер-вый счетчик 12 до двоичного числа А,на выходе компаратора 20 появитсяимпульс, под действием. которого триггер 16 возвращается в исходное состояние, закрывается элемент, И 13 ипрекращается подача импульсов в счетчики 12 и 15. На выходе 31 появляется сигнал признака готовности информации и с выходов 28 и 29 снимаетсядвоичный код 10 признака сравненияА ) В, а с выхода 30 снимается результат разности сравнения.Предлагаемое устройство может най.ти применение в средствах вычислительной техники, так как обладает по срав.нению с известными преимуществом посокращению времени сравнения и расширением функциональных воэможностей . 65 Формула изобретенияУстройство для сравнения и преобразования двоичных чисел, содержащее схему сравнения, элементы ИЛИ,НЕ, И, триггер, генератор, счетчики,компараторы, дифференцирующие цепи,причем первый и второй входы схемысравнения соединены с первым и вторым информационными входами устройства, выход генератора подключен к первому входу первого элемента И, второй нход которого соединен с инверсным ныходом триггера, а выход первого элемента И подключен к информацион;ному входу первого счетчика, выходыкоторого соединены с информационнымивходами первого и второго коммутаторов, выходй которых подключены ковходам первого элемента ИЛИ, выходкоторого соединен с первым входомустановки в нулевое состояние триггера, отличающееся тем,что, с целью расширения функциональныэвозможностей, в части выдачи результата сравнения в цифровом коде и формирования разности сравниваемых чисел, в нем перные входя второго и третьего элементон И соединены с первойвходной шиной устройства, первые входы четвертого и пятого элементов Иподключены ко второй входной шинеустройства, первый выход схемы сравнения соединен с первыми входами второго, третьего и четвертого элементов ИЛИ, второй выход схемы сравнениясоединен со вторым входом третьегоэлемента ИЛИ, со вторым входом пятого элемента И и через перную дифференцирующую цепь - с первым входом пятого элемента ИЛИ и со вторым входом нторого элемента И, третий выход схемысравнения подключен ко второму вхоЩ/второго элемента ИЛИ,ко второму входу третьего элемента И и через вторуюдифференцирующую цепь - со вторымивходами четвертого элемента И и пятого элемента ИЛИ, выход которого подключен ко входу установки в единичное состояние триггера, выходы второго и четвертого элемента И соединенысо входами шестого элемента ИЛИ, выход которого подключен к управляющему входу первого счетчика, выход первого элемента И соединен с информационным входом второго счетчика, выходкоторого подключен к выходной шинеустройства, а вход установки в нулевое состояние соединен со входомустановки в нулевое состояние первогосчетчика и через первый элемент НЕи третью дифференцирующую цепь подключен к управляющему входу устройства,выход первого элемента ИЛИ через второй элемент НЕ соединен со вторымвходом четвертого элемента ИЛИ, выходы второго, третьего и четвертогоэлементов ИЛИ подключены к выходньмшинам устройства,каз 6767/48 н иал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Тираж 780ЯИИПИ . Государстве по делам изобрет035, Москва, ЖПодписноеомитета СССРоткрытийкая наб, д, 4