Устройство для сравнения чисел

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскнкСоциалистическнкРеспубликао делам изобретений и открытий(72) Автор изобретения А. Я, Кулешов о ъ Институт технической кибернетики АН Белорусской ССР(54) УСТРОЛСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ЧИСЕЛ Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при реализации технических средств цифровых вычислительных машин,Известно устройство для сравнения и-раз рядных двоичных чисел, содержащее регистры сравниваемых чисел, элементы И, ИЛИ, НЕ, причем в каждом разряде устройства прямые выходы соответствующих разрядов первого и второго регистров сравниваемых чисел соединены с первыми входами соответственно первого и второго разрядных эле О ментов И, вторые входы которых подключены к инверсным выходам тех же разрядов соответственно второго и первого регистров сравниваемых чисел, выходы первого и второго разрядных элементов И каждого разряда подключены ко входам установки единицы младшего разряда соответственно первого и второго регистров сравниваемых чисел и ко входам установки нуля младшего разряда соответственно второго и первого регистров сравниваемых чисел, кроме того, выходы разрядных элементов И подключены ко входам элементов ИЛИ, выходы которых через элементы НЕ подключены ко входам оконечного элемента И 11. Недостатком этого устройства является сравнение чисел без учета величины поля допуска сравниваемых чисел.Наиболее близким по техническому решению к предлагаемому является устройство для сравнения чисел, содержащее два регистра, выходы которых через первую и вторую группу элементов И соединены соответственно со входами двоичного счетчика, триггеры, элементы И, ИЛИ, счетчик анализа, дешифратор, формирователь сигнала перезаписи, инвертор, шину начальной установки, подключенную к входам установки в нулевое состояние первого и второго триггеров и к входу первого элемента ИЛИ, другой вход которого соединен с входной шиной Стоп, которая подключена к входу установки в нулевое состояние первого триггера и к одним из входов первого, второго и третьего элементов И, другие входы которых соединены с выходами дешифратора, входы последнего соединены с выходами счетчика анализа, один из входов которого подключен к шине Старт, соединенной с входом второго элемента ИЛИ и с входами установки в единичное состояние первого и второго триггеров, прямые выходы кото809168 40 45 50 55 зрых полключены к входам четвертого и пятого элементов И соответственно, другой вход четвертого элемента И соединен с вход ной шиной, а выход - с входом второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к вход двоичного счетчика, выход кото 5 рого соединен с входом пятого элемента И, выход которого подключен к второму вхолу счетчика анализа и через инвертор - с входом формирователя сигналов перезаписи, выход которого подключен к другим входам элементов И первой группы, другие вхо ды элементов И второй группы соединены с выхолом первого элемента ИЛИ, а,соответствующий выход дешифратора соединен с входом установки в нулевое состояние второго триггера 2).11 едостатком этого устройства является 5 его сложность.Цель изобретения - упрощение устройства.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем триггерьг, элементы И, ИЛИ, НЕ, формирователь сигналов перезаписи группы элементов И, регистры, лвоичный счетчик, причем первый вход управления устройства соединен со входом установки в единичное состояние первого триггера и первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к информационному входу двоичного счетчика, выход которого соединен через формирователь сигна.гов перезаписи и элемент НЕ с управлягощими входами элементов И первой группы, информационные входы кото- З 0 ры подключены к выходам первого регистра, а выходы элементов И первой группы соедиггены со входами первой группы двоичного счетчика, второй вход управления устройства соединен с первым входом установки в нулевое состояние первого триггера и З 5 с первым вхолом второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к управляющим входам элементов И второй группы, информационные входы которых соединены с выходами второго регистра, а выходы элементов И второй группы ггодклкченьг ко входам второй группы двоичного счетчика, третий вод управления устройства соединен со вторым входом второго элемента ИЛИ,пряхгогг выход первого триггера подключен к первому входу первого элемента И, второй вод которого соединен с информационгьггм входом устройства, а выход - со вторым входом первого элемента ИЛИ, выход двоичного счетчика соединен со счетным входом второго триггера, прямой выход которого подключен ко второму входу установки в нулевое состояние первого триггера и к первому входу второго элемента И. инверсный выход второго триггера соединен с первым входом третьего элемента И,вгорые входы третьего и второго элементов И и первый вход четвертого элемента И подключены к третьему входу управления устройства, третий вход второго элемента И соединен с прямым выходом первого триг 4гера, инверсный выход которого полклгоченко второму входу четвертого элемента И.На чертеже представлена блок-схемаустройства.Устройство содержит триггеры 1 и 2,элементы ИЛИ 3 и 4, элементы 5 И, группыэлементов И 6 и 7, элементы И 8 - 10, двоичный счетчик 11, регистры 12 и 13, формирователь 14 сигналов перезаписи, элемент 15НЕ, входы управления 16 - 18, информационный вход 19, выходы устройства 20 - 22.Устройство работает следующим образом,Перед началом работы по входу 16 управления поступает команда Начальнаяустановка на триггеры 1 и 2, устанавливая их в нулевое состояние, и на элемент 4ИЛИ, с выхода которого сигнал разрешенияпоступает на элементы 6 И, а так как параллельный код минимально допустимого числапостуггает из регистра 12 на другие входыэлсментов 6 И, то в двоичном счетчике 11устанавливается обратный код минимальнодопустимого числа. Затем команда Начальная установка снимается,Процесс сравнения начинается в моментпоступления импульса Г 1 уск по входу 17управления - сигнал начала контролируемойй последовательности. Эта кома нда поступает на элемент 3 ИЛИ, а затем навход двоичного счетчика 11, дозаписываяк установленному в счетчике числу единицу.Таким образом в двоичном счетчике 1находится дополнительный код минимально допустимого числа. Одновременно команда Пуск поступает на входы триггеров 1и 2, устанавливая их соответственно в единичное и полтвержлая нулевое состояние.Триггер 1 даст разрешение на элемент 5 И.Имгульсы контролируемой последовательности, поступающие на информационныйвод 9 Прием через элемент 5 И и элемент 3 ИЛИ, проходят на счетный входлвоичного счетчика 11. В момент поступления на счетный вход этого счетчика минимально допустимого числа импульсов контролируемой последовательности (1)на выходе двоичного счетчика 11 формируется импульс переполнения, поступающий на счетный вход триггера 2, устанавливая его в 1.В момент окончания импульса переполнения на выходе двоичного счетчика 11 через элемент 15 НЕ запускается формирователь 14 сигнала перезаписи, формируя короткий импульс разрешения перезаписи числа, соответствуюгцсго допуска сравниваемых чисел, из регистра 13 в двоичный счетчик 11. Гараллельный код этого числа с выхода регистра 13 поступает на вход элементов 7 И, на другие входы которых поступает сигнал разрешения с формирователя 14 сигнала перезаписи, обратный колчисла, соответствующего полю лопугка, устанавливается в двоичном счетчике 11, насчетный вход которого продолжают поступать импульсы отролируеой последовательности.Как только количество импульсов, поступающих после установки в двоичном счетчике 11 обратного кода числа Д (Д - поле допуска), станет равным Д+1, с выхода двоичного счетчика 11 формируется второй импульс переполнения, устанавливающий триггер 2 и триггер 1, связанный с прямым выходом триггера 2, в,нулевое состояние, препятствуя дальнейшему прохождению через элемент И 5 импульсов контролируемой последовательности.Состояние триггеров 1 и 2 расшифровывается элементами И 8 - 1 О. На вторые входъ 1 этих элементов поступает сигнал разрешейия в момент появления команды Стоп, В зависимости от состояния триггеров 1 и 2 сигнал на индикацию формируется с одного из элементов И 8 и 9 или 10.Если А В, т. е. контролируемая последовательность импульсов меньше минимально допустимого числа А, то на выходе двоичного счетчика 11 импульс переполнения не появится и триггер 2 останется в нулевом состоянии, а при поступлении команды Стопу 101520 с первого элемента 8 И сформируется сигнал на индикацию А В.Если А = В с учетом поля допуска срав 25 ниваемых чисел, то на выходе двоичного счетчика 11 появится сигнал переполнения, устанавливающий триггер 2 в единичное состояние. Триггер 1 остается в состоянии прежнем. При поступлении команды Стоп на втором элементе 9 И сформируется сигнал на индикацию А = В.Если А (В, т. е. контролируемая последовательность импульсов больше минимально допустимого числа А, то на выходе двоичного счетчика 11 появится второй сиг З 5 нал переполнения, устанавливающий триггер 2 в нулевое состояние и триггер 1 сигналом с прямого выхода триггера 2 - в нулевое состояние. При поступлении команды Стоп на третьем элементе 10 И сформируется сигнал на индикацию А =В.Результат сравнения получают в момент окончания контролируемой последовательности импульсов - момент поступления команды Стоп. КомандаСтоп через элемент 4 ИЛИ поступает на вход элемента 45 6 И, давая разрешение на перезапись обратного кода минимально допустимого числа из регистра 12. Устройство подготовлено к следующему циклу работы, который начинается в момент поступления команды Пуск)Введение в устройство новых конструк тивных связей, а именно подключение выхода двоичного счетчика к счетному входу второго триггера, нулевой установочный вход которого связан с входной шиной Пуске прямой выход второго триггера соединен с нулевым установочным входом первого триг 55 гера и третьим входом второго элемента И, а инверсный выход этого же триггера соединен с первым входом первого элемента И,причем прямой и инверсный выходы перво о триггера соединены соответственно с первым входом второго элемента И и с первым входом третьего элемента И, дает возможность снизить на 10 - 12% общее количество используемых функциональных элементов по сравнению с известным устройством.Формула изобретения Устройство для сравнения чисел, содержащее триггеры, элементы И, ИЛИ, НЕ, формирователь сигналов перезаписи, группы элементов И, регистры, двоичный счетчик, причем первый вход управления устройства соединен со входом установки в единичное состояние первого триггера и первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к информационному входу двоичного счетчика, выход которого соединен через формирователь сигналов перезаписи и элемент НЕ с управляющими входами элементов И первой группы, информационные входы которых подключены к выходам первого регистра, а выходы элементов И первой группы соединены со входами первой группы двоичного счетчика, второй вход управления устройства соединен с первым входом установки в нулевое состояние первого триггера и с первым входом второго элемента ИЛИ, выход которого подключен к управляющим входам элементов И второй группы, информационные входы которых соединены с выходами второго регистра, а выходы элементов И второй группы подключены ко входам второй группы двоичного счетчика, третий вход управления устройства соединен со вторым входом второго элемента ИЛИ, прямой выход первого триггера подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с информационным входом устройства, а выход - со вторым входом первого элемента ИЛИ, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, в нем выход двоичного счетчика соединен со счетным входом второго триггера, прямой выход которого подключен ко второму входу установки в нулевое состояние первого триггера и к первому входу второго элемента И, инверсный выход второго триггера соединен с первым входом третьего элемента И, вторые входы третьего и второго элементов И и первый вход четвертого элемента И подключены к третьему входу управления устройства, третий вход второго элемента И соединен с прямым выходом первого триггера, инверсный выход которого подключен ко второму входу четвертого элемента И.Источники информации,принятые во внимание при экспертизеРедактор Н. КузнецоваЗаказ 17/58 Составитель В. Белкин Техред А. Бойкас Корректор Н. Швыдкая Тираж 756 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4