Устройство для сравнения двоичных чисел

гСОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 0% 111)Зсю С 06 Р 7/04 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 13К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1. Авторское свидетельство СССРВ 514291, кл. С 06 Р 7/02, 1973.2. Авторское свидетельство СССРВ 478303, кл. С 06 Г 7/04, 1973(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ П ДВОИЧНЫХ ЧИСГЛ, содержащее П регистров чисел и п узлов равнозначности, элементы И, ИЛИ, причем единичные выходы разрядов всех и регистров чисел соединены с входами первого элемента ИЛИ, выходы разрядов каждого 1 -го регистра числа, где 1 = 1,2,п , подключены к соответствующимвходам первой группы 1 -го узла равнозначности, выход элемента ИЛИ подключен к первому входу элемента И, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет обеспечения сравнения множеств чисел и выделения множеств (подмножеств) чисел, отличных от заданного множества, в него внедены П регистров заданного множества, п выходных регистрон,группа и элементов И, группа и элементов ИЛИ, П групп элементов 2 И-ИЛИ, счетчик, П групп входных элементов И, П групп ныходных элементов И, и групп элементов И управления записью, П групп элементов задержки, элементы И, НЕ, эле мент задержки, причем вход ) -го разряда 1 -го сравниваемого числа устройства, где= 1,23 т 1 (и 1- число разрядон сравниваемых чисел), соединен с первым информационным входом1 -го элемента 2 И-ИЛИ 1 -й группы, выход которого подключен к входу ус- тановки в единичное состояние 1 в .го разряда 1 -го регистра, и информационным входом-го элемента И уп 1 равления записью .1 -й группы, выход которОго подключен к входу установки в единичное состояние 1 -го разряда-го выходного регистра, выход 1 -го разряда которого соединен с информационным входом 1 -го выходного элемента И-й группы, выход которого является выходом-го разряда-го 3 числа выходного множества устройства, выходы разрядов каждого 1 -го регистра заданного множества подключены к соответствующим входам второй группы-го узла равнозначности, выход Я которого соединен с первым входом 1 -го элемента И группы, выход которого соединен с первым входом 1 -гоэлемента ИЛИ группы, выход которого подключен к входу установки в нулевое состояние --го регистра числа,выход первого элемента ИЛИ соединенс первыми входом вторых элементов Ии ИЛИ и через элемент НЕ - с входами установки в нулевое состояниесчетчика и выходных регистров, выходпервого элемента И подключен к вторым входам элементов ИЛИ группы иуправляющим входам выходных элементов И всех групп, инверсный выходвторого элемента ИЛИ подключен к входам разрешения записи элементов 2 ИИЛИ всех групп и элементов И управления записью всех групп нторой1104503 ччто в устройство для сравнения П 20 25 30 вход второго элемента И соединен с входом тактовых импульсов устройства, а выход - с входами разрешения переписи элементов 2 И-ИЛИ всех групп и входных элементов И всех групп, через элемент задержки - с вторыми входами элементов И группы и счетным входам счетчика, выходы ра рядов которого подключены к входам третьего элемента И, выход которого соединен с вторыми входами первого элемента И и второго элемента ИЛИ и третьим инверсным вхоцом второго элемента И,1прямой выход-го разряда-го регистра числа, где к = 1,2, (й), подключен через соответствующий элемент задержки 1 -й группы к второму информационному входу 1 -го элемента 2 И-ИЛИ (1+1)-й группы, прямой Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах конт" роля и управления,Известно устройство для выделения экстремального из Ое -разрядных двоичных чисел, содержащее 1 П П -входовых элементов ИЛИ, О в -разрядные регистры, 1 п трехвходовых элементов И и по одному, М -входовому элементу ИЛИ на каждое из двоичных чисел 11.Недостаток устройства - ограниченные функциональные воэможности опре-. деляет экстремальное из Ь Ф -разрядных двоичных чисел. Наиболее близким к предлагаемому по техническому решению является устройство для сравнения только из О двоичных чисел, содержащее П кольцевых регистров сдвига, входы которых соединены между собой и подключены к входной шине устройства, прямые выходы всех кольцевых регистров сдвига соединены с входами первой схемы ИЛИ и с одним из входов соответствующей схемы равнозначности, а инверсные выхоДы - с входами второй схемы ИЛИ, выходы схем ИЛИ подключены к входам И, второй вход кащдой из схем равнозначности соединен с шиной управления, а их управляю 5 10 15 выход-го разряда и -го регистрачисла соединен через соответствующимиэлемент задержки П -й группы с вторым информационным входом-го эле"мента 2 И-ИЛИ первой группы, инверсный выход-го разряда К -го регистра числа подключен через соответствующий элемент задержки 1( -й группысоответственно к информационному входу 1 -го входного элемента (К+1)-йгруппы, инверсный выход-го разря"да й -го регистра числа через соответствующий элемент задержки й -йгруппы соединен с информационнымвходом-го входного элемента И первой группы, выход каждого 1 -го входного элемента И-й группы подключенк входу установки в нулевое состояние-го разряда 1 -го регистра числа,щие входы подключены к выходу схемы И, выходы схем равнозначности связаны с входами сброса соответствующих кольцевых регистров сдвига 2 .Недостаток устройства - ограниченные функциональные возможности позволяет определять экстремельное число только из П сравниваемых чисел,Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства эа счет обеспечения сравнения множеств чисел и выделения множеств (подмножеств) чисел, отличных от заданного множества.Поставленная цель достигается тем,двоичных чисел, содержащее П регист"ров чисел и 11 узлов равнозначности,элементы И, ИЛИ, причем единичныевыходы разрядов всех П регистровчисел соединены с входами первогоэлемента ИЛИ, выходы разрядов каждого 1 -го регистра числа, где 1 = 1,2 П, подключены к соответствующим входам первой группы-ого узла равнозначности, выход элемента ИЛИподключен к первому входу элемента И,введены 11 регистров заданного множества, 11 выходных регистров, группа й элементов И группа 11 элементов ИЛИ, П групп элементов 2 И-ИЛИ,счетчик, П групп входных элементов И, и групп выходных элементов И, О групп элементов И управления записью, П групп элементов задержки, элементы И, НЕ, элемент задержки, йричем вход 1 -го разряда 1 -го сравниваемого числа устройства,где- 1,2.п 1 ( % - число разрядов сравниваемых чисел), соединен с первым информационным входом 1 -го элемента 2 И-ИЛИ 1 -й группы, выход которого подключен к входу установки в единичное состояние 1 -го разряда 1 -го регистра, и информационным входом 1 -го элемента И управления записью 1 -й группы, выход которого подключен к входу установки в единич-.1ное состояние 1 -го разряда 1 -го выходного регистра, выход 1 -го разряда которого соединен с информационным входом-го выходного элемента И 11-й группы, выход, которого является выходом-го разряда 1 -го числа выходного множества устройства,выходы разрядов каждого 1 -го регистра заданного множества подключены к соответствующим входам второй группы 1 -го узла равнозначности, выход которого соединен с первым входом 1 -го элемента И группы, выход которого соединен с первым входом 1 -го элемента ИЛИ группы, выход которого подключен к входу установки в нулевоесостояние 1 -го регистра числа, выход первого элемента ИЛИ соединен с первыми входом вторых элементов И и ИЛИ и через элемент НЕ - с входами установки в нулевое состояние счетчика и выходных регистров, выход первого элемента И подключен к вторым входам элементов ИЛИ группы и управляющим входам выходных элементов И всех групп, инверсный выход второго элемента ИЛИ подключен к входам разрешения записи элементов 2 И-ИЛИ всех групп и элементов И управления записью всех групп, второй вход второго элемента И соединен с входом тактовых импульсов устройства, а выход - с входами разрешения переписи элементов 2 И-ИЛИ всех групп и входных элементов И всех групп, через элемент задержки - с вторыми входами элементов И группы и счетным входам счетчика, выходы разрядов которого подключены к входам третьего элемента И, выход которого соединен с вторыми входами перного элемента И и второго элемента ИЛИ и третьим инверсным нходом второго элемента И, прямой выход-го разряда 1 -го регистра чис-ла, где 1 = 1, 2 (П), подключенчерез соответствующий элемент задержки 1 -й группы к второму информационному входу 1 -го элемента 2 И-ИЛИ(1+1)-й группы, прямой выход 1 -горазряда П -го регистра числа соединен через соответствующий элементзадержки П -й группы с вторым информационным входом 1 -го элемента 2 ИИЛИ первой группы, инверсный выход1-го разряда-го регистра чисЛаподключен через соответствующий элемент задержки 1 -й группы соответственно к информационному входу 1 . -говходного элемента (1+ 1)-й группыинверсный выход 1 -го разряда П -горегистра числа через соответствующий; элемент задержки П -й группы соеди нен с информационным входом-говходного элемента И первой группы,выход каждого 1 -го входного элемен"та И 1 -й группы подключен к входу 25установки в нулевое состояние 1 -горазряда 1 - го регистра. числа.На чертеже представлена схема устройства.Устройство содержит регистры 11 - 1 П(с парафазными входами)3,-3 п, узлы 4-4 П равнозначности,группы элементов 2 И-ИЛИ 51 -5 П,группы элементов И 61-6 П, 8 1-8 П, элементы ИЛИ 91 -9 П, 10 и 11, элементы И 12" 35 14 и 151-15 П, элемент НЕ 16, счетчик 17, группы элементов 181-18 пзадержки, элемент 19 задержки, группывходов 201-20 п, группы. выходов 2121, вход 22 тактовых импульсов.40 Устройство работает следующимобразом.В исходном состоянии в регистрах 21-2 п записано заданное множест во чисел регистры 11 - 1 Пи 31-3 П,счетчик 17 - в нулевом состоянии,на выходе элемента ИЛИ 11элементы 2 И-ИЛИ групп 51 -5 П и Игрупп 61-бп открыты для приема мно.жества чисел, Первое множество чиселпоступает на группы входов 201-20 пи через элементы 2 И- ИЛИ группы 55 п и элементы И групп 61-6 записываетсяя в регистры 11 -1 и и 31 -ЗПсоотнетственно. На выходе элемента ИПИ 10 появляется 1 , закроется11 31элемент ИЛИ 11 и, следовательно,элементы 2 И-ИЛИ групп 51-5 П и элементы И групп 61-6 для приема сле 1104503дующего множества чисел, откроетсяэлемент И 12. Через открытый элемент И 12 на счетный вход счетчика 17,вторые управляющие входы элементов 2 И"ИЛИ групп 51 -5 1 и управляющие 5входы элементов И групп 81-8начинают поступать тактовые импульсы свхода 22. С поступлением каждоготактового импульса (такт работы) содержимое счетчика 17 увеличивается 10на единицу и происходит перепись чисел по кольцу в регистрах 11 -11. Вкаждом такте работы устройства происходит сравнение в узле 4 равнозначности (где= 1,2, 11) чисел, записанных соответственно в регистрах 1 и 2. Если числа, находящиеся в регистрах 1 и 2, равны, то регистр 1,устанавливается в нулевоесостояние по сигналу с выхода схемы 4. равнозначности, поступающему,через элементы И 15и ИЛИ 9 навход "Сброс" регистра 1; . Если поступившее множество чисел ,соответствует заданному или является его подмножеством, то через-тактов, где- количество чисел в поступившем множестве (подмножестве), се регистры 1 -10 находятся в нуле ом состоянии, на выходе элемента ИЛИ 10 появляется "0", следователь но, закроется элемент И 12, прекратив подачу тактовых импульсов на счетный вход счетчика 17, вторые управляющие з 5 входы элементов 2 И-ИЛИ групп 51 -50 и управляющие входы элементов И групп 8-80, установятся в "0" регистры 31-3 и счетчик 17 сигналов, поступивших на их входы "Сброс" че рез элемент НЕ 16, на выходе элемента ИЛИ 11 имеется "1". Следовательно, элементы 2 И-ИЛИ группы 5, -5 1 и элементы И групп 61 -бя открыты для приема следующего множества чисел, 45 т.е. устройство находится в исходном состоянии. Если поступившее множество чисел не соответствует заданному или не является его подмножеством, то через (ц+1) такт на выходе элемента ИЛИ 10 имеется "1", закроется элемент И 12, прекратив подачу тактовых импульсов на счетный вход счетчика 17, вторые управляющие входы элементов 2 И-ИЛИ групп 51- 5 и управляющие входы элементов И групп 81-8, в счетчике 17 имеется число 9+1), а на выходе элемента И 14 - "1" (элемент И 14 - дешифратор числа 0 +1). Следовательно, на выходе элемента И 13 появляется сигнал, который поступает на управляющие входы элементов И групп 71-7 и разрешает выдачу чисел из регистров 3 - 3 на выходы 21 -21 устройства, устанавливает регист- ры 1 - 1 в нулевое состояние, пос,тупив на вход "Сброс" этих регистров ,через элементы ИЛИ 9 -91. На выходе ;элемента ИЛИ 10 появляется "0", ус:танавливаются в нулевое состояние регистры 3-3 и счетчик 17 сигналом, поступившим на их входы "Сброс" через элемент НЕ 16, на выходе элемента И 14 имеется "0", а на выходе элемента ИЛИ 11 - "1". Следовательно, элементы 2 И-ИЛИ групп 5 -5 и элеОменты И группы 61-бп открыты для приема следующего множества чисел, т.е. устройство находится в исходном состоянии, Таким образом устройство выдает множества или подмножества чисел, отличные от заданного.Технико-экономический эффект изобретения заключается в расширении функциональных возможностей устройства. Предлагаемое устройство при относительнойпростоте технической реализации и небольшом количестве стандартных элементов вычислительной техники обеспечивает выполнение функций сравнения множеств чисел и выде-ляет множества (подмножества) чисел, отличные от заданного множества,