Устройство для определения среднего из трех чисел

ОП ИКАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ) и 717758 Союз СоветскихСоциалистическихРеспубики в 1 1 ," 7Ь.2 М йй ., 13 3ии 4 св-щ- -- 1(23 ) Приоритетв Икударственньй комнтет СССР йв делам нэабретеннХ н втнрытнХ(7) Заявитель Харьковский авиационный институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СРЕДНЕГО ИЗ ТРЕХ ЧИСЕЛ1Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и предназначенодля сравнения трех двоичных чисел и выборасреднего по величине.Известно устройство сравнения, содержащеерегистры, элементы И,. ИЛИ, триггеры 11,5Устройство предназначено для сравнения двоичных чисел и выбора максимального или мит 1 й"мального числа,Недостатком этого устройства является то,Ючто оно сравнивает два двоичных числа и йепригодно для выбора среднего значения.Известно устройство для выбора среднегочисла, содержащее схемы "сравнения и и-узлов"анализа, где и - число разрядов сравниваемых15. чисел. Кроме того известное устройство содер.жит узел управления, анализатор результатов "сравнения 2,Недостатком известного устройства являет-ся низкое быстродействие, так как результатформируется за и тактов,Целью Изобретения является повыщениебыстродействия устройства, Поставленная цельдостигается тем, что в устройстве информационные входы первой и второй групп первой схемы сравнения подключены ко вхоцйым шинампервого и второго чисел соответственно, авыходы 1-х разрядов первой схемы сравнения - кпервым входам управления 1-х узлов анализа,где =1, 2, ., и информационные входы первой,и второй групп второйсхемы сравнештясоединены с входными шинами первого и третьего чисел соответственно, а выходы 1-х разрядов второй схемы сравнерия - со вторыми вхо.дами управлениях узлов анализа, информационные входы первой и второй групп третьейсхемы сравнения подключены к шинам второгои третьего чисел соответственно, а выходы.х разрядов схем сравнения - к третыгм вхо-дам управления 1-х узлов анализа, информационные входы -й схемы анализа соединены совходами -х разрядов трех сравниваемых чи-сел, и тем, что в устройстве каждый из узлованализа содержит элементы И, ИЛИ, НЕ, при.чем первый вход управления соединен с пер.ными входами первого. и второго элемента Ии через элемент НЕ с первыми входами третьего и четвертого элементов И, второй вход уп.3равления подключен ко второму входу второ.го элемента И, первому входу пятого элемента и через инвертор - ко второму входу четвертого элемента И и первому входу шестогоэлемента И, третий вход управления соединенсо вторым входом йервого элемента И, со вто.рым входом пятого элемента И и через элемент НЕ со вторыми входамитретьего и шеетого элементов И, третьи входы первого итретьего элементов И подключены к первой информационной шине, третий вход второго ичетвертого элементов И соединенй со второйинформационной шиной, третьи входы пятогои шестого элементов И подключены к третьей информационной шине, выходы элементовИ соединены со входами элемента ИЛИ, и темчто в устройстве каждая из схем сравнения содержит многовходовой элемент И, и элемен.тов И, и сумматоров по модулю два, элементыЯЕ, (и - 1) элемент ИЛИ, причем каждыййинформационный вход первой группы схемысравнения соединен со входом 1.го элементаНЕ, выход которого подключен к первым входам -го элемента И иго сумматора по модулю два, где Ж, 2, , т; второй вход -го" сумматора по модулю два подключен к .муинформационному входу второй группы схемысравнения, а вйход - к соответствуйщим входаМ (+1), (+3) и.го элементов И и мно говходового элемента И, выход каждого 1.гоэлемента И, где 12, 3, .;, и.соединен с соответствующим входом 1, (1+1), .,и - 1)-гоэлементов ИЛИ, выход первого элемента Иподключен к первой выходной шине и соответствующим входам 2, 3 (и - 1)-го элемента ИЛИ, выходы элементов ИЛИ соединеныс выходами соответствующих разрядов схемысравнения,Блок-схема устройства приведена на фиг, 1.Функциональйая схема узла анализа представлена на фиг. 2, функциойайьная схема схемы" сравнения" йзображена на .фиг, 3,Устройство содержит узлы анализа 1, 2, 3,схемы сравнения 4, 5, 6, входные шины сравниваемых чисел 7, 8, 9, входыпереносов схемсравнения 10, 11, 12, выходы переносов схемсравнения 13, 14, 15,выходные шины устройства 16,Каждый из узлов анализа 12, 3, содержит элементы И 17, 18, 19, 20, 21, 22, элемент ИЛИ 23, элементы НЕ 24, 25, 26, входные шины 27, 28, 29, 30, 31, 32, выходную шину 33. Каждая их схем сравнения 4, 5, 6 содержит элементы Й 3434 э, 34 э,: Э 4 и, элементы ИЛИ 35 35 э 35 и, элементы НЕ 36, 3636, сумматоры по модулю два 37 37 37.37, элемент И 38, входные шины 39 39,39, 40 40, 40, вход30 35 55 ные сигналы, Тогда единичный сигнал посту-пает на один из входов элемента ИЛИ 35, наостальйые входы которого поступают сигналыс элементов И 34 предыдущих сравниваемыхразрядов.Случай, когда разряды равны, то естьа;= Ь,1 сводится "к случаю; когда а) Ь,;,Аналогичными являются схемы сравнения чи.сел В и С, С и А. В схеме сравнения 6 разряды Ь посФпают на входные шины 39, разряды Я - на входные шины 40, В схеме сравнения 5 разряды с" поступают на входные шины 39, разряды а; -иа входные шины 40. Сиг.палы. со схемы сравнения 4 поступают на входы 30; 31, 32 узлов анализа 1, 2, 3. На входт 1 ые шины 27, 28, 29 поступают 1-е разрядысравниваемых чисел. Единичные сигналы на ,этих входах открывают элементы И 17, 18, 19, 20, 21, 22. Результат сравнения разрядов а; и Ь; поступает.на входы элементов И 18, 20, а через элемент НЕ 24 - на входы элементов И 17, 19. Результат сравнения разрядов Ь; и с, поступает на входы элементов И 20, 22, а через элемент НЕ 25 - на входы элементов И 19, 21. Результат сравнения разрядов с.1 и а; поступает на входы элементов И 18, 22, а через элемент НЕ 26 - на входы элементов И 17 и 21. В том случае, когда на все входы элементов И 17, 18, 19, 20, 21, 22 поступают единичные сигналы, на их выходах также появляются единичные сигналы, которые поступают на входы элемента ИЛИ 23, на выходе ко 177584переносов 41, выход переносов 42, выходныешины 43.Устройство работает следующим образом.На входные шины сравниваемых чисел 7, 8, 9поступают сравниваемые числа, каждое из которых является иразрядным двоичным числом,Схемы сравнения 4, 5, 6 сравнивают числа набольше - меньше и результат сравнения подается на входы узлов анализа 1, 2, 3,ОПри а ) Ь на входные шины 39 поступает -й разряд числа А, в данном случае 1, а. на входнь 1 е шины 40 схемы сравнения 4, 5, 6поступает -й разряд числа В, в данномслучае О, На выходе элемента И 34 вырабаты 5 вается нулевой сигнал,который поступает навход элемента ИЛИ 35. При этом на другиевходы элемента ИЛИ 35 поступают результатысравнения предьщущих разрядов. На выходе элемента ИЛИ 35 вырабатывается сигнал с учетом2 О результатов сравнения предйдущих разрядов:ат и Ь аэ и Ь, , а, и Ь,,Если а ( Ь , то на входные шины 39 но 3ступает О, а на входные шины 40 - 1, На выходе элемента И 34 вырабатывается единичныйсигналв томслучае, если предыдущие сравниваемые разряды чисел А и В на выходе сум.маторов по модулю два 37 создавали единич5 -.71775торого появляется .й разряд среднего из срав-,ниваемых трех чисел,Устройство обладает высоким быстродействием, поскольку все операции производятсяза один такт, Быстродействие устройства огра 5ничивается только временем протекания пере.ходных процессов в логических схемах.IФормула изобретения 1 О1, Устройство для определения среднего иэ трех чисел, содержащее схемы сравнения и и узлов анализа, где и. - число разрядов срав.ниваемых чисел, о т.л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в нем информационные входы первой и второй групп первой схемы сравнения подключены ко входным шинам первого и второго чисел соответственно, а выходы 1-х разрядов первой схемы сравнения - к первым входам управления, второго и г-х узлов анализа, где М 1, 2, , и, информационные входы первой и вто- рой групп второй схемы сравнения соединены с входными щинами первого и третьего чисел соответственно, а выходы -х разрядов второй . схемы сравнения - со вторыми входами управ пения ьх узлов анализа, информационные вхо ды первой и второй групп третьей схемы срав-. нения подключены к шинам второгои треть- его чисел соответственно, а выходы 1-хразря.дов схем сравнения - к" третьим входам управления г.х узлов анализа, информационные входы г.й схемы анализа соединены со входами.1-х разрядов трех сравниваемых чисел.2. Устройство по и, 1, о т л и ч а ю щ е- З 5 е с я .тем, что в нем каждый иэ узлов. анализа содержит элементы И, ИЛИ, НЕ, причем первый вход управления соединен с первыми входами первого и второго элемента И и через элемент НЕ - с первыми входами третьего ичетвертого элементов И, второй вхОд управления подключен ко второму входу второго элемента И, первому входу пятого элемен 8 6та И и через иггвертор - ко второму входучетвертого элемента И и первому входу шеетого элемента И, третий вход управления соединен со вторым входом первого элемента И,со вторыг с входом пятого элемента И и черезэлемент НЕ со вторымй входами третьего и шестого элементов И, третьи входы первого и третьегоэлементов И подключены к первой информацион.ной шине, третий вход второго и четвертого элементов И. соединены со второй информационнойшиной, третьи входы пятого и шестого элементовИ подключены ктретьей информационндй шине,выходы элементов И соединены со входами эле-.мента ИЛИ; 3. Устройство поп, 1, о тли чаю щ ее с я тем, чтов нем каждая из схем сравнения содержит многовхбдбвой элемент И, и злементов И, и сумматорово модулю два, элементы НЕ, (и - 1) элемент ИЛИ, причем каждый1-й информационный вход первой группы схемысравнения соединен со входом г.го элементаНЕ, выход которого подкшьчен к первымвходам .го элемента И и г-го сумматора помодулю два, где =1, 2 и, второй входг-го сумматора по модулю два подключен кг.му информационному входу второй группысхемы сравнения, а выход - к соответству.ющим входам (г+1), (+ 3), п-го элемен.тов И и многовходбвого элемента И, выходкаждого 1-го элемента И, где 1 = 2, 3, , нсоединен с соответствующим входом г, Я+1)(и - 1)-го элементов ИЛИ, выход первогоэлемента И подключен к первой выходной ши.не и к соответствующим входбм 2, 3, г 1 - 1)элемента ИЛИ, выходы элементов ИЛИ соединены с выходами соответствутощих разрядовсхемы сравнения,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР У 341032,кл, 6 06 Г 7/02 от 12,03,59,.2, Авторское свидетельство СССР Р 355616,кл, С 06 Г 7/02, от 17.05.61 (прототип).717758сФФ Составитель В, Беницкаа Техред . Фанта Редакто рректор Е. 6 Ти ЦНИИПИ Госу ло делам изоб 113035, Москва Зисаз 984 зж 75.1 дарственного комитет ретений и открытий Ж.35, Раушская наб