Устройство для обработки цифровой информации

Союз Советских Социалистических Республик(23) ПриоритетОпубликовано 250580 Бюллетень Мо 19Дата опубликования описания 2 505.80 С 06 Е 7/04 Государственный комитет СССР ло дедам изобретениИ и открытий(71) Заявитель Харьковский авиационный институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ ЦИФРОВОЙ ИНФОРМАЦИИ Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для сравнения трех двоичных чисел и выбора из них большего, среднего или меньшего по величине.Известно устройство для сравнения чисел, содержащее элементы И, ИЛИ, триггеры, элемент И-ИЛИ-НЕ 1) .Недостаток устройства заключается в том, что оно сравнивает числа и вырабатывает в качестве результата сравнения только сигнал, характеризующий величину заданного числа.Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является уст ройство для обработки цифровой ииформации, содержащее компараторы, блок мультиплексора, дешифратор, причем входные шины сравниваемых чисел соединены с информационными вхо дами компараторов и блок мультиплексора. Кроме того, это устройство содержит схемы формирования сигнала о нахождении числа за границами интервала 2) . 25Недостатками этого устройства являются низ кие Функциональные возможности при решении задачи выбора требуеььх двоичных чисел и низкое быстродей ст ние, так. как сравнение 30 проводится, как минимум, за дватакта,Цель и зо брет ения - повышение быстродей ст ви яПост а вленн а я цель достигаетсятем, что в устройстве выходы компараторов соединены с информационнымивходами блока анализа результатов,управляющие входы которого подключены к выходу дешифратора, управляющиевыходы блока анализа результатов соединены с управляющими входами блокамультиплексора,. и тем, что в устройстве блок анализа результатов состоит из первой группы элементов И,элементов НЕ, трех групп элементов ИЛИ, трех групп выходных элементов И, выходных элементов ИЛИ, шифратора, причем первые входы первого,четвертого и шестого элементов Ипервой группы соединены с первыминформационным входом блока, которыйчерез первый элемент НЕ подключенк первым входам второго, пятого,седьмого и восьмого элементов И первойгруппы, вторые входы второго и третьего элементов И первой группы соединены со вторым информационнымвходом блока, который через второйэлемент НЕ подключен ко вторым вхо -дам первого, четвертого, пятого,седьмого и восьмого элементов Ипервой группы, третьи входы пятого,Шестого, седьмого и восьмого элементов И группы соединены с третьиминформационным входом блока, которыйчерез третий элемент НЕ подключенк третьим входам первого, второго,третьего и четвертого элементов Ипервой группы, четвертые входы третьего, пятого и восьмого элементов Ипервой группы соединены с чвтвертым.информационным входом блока, которыйчерез четвертый элемент НЕ подключен к четвертым входам первого, второго, четвертого, шестого и седьмого элементов И, пятые входы первого и второго элементов И первой группы соединены с пятым информационным входом блока, который через пятый элемент НЕ подключен к пятым входам третьего, четвертого, пятого,шеста го, седьмого и восьмого элементов И, Шестые выходы четвертого, шестого, седьмого и восьмого элементов И первой группы соединены с шестым информационным входом блока, который через 5 шестой элемент НЕ подключен к шестым входам первого, второго, третьего и пятого элементов И первой группы, выходы седьмого и восьмого элементов И первой группы соединены с первым и вторым входами первого элемента ИЛИ первой группы, второго элемента ИЛИ второй группы и третьего элемен - та ИЛИ третьей группы, третьи входы которых подключены к выходам пятого первого и шестого элементов И первой группы соответственно, выходы второго и третьего элементов И первой группы соединены с первым и вторым входами третьего элемента ИЛИ первой группы, первого элемента ИЛИ 40 второй .руппы и второго элемента ИЛИ третьей группы, третьи входы которых подключенык выходам первого, шестого и пятага элементов И первой группы соответственно, первые входы второго элемента ИЛИ первой группы, третьего;, элемента ИЛИ второй группы и первого элемента ИЛИ третьей группы соединены с выходом четвертого элементаИ первой группы, а их вторые входы подключены к выходам шестого, пятого Й первого элементов И первой группысоответственна, выходы элементов ИЛИ первой, второй и третьей групп подключены к первым входам выходных зле.ментов И первой, второй, третьей групп, вторые входы выходных элементов И первой, второй и третьей группсоединены с первым, вторым и третьимвходами упр. вления блока соответственно, выходы первых выходных зле в 40ментов Й всех групп соединены со входами первого выходного элементаИЛИ, выходы вторых выходных элементов И всех групп подключены ка входам второго выходного элемента ИЛИ, д выходы третьих выходных элементов Ивсех групп соединены со входами третьего выходного элемента ИЛИ, входышифратора соединены с выходами элементов И первой группы,На Фиг. 1 представлена блок-схемапредлагаемого устройства; на Фиг. 2Функциональная схема блока анализарезультатов.устройство содержит компараторы1 и 2, блок 3 мультиплексора, дешифратор 4, блок 5 анализа результатов,информационные входы 6, 7 и 8, управ.ляюшие входы 9, выходы 10 и 11 устройства. Блок 5 анализа результатовсостоит из элементов НЕ 121,12 .128,элементов И 131,1313 о,эле -ментов ИЛИ 14,14 ,14,элементов И 15,1515 ч, элементов ИЛИ1616,16 ,шифратора 17, информационных входов 181 1 82188 узлавходов 19 19,19 управления, выходов 20, 20, 20, 21 21, 21, узла,промежуточных связей 22,22 228,В качестве компараторов 1 и 2могут быть использованы любые быстродействуюшие компараторы, позвавляющие сравнивать данное число сдвумя другими числами, являюшимисяграницами некоторого интервала.Блок 3 мультиплексора представля -ет собой комбинационную схему, которая описывается логической функцией: Д = А А 2 А ВЧ Л С,где Д - это одно из чисел А, В илиС в зависимости от тока, какой изсигналов У ,У 2 или Уз является единичным. Таким образом на выходе 1)выделяется код одного из чисел А, Вили С и выделенное число являетсялибо старшим, ли бо средним, ли бамладшим в зависимости от заданногадешифратаром 4 режима работы.Дешифратор 4 предназначен дляпреобразования двоичного позицион -ного кода в унитарный и выполняет -ся но любой известной схеме. Шифратор 17 (Фиг.2) блока 5 анализарезультатов предназначен для преоб -разования унитарнога кода в двоичный позиционный и выполняется полюбой известной схеме,Устройства работает следую.имобразом.На информационные входы 6, 7 и 8 поступают п-разрядные сравниваемые числа (соответственна А,В и С). Разряды числа А поступают на первые информационные входы компаратора 1, вторые входы кампаратора 2, на первые входы блока 3 мультнпле ксора. Разряды числа В поступают на вторые инФормационные входы компа - ратара 1, на первые входы комкар- гора 2, на вторые входы Глока 3 мультиплексора, Разряды числапоступают на третьи входы комнараторов 1 и 2,блока 3 мультиплексора,Компараторы индицируют случаи А 1 В, В)А)С, АСС и В)А, АЪВС, В(С, Результаты сравнения с выходов компараторов поступают на блок анализа результатов, который в зависимости от заданного режима работы схема определяет заданное число (больше мен ьше, среднее или от ключение устройства) .Режим работы устройства задается управляющим кодом, который подается на входы 9. Дешифрованный код режима работы поступает в блок 5 анализа результатов . Информация о выбранном числе поступает через блок анализа результатов в блок 3 мультиплексора.П р и м е р. Пусть число А=7 (код 111), В=5 (код 101), С=З (код 011) и необходимо выбрать среднее из них, На входные шины 9 дешифратора 4 подается двоичный код 10. При этом на входы 18,18, 181 188 блока анализа результатов поступает код 100010,На выходе 22 эле мента И 131 появится сигнал1 , который поступает на входы шифратора 17 и элементов ИЛИ 14 ,14 ,14 , На выходах шифратора 17 йоявляется двоичный код 111, что соответствует соотношению А,В,С, Так как производится выбор среднего из трех чисел, то единичный сигнал подается с дешифратора 4 на вход 19 блока анализа результатов и открывает элементы И 15 б,15,154,Следовательно,на элемент ИЛИ 1 б поступает единичный сиг 2нал с выхода элемента ИЛИ 14. С выходной шины 20 блока анализа резуль татов сигнал подается на блок 3 мультиплексора и в соответствии с реализуемой им логической функцией на входную шину 11 выдается код числа В, т. е. 101, Следовательно, выбор среднего из трех чисел произведен. При выборе большего и меньшего числа устройство работает аналогично,Предлагаемое устройство имеет большее быстродей ст вие, т ак как сравнение производится за один такт,Формула изобретения 1, устройство для обработки цифровой информации, содержащее компараторы, блок мультиплексора, дешифратор, причем входные шины сравниваеюх чисел соединены с информационными входами компараторов и блока мультиплексора, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения Щ быстродействия, в нем выходы компараторов соединены с информационными входами блока анализа реЗУЛьтатОв, управляющие входы которого подключены к выходу дешифратора, управляющие выходы блока анализа результатовсоединены с управляющиья входами блока мультиплексора.2. Устройство о п.1,о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что в нем блок 5анализа результатов состоит из первой группы элементов И, элементов НЕтрех групп элементов ИЛИ, трех группвыходных элементов И, выходных элементов ИЛИ, шифратора, причем первыевходы первого, четвертого и шестогоэлементов И первой. группы соединены с первым информационным входомблока, который через первый элементНЕ подключен к первым входам второго,пятого, седьмого и восьмого элемен тов И первой группы, вторые входывторого и третьего элементов И пер -вой группы соединены со вторым информационным входом блока, которыйчерез второй элемент НЕ подключен ковторым входам первого, четвертого,пятого, сецьмого и восьмого элементов И первой группы, третьи входыпятого, шестого, седьмого и восьмогоэлементов И группы соединены с третьим информационным входом блока, который через третий элемент НЕ подключен к третьим входам первого, второго, третьего и четвертого элементов И первой группы, четвертые входытретьего, пятого и восьмого элемен -тов И первой группы соединены счетвертым информационным входом блока, который через четвертый элементНЕ подключен к четвертым входампервого, второгочетвертого, шестого и седьмого элементов И, пятыевходы первого и второго элементов Ипервой группы соединены с пятым ин -формационным входом блока, которыйчерез пятый элемент НЕ подключен к 10 пятым входам третьего, четвертого,пятого, шестого, седьмого и восьмогоэлементов И, ше стые выходы чет вертого, шестогоседьмого и восьмогоэлементов и первой группы соединеныс шестым информационным входом блока, который через шестой элементНЕ подключен к шестым входам первого,второго, третьего и пятого элементовИ первой группы, выходы седьмогои восьмого элементов И первой группы.соединены с первым и вторым входамигервого элемента ИЛИ первой группы,второго элемента ИЛИ второй группыи третьего элемента ИЛИ третьей группы третьи входы которых подключе -ны к выходам пятого, первого и шестого элементов И первой группы соответственно, выходы второго итретьего элементов И первой группысоединены с первым и вторым входа -ми третьего элемента ИЛИ первойгруппы, первож, элемента ИЛИ второйгруппы и второго элемента ИЛИ третьей группы, третьи входы которых подключены к выходам первого, шестогои пятого элементов И первой группысоответственно, первые входы второго элемента ИЛИ первой группы,третьего элемента ИЛИ второй группыи первого элемента ИЛИ третьей группы соединены с выходом четвертогоэлемента И первой группы, а ихвторые входы подключены к выходамшестого, пятого и первого элементовИ первой группы соответственно, выходы элементов ИЛИ первой, второйи третьей групп подключены к первымвходам выходных элементов И первой,второй и третьей групп, вторыевходы выходных элементов И первой,второй и третьей групп соединены спервым, вторым и третьим входамиуправления блока соответственно, вЫходы первых выходных элементов И всех групп соединены со входами первого выходного элемента ИЛИ, выходывторых выходных элементов И всехгрупп подключены ко входам второговыходного элемента ИЛИ, выходытретьих выходных элементов И всехгрупп соединены со входами третьеговыходного элемента ИЛИ, входы шифратора соединены с выходами элемен -тов И первой группы. Источн и ки ин формации,принятые во внимание при экспертиэе1. Авторское свидетельство СССРР 478302, кл, С 06 Р 7/02, 12,03,72,2. Авторское свидетельство СССРР 310246, кл. С 06 Г 7/04, 30,05,65.ктор арванска Тираж 751Государст вен но годелам изобретений иосква, Ж, Раушска лиал ППП1 Патент, г. Ужгород, ул. Проектн ал,Заказ 2266/б ЦНИИ по 113035, Подписноеомитета СССРткрьггиЯнаб., д, 4/5