Устройство для сравнения чисел

Оп ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советск неСоциалистическиеРеспубпик 1771664 ФФ(23) Приоритет по делам нвсбретеннй н аткритнй(72) Авторы изобретения М, А. Дуда и Р, А. Дуда Ордена Ленина институт кибернетики АН Украинской ССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ЧИСЕЛИзобретение относится к ооласти автоматикии вычислительной техники, в частности можетбыть использовано в цифровых системах контроля и обработки информации,Известно устройство для сравнения чисел,содержащее триггеры, элементы И, ИЛИ.НЕ ивыполняющее сравнение чисел по модулю, пред.ставленных последовательным кодом, начинаясо старших разрядов 1,Недостатком этого устройства является то,что оно не позволяет осуществлять выборку10наибольшего или наименьшего иэ следующиходно за другим чисел или допусковый контрольчисел, заданных последовательными кодами,Наиболее близким техническим решением к15 предложенному является устройство, содержа.шее регистр сдвига, элементы НЕ, И, ИЛИ, триггеры, переключатель, вход регистра сдвига соединен с выходом элемента ИЛИ, а выход -20 с входом первого элемента НЕ, первым входом первого элемента И и первым входом вто. рого элемента И, причем выход первого элемента НЕ связан с первым входом третьего эле, мента И, выход второго элемента И - с первым входом элемента ИЛИ, первый вход четвертого элемента И соединен с входом второго элемен. та НЕ, вторым входом третьего элемента И и первым входом устройства, а выход - с вторым входом элемента ИЛИ, выход второго элемента НЕ подключен к второму входу первого элемента И, третий вход которого соединен с третьим входом третьего элемента И и вторым входом устройства, первый вход первого триггера соединен с выходом первого элемента И, второй вход первого триггера - с вторым входом второго триггера и третьим входом устройства, а выход подключен к четвертому входу третьего элемента И и к четвертому контакту переключателярежима, первый вход второго триггера подсоединен к выходу третьео элемента И, а выход - к четвертому входу первого элемента И и к первому контакту переключателя режима, второй контакт которого соединен с пятым контактом и вторым входом чет. вертого элемента И, а третий контакт переключателя режима - с шестым контактом и вторым входом второго элемента И 2).771664Недостатком этого устройства является .то, .что оно не обеспечивает допусковый контроль чисел, заданных последовательными кодами.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет реализации сравнения чисел с допусками.Цель достигается тем, что в устройство для сравнения чисел, содержащее триггеры, элементы И, ИЛИ, И-НЕ, регистр сдвига, причем информационный вход устройства соединен с пер 10 выми входами первого и второго элементов И.НЕ, первого, второго и третьего элементов И, первый вход управления устройства подключен ко второму входу первого элемента И и к пер вому входу четвертого элемента И, выход первого элемента И.НЕ соединен с третьим входом первого элемента И и со вторым входом чет вертого элемента И, выход первого элемента Иподключен к входу установки в единичное состояние первого триггера, выход четвертого элемента И соединен с входом установки в единич. ное состояние второго триггера, инверсный вы. ход которого подключен к второму входу треть. его элемента И, к первому входу пятого элемента И и к четвертому входу первого элемента И,25 инверсный выход первого триггера соединен с вторым входом второго элемента И, с первым, входом шестого элемента И и с третьим входом четвертого элемента И, прямой выход вто. рого триггера подключен к третьему входу вто рого элемента И, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу третьего элемента И, а выход - к входу регистра сдвига, выход которого соецинен с вторым входом первого элемента И-НЕ, с четвертым входом четвертого элемента И, с первым входом седьмого элемента И, с вторым входом пятого эле. мента И, с вторым входом шестого элемента И, выходы пятого, шестого и седьмого элементов И подключены к третьему, четвертому и пятому входам первого элемента ИЛИ соответствен. но, второй вход управления устройства соединен с третьими входами третьего и шестого эле. ментов И, третий вход управления устройства45 подключен к третьим входам второго и пятого элементов И, выход второго элемента И-НЕ соединен с первыми входами восьмого и девятого элементов И-НЕ,второй вход девятого элемента И подключен к информационному входу50 устройства, выходы восьмого и девятого элементов И соединены со входами установки в единичное состояние третьего и четвертого триггеров соответственно, инверсный выход третьего триггера подключен к третьему входу девятого55 элемента И, а инверсный выход четвертого триггера соединен с вторым входом восьмого элемента И, четвертьй иход управления устройства подключен к третьему входу восьмого элемен 4та И и к четвертому входу девятого элемента И и к второму входу седьмого элемента И, дополнительно введен кольцевой сдвигающий регистр, причем его выход соединен с четвер. тым входом восьмого элемента И и с вторым входом второго элемента И-НЕ, а инверсные выходы третьего и четвертого триггеров подклю. чены к первому и второму входам десятого элемента И соответственно, выход которого со. единен с первым входом второго элемента ИЛИ, прямые выходы второго и четвертого триггеров подключены к вторым входам одиннадцатого элемента И, выход которого соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, инверсные выходы первого и второго триггеров подключены к первому и второму входам двенадцатого элемента И соответственно, выход которого соединен с третьим входом второго элемента ИЛИ.Блок-схема устройства представлена на чертеже.Устройство содержит регистр сдвига 1, кольцевой регистр 2, триггеры 3 - 6, элементы И 7 - 18, элементы ИЛИ 19, 20, элементы И-НЕ 21, 22, выходные шины 23, 24, 25, входы уп. равления 26 - 30, информационный вход 31.Устройство работает следующим образом-.В исходном состоянии при выборке наибольшего или наименьшего из следующих друг за другом чисел, заданных последовательными кодами (начиная со старших разрядов), регистр сдвига 1 "свободен". Перед поступлением каж дого из чисел триггеры 3, 4 устанавливаются в нулевое состояние сигналами по входу управ. пения 30.Для выборки наименьшего из следующих друг за другом чисел ца входе управления 27 задается единичный сигнал.В период следования кода первого числа на информационный вход 31 устройства на входе управления 26 установлен нулевой сигнал, поэтому сохраняется нулевое состояние триггеров 3, 4. Сигнал с инверсного выхода триггера 3 обеспечивает прохождение кода с информационного входа 31 через элементы И 8 и ИЛИ 19 на вход регистра сдвига 1, где он сохраняется до поступления кода второго числа.При поступлении кодов второго и последу. ющих чисел на входе управления 26 устанавли. вается единичный сигнал.С приходом кода второго числа на выходе регистра сдвига 1 появляется код предыдущего числа. Код второго числа, поступающий на информационный вход 31, и код с выхода регист ра сдвига 1 синхронно одноименными разрядами поступают на элементы И 7, 10, И НЕ 21, где проводится их поразрядное сравнение. В случае, если одноименные разряды равнозначны, сигналы на выходах элементов И 7 10 отсут64 6 5 7716ствуют, триггеры 3, 4 сохраняют свое нулевоесостояние и обеспечивают прохождение равнозначных разрядов через элементы И 8, 12 иИЛИ 19 на вход регистра сдвига 1,Появление первой комбинации неравнозначных разрядов определяет как меньшее то число, в котором по данному разряду следует "0".В случае, если в первой неравнозначной комбинации "0" соответствует коду с выхода ре.гистра сдвига 1 и "1" - входному коду второ-,10го числа, то появляется сигнал на выходе эле.мента И 7. При этом триггер 3 устанавливает.ся в единичное состояние и обеспечивает запретдальнейшего прохождения .ода второго числачерез элемент И 8 и запрт анализа кодов элементом И 10. На вход рсг.стра сдвига 1 проходит только код с выхода этого же регистрасдвига через элементы И 12 и ИЛИ 19,Если в первой неравнозначной комбинации"1" соответствует коду с выхода регистра сдвига 1 и "0" - входному коду второго числа, топоявляется сигнал на выходе элемента И 10.При этом триггер 4 устанавливается в единичное состояние и обеспечивает запрет дальнейше.го прохождения кода с выхода регистра сдвига 1 через элемент И 12 и запрет анализа кодов элементом И 7, На вход регистра сдвига 1проходит только входной код второго числачерез элементы И 8 и ИЛИ 19. В любом изописанных случаев на вход регистра сдвига 1поступает код, соответствующий меньшему числу.Таким образом, после сравнения первых двухчисел в регистре сдвига 1 хранится меньшеез них, При поступлении последующих чисел,заданных последовательными кодами, процесссравнения повторяется, В результате после прохождения всей последовательности чисел, задан.ных пОследовательными кодами, в регистресдвига 1 будет наименьшее число,40Для выборки наибольшего из последующихдруг за другом чисел на вход управления 28задается единичный сигнал.В этом случае устройство работает аналогично описанному, за исключением того, что сигналы записи в регистр сдвига 1 поступают через элементы И 9, 11. После сравнения первыхдвух чисел в регистре сдвига 1 хранится большее иэ них. При поступлении последующих чисел, заданных последовательными кодами, про 50цесс сравнения повторяется. В результате послепрохождения всей последовательности чисел, заданных последовательными кодами, в регистресдвига 1 будет наибольшее число.Для сравнения чисел, заданных последователь55ными кодами, с пределами измеряемых чисел,записанными в регистрах сдвига 1 и 2, на вхо.ды управления 26,29 должны быть поданы еди.ничные сигналы. При этом код с выхода ре. гистра сдвига 1 поступает через элементы И 15,ИЛИ 19 на вход этого же регистра сдвига,вследствие чего регистр сдвига 1 работает каккольцевой регистр сдвига.Код первого числа, поступающий на информационный вход 31 и код верхнего предела изме.ряемых чисел, поступающий с выхода регистра 1синхронно одноименными разрядами поступаютна элементы И 7, 10, И-НЕ 21, где проводитсяих поразрядное сравнение. Одновременно кодпервого числа и код нижнего предела измеряемых чисел, поступающий с выхода кольцевогорегистра сдвига 2, синхронно одноименными разрядами поступают на элементы И 13, 14, И.НЕ22, где проводится их поразрядное сравнение.В случае, если одноименные разряды равно-.значны, сигналы на выходах элементов И 7, 10,13, 14 отсутствуют. При этом триггеры 3 и 4сохраняют свое нулевое состояние.Если первое число меньше нижнего пределаизмеряемых чисел, то при появлении первойкомбинации неравнозначных разрядов, поступа.ющих на входы элементов И 13, 14 и И-НЕ 22,"0" будет соответствовать входному коду пер.вого числа, а "1" - коду с выхода кольцевогорегистра сдвига, вследствие чего на выходе эле.мента И 13 появляется единичный сигнал. Приэтом триггер 5 устанавливается в единичное состояние и обеспечивает запрет дальнейшего,ана.лиза кодов элементом И 14, В результате навыходной шине 23 будет сигнал, означающий,что первое число меньше нижнего предела из.меряемых чисел,В случае, если первое число равно нижнемупределу измеряемых чисел, то после поступления первого числа триггеры 5. б будут в нуле.вых состояниях, вследствие чего на выходе эле.мента И 16 будет единичный сигнал. В результате на выходной шине 24 будет сигнал, означающий, что первое число в пределах измеря.емых чисел,Если первое число больше нижнего предела,но меньше верхнего предела измеряемых чиселто при появлении комбинации неравнозначныхразрядов, поступающих на входы элементов И 13, 14 и И-НЕ 22,"1 будет соответствовать входному коду первого числа, а "О" - кодус выхода кольцевого регистра сдвига 2, вследствие чего на выходе элемента И 14 появляет.ся единичный сигнал. При этом триггер б ус.танавливается в единичное состояние и обеспечивает запрет дальнейшего анализа кодов эле.ментом И 13, При появлении первой комбпна.ции неравнозначных разрядов, поступающих навходы элементов И 7, 10, И НЕ 21"0" будетсоответствовать входному коду первого числа,а "1" - коду с выхода регистра сдвига 1,вследствие чего на выходе элемента И 10 появляется единичный сигнал. При этом триггер 41664 8 дом первого элемента ИЛИ, второй вход кото. 10 15 25 30 Устройство для сравнения чисел, содержащее триггеры, элементы И. ИЛИ, И-НЕ, регистр сдвига, причем информационный вход устрой. ства соединен с первыми входами первого и второго элементов И.НЕ, первого, второго и третьего элементов И, первый вход управления устройства подключен ко второму входу пер. вого элемента И и к первому входу четвертого элемента И, выход первого элемента И-НЕ соединен с третьим входом первого элемента И и с вторым входом четвертого элемента И, вы. ход первого элемента И подключен к входу установки в единичное состояние первого триггера, выход четвертого элемента И соединен с входом установки в единичное состояние второго триггера, инверсный выход которого подклю. чен к второму входу третьего элемента И, к50 первому входу пятого элемента И и к четвер. тому вхоцу первого элемента И, инверсный вы. ход первого триггера соединен с вторым входом второго элемента Й, с первым входом шестого элемента И и с третьим входом четвертого55 элемента И, прямой выход второго триггера подключен к третьему входу второго элемента И, выход которого соединен с первым вхоустанавливается в единичное состояние и обеспечивает запрет дальнейшего анализа кодов эле.ментом И 7. В результате на выходе элемента И 17, а следовательно, и на выходной ши.не 24 будет единичный сигнал.В случае, если первое число равно верхнемупределу измеряемых чисел, то после поступления первого числа триггеры 3, 4 будут в ну.левых состояниях, вследствие чего на выходеэлемента И 18, а следовательно, и на выходной шине.24 будет единичный сигнал.Если первое чиело больше верхнего пределаизмеряемых чисел, то при появлении первойкомбинации неравнозначных разрядов, поступающих на входы элементов И 7, 10 и И-НЕ 21,"Г будет соответствовать входному коду пер.вого числа, а "0" - коду с выхода регистрасдвига 1, вследствие чего на выходе элементаИ 7 появляется единичный сигнал. При этомтриггер 3 устанавливается в единичное состояние и обеспечивает запрет дальнейшего анализа кодов элементом И 10. В результате на выходной шине 25 будет сигнал, означающий, чтопервое число больше верхнего предела измеряемых чисел.При поступлении последующих чисел, заданных последовательными кодами, сравнение снижним и верхним пределами измеряемых чисел осуществляется аналогично,Формула изобретения рого подключен к выходу третьего элемента И,а выход - ко входу регистра сдвига, выходкоторого соединен с вторым входом первогоэлемента И НЕ, с четвертым входом четвертогоэлемента И, с первым входом седьмого элемен.та И, с вторым входом пятого элемента И,с вторым входом шестого элемента И, выходыпятого, шестого и седьмого элементов И подключены к третьему, четвертому и пятому входам первого элемента ИЛИ соответственно,второй вход управления устройства соединенс третьим входом третьего и шестого элементов И, третий вход управления устройства под.ключен к третьим входам второго и пятого эле.ментов И, выход второго элемента И-НЕ соеди.нен с первыми входами восьмого и девятого элементов И-НЕ, второй вход девятого элемента И подключен к информационному входу устройства, выходы восьмого и девятого элементов И соединены с входами установки в единичное состояние третьего и четвертого триггеров соответственно, инверсный выход третьего триггера подключен к третьему входу девятого элемента И, а инверсный выход четвер.того триггера соединен с вторым входом восьмого. элемента И, четвертый вход управленияустройства подключен к третьему входу восьмого элемента И и к четвертому входу девято.го элемента И и ко второму входу седьмогоэлемента И,отличающееся тем,что, с целью расширения функциональных воз.можностей устройства за счет реализации сравнения чисел с допусками, в него введен кольцевой сдвигающий регистр, причем его выходсоединен с четвертым входом восьмого элемента И и с вторым входом второго элементаИ-НЕ, а инверсные выходы третьего и четверто.го триггеров подключены к первому и второмувходам десятого элемента И соответственно, выход которого соединен с первым входом вто.рого элемента ИЛИ, прямые выходы второго ичетвертого триггеров подключены ко вторымвходам одиннадцатого элемента И, выход кото.рого соединен со вторым входом второго элемента ИЛИ, инверсные выходы первого и вто.рого триггеров подключены к первому и вто.рому входам двенадцатого элемента И соответ.ственно, выход которого соединен с третьимвходом второго элемента ИЛИ,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Ио 352274,кл. О 06 Г 7/04, 1970,2, Авторское свидетельство СССР Н 4863115,кл. 6 06 Р 704, 1974 (прототип).771664 б оставитель В. Бенкхред Т. Маточка ктор М. Коста Редактор И Шуб каз 6699/6 Подписно итета ССС,тений и отк -35, Раушск т д; 4/5 ипиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ВНИИПИ Госуцар по делам изобр 113035, Москва, Ж аж 751 венного к