Устройство для сравнения чисел

1013944 равления представлением кодов сравниваемых чисел устройства соединенс входом первого элемента НЕ, выходкоторого соединен с седьмым и входами всех поразрядных ячеек сравнения, кроме первой, второй входуправления представлением кодовсравниваемых чисел устройства соединен с восьмым и через второй дополнительный элемент НЕ - с девятымивходами всех поразрядных ячеек срав-,нения, кроме первой, первый выходи-й поразрядной ячейки сравнениясоединен с третьим выходом устройства, выход второго элемента НЕ соединен со вторым входом элемента И,первая поразрядная ячейка сравнениядополнительно содержит элемент НЕ,вход которого соединен с выходомэлемента ИЛИ, а выход является первым выходом ячейки, 1-е поразрядныеячейки сравнения ( = 2,3 и) дополнительно содержат управляющийполусумматор, причем первый вход 1еИзобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и дискретной техники.Известны устройства, позволяющие сравнивать числа, оба из которых представлены в двоичном ходе или в коде Грея 1 1 .Недостатком данного устройства является то, что для правильного Функционирования оно требует распределительных импульсов опроса, что усложняет устройство. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для сравнения чисел, содержащее и поразрядных ячеек сравнения, элементы И, ИЛИ, НЕ, причем первый выход каждой д-й поразрядной ячейки сравнения, где1,2,(и 1), соединен с первым входом (1+1) -й поразрядной ячейки сравнения, вторые выходы всех, кроме первой, ячеек соединен с соответствующими входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым выходом устройства и через первый элемент НЕ - с первым входом эле- . мента И, выход которого является вторым выходом устройства, первый выход и-й поразрядной ячейки сравнения соединен со входом второго элемента НЕ, второй вход каждой - й поразрядной ячейки сравнения соединен со входом прямого значения -го разряда первого числа устоойства управляющего полусумматора соединенс третьим входом ячейки, а второй,вход - с выходом элемента ИЛИ итретьим входом второго элемента И,четвертый вход которого соединен сдевятым входом ячейки, второй входэлемента ИЛИ соединен с выходом четвертого элемента И, второй вход которого соединен с выходом полусумматора, вторым входом первого элемента И .и четвертым выходом ячейки,выход управляющего полусумматорасоединен со входом элемента НЕ итретьим входом первого элемента И,четвертый вход которого соединен свосьмым входом ячейки, второй входполусумматора соединен с пятым входом ячейки, выход элемента НЕ соединен с первым входом пятого элемента И, второй вход которого соединен с первым входом первого элемен. та И, а выход соединен с первым выходомячейки, второй вход третьего элементаИ соединен с седьмым входом ячейки. 2(,1 = 2,3,и), первый и второй входы первой ячейки соединены соответственно со входами прямого и инверсного значений первого разряда пер вого числа устройства, а третий ичетвертый входы первой, ячейки соединены соответственно со входамипрямого и инверсного значений первого разряда второго числа устройст ва, третий и четвертый входы каждой -й поразрядной ячейки сравнения соединены со входами соответственно прямого и инверсного значений -го разряда второго числаустройства, четвертый выход 1-йпоразрядной ячейки сравнения соединен с пятым входом (+1)-й поразрядной ячейки, шестой вход каждой -йпоразрядной ячейкИ соединен с первым входом управления представле, нием коДов сравниваемых чисел уст ройства, пятый вход второй ячейкисравнения соединен с прямым значением первого разряда первого числаустройства, первый выход и-й поразрядной ячейки сравнения соединенсо вторым входом элемента И, выходвторого элемента НЕ является третьим выходом устройства, перваяпоразрядная ячейка сравнения содерЗ 0 жит элементы И, ИЛИ, причем первыйи второй входы ячейки соединены спервыми входами соответственно первого и второго элементов И, а третий и четвертый - со вторыми входами соответственно второго и первогоэлементов И, выходы которых соединены со входами элемента ИЛИ, выход первого элемента И соединен со вторым выходом ячейки, последующие ячейки сравнения содержат элементы И, ИЛИ, НЕ, полусумматор, причем 5 первый вход ячейки соединен с входом первого элемента НЕ и первым входом элемента ИЛИ, первый и вто-. рой входы первого элемента И соединены с вторым и четвертым входами 10 ячейки, а выход - со вторым входом элемента НЕ и первым входом второго элемента И, выход которого соединен со вторым выходом ячейки, второй вход второго элемента И соединен с выходом второго элемента НЕ, а третий - с выходом первого элемента НЕ и первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с выходом четвертого20 элемента И и третьим входом элемента ИЛИ, третий вход третьего элемента И соединен с первым входом полусумматора, входом второго элемента НЕ и выходом пятого элемента И, первый и второй входы четвертого элемента И соединены с третьим и пятым входами ячейки, выход элемента ИЛИ соединен с первым выходом ячейки, выход третьего элемен- та И соединен с третьим выходом ячейки, первый вход пятого элемента И соединен с седьмым входом ячейки, а второй - с шестым входом ячейки, второй вход полусумматора соединен с первым входом первого элемен та И, выход полусумматора соединен с четвертым выходом ячейки 1 2 1.Недостатком известного устройства является невозможность сравнения чисел, представленных разными 40 кодами. 30 50 55 60 65 Целью изобретения является рас.ширение области применения устройства эа счет сравнения двух чисел, представленных в различных кодах.Поставленная цель достигается тем, что устройство для сравнения чисел, содержащее и поразрядных яЧеек сравнения, элементы ИЛИ, И, НЕ, причем первый выход каждой 1-й поразрядной ячейки сравнения, где д = 1,2,(и), соединен с первым входом (+1)-й поразрядной ячейки сравнения, вторые выходы всех поразрядных ячеек сравнения и тре,тьи выходы всех, кроме первой, ячеек соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым выходом устройства и через первый элемент НЕ - с первым входом элемента И, выход которого является вторым выходом устройства, первый выход и-й поразрядной ячейки сравнения соединен со, входом второго элемента НЕ, второй вход каждой 1-й поразряднойячейки сравнения соединен со входомпрямого значения 1-го разряда первого числа устройства (1 = 2,3 и),первый и второй входы первой ячейкисоединены соответственно со входамипрямого и инверсного значений первого разряда первого числа устройства, третий и четвертый входы первой ячейки соединены соответственносо входами прямого и инверсного значений первого разряда второгочисла у тройства, третий и четвертыйводы каждой 1-й поразрядной ячейки сравнения соединены со входамисоответственно прямого и инверсногозначения 1-го разряда второго числа устройства, четвертый выход 1-йпоразрядной ячейки сравнения соединен с пятым входом (1+1)-й поразрядной ячейки сравненйя, шестой входкаждой 1-Я поразрядной ячейки сравнения соединен с первым входом управления представлением кодов сравниваемых чисел устройства, пятыйвход второй ячейки сравнения соеди-нен с прямым значением первого разряда первого числа устройства, первая поразрядная ячейка сравнениясодержит элементы И, ИЛИ, причемпервый и второй входы ячейки соединены с первыми входами соответственно первого и второго элементов И,а третий и четвертый входы - совторыми входами соответственно второго и первого элементов И, выходыкоторых соединены со входами элемента ИЛИ, выход первого элемента И .соединен со вторым выходом ячейки,последующие ячейки сравнения содержат элементы И, ИЛИ, НЕ, полусумматор, причем первый вход ячейки соединен с первыми входами первого ивторого элементов И, второй входячейки соединен с первым входом полусумматора и первым входом третьего элемента И, выходы первого ивторого элементов И являются вторыми третьим выходами ячейки соответственно, выход полусумматора соеди-,нен с четвертым выходом ячейки, четвертый вход ячейки соединен со вторым входом второго элемента И; выход третьего элемента Исоединенс первым входом элемента ИЛИ, шестой вход ячейки соединен с первымвходом четвертого элемента И, содержит дополнительные элементы НЕ,.причем первый вход управления представлением кодов сравниваемых чисел устройства соединен,с входомпервого элемента НЕ, выход которогосоединен с седьмыми входами всехпоразрядных ячеек сравнения, кромепервой, второй вход управления представлением кодов сравниваемых чисел .устройства соединен с восьмым ичерез второй дополнительный элементНЕ - с девятыми входами всех поразрядных ячеек сравнения, кроме пер- .вой, первый выход и-й поразряднойячейки сравнения соединен с третьимвыходом устройства, выход второгоэлемента НЕ соединен со вторым входом элемента И, первая поразрядная 1ячейка сравнения дополнительно содержит элемент НЕ, вход которогосоединен с выходом элемента ИЛИ, авыход является первым выходом ячейки, 3-е поразрядные ячейки сравнения (3 = 2,3 п) дополнительно содержат управЛяющий полусумматор,причем первый вход управляющегополусумматора соединен с третьим 15входом ячейки, а второй вход -.с выходом элемента ИЛИ и третьим входомвторого элемента И, четвертый входкоторого соединен с девятым входомячейки, второй вход элемента ИЛИ 20соединен с выходом четвертого элемента И, второй вход которого соединен с выходом йолусуьматора, вторым входом первого элемента И и четвертым выходом ячейки, выход управляющего полусумматора соединен ровходом элемента НЕ и третьим входомпервого элемента И, четвертый входкоторого соединен с восьмым входомячейки, второй вход полусумматорасоединен с пятым входом ячейки, выход элемента НЕ соединен с первымвходом пятого элемента И, второй,вход которого соединен с первым входом первого элемента И, а выход -с первым выходом ячейки, второйвход третьего элемента Й соединенс седьмым входом ячейки.На чертеже изображена функциональная схема устройства.Устройство содержит поразрядные 40ячейки сравнения 1- 1 п , которыесостоят из элементов И 2 и 3, элемен"та ИЛИ 4, элемента НЕ 5, полусумматоров б и 7, элементов И 8-12, элемента НЕ 13, элемента ИЛИ 14, элементы НЕ 15-18, элемент ИЛИ 19,элемент И 20, управляющие шины 21и 22 и выходные шины 23-25.Устройство работает в трех режимах, выбираемых подачей единичногопотенциала на управляющую шину 24или 25 и представленных в таблице. 35 В этом режиме потенциал, определяемый значением а 2, через открытый элемент И 9 и дальше через элемент ИЛИ 14 йоступает на входы элемента И 12 и полусумматора 6. В случае, если а= Ь 2, с выхода полусумматора б на вход элемента НЕ 13 посту-. пает нулевой потенциал, Единичный потенциал с выхода элемента НЕ 13 через открытый элемент И 10 (а1 Ь ) разрешает сравнение в следующей поразрядной ячейке сравнения, При этом на выходе элемента и 12 остается нулевой потенциал, поскольку на его входы поступают значения а и Ь 2. В случае, если аФ 1)2, с выхода полусумматора 6 снимается единичный потенциал, поступающий на вход элемента НЕ 13, Нулевой потец Потенциал на управляющей шине Представлениечисел А-и В код Двоичным ДвоичнымГрея Грея Грея Двоичным 5521 22 А В Во всех трех режимах работы пер вая поразрядная ячейка сравнения работает следующим образом,Если старшие разряды сравниваемых чисел не равны, то на выходеэлемента ИЛИ 4, элемента И 2 или И 3,ячейки 1, появляется единичный потенциал, который инвертируется элементом НЕ 5. В Обоих случаях элементы И 10-12 второй поразрядной ячейки сравнения закрыты нулевым потенциалом с выхода элемента НЕ 5, аэлементы И 10-12 всех последующихпоразрядных ячеек сравнения закрыты нулевым потенциалом с выходовэлемента И 10. При а 1 Ь, (где а иЬ - значения разрядов), на выходеэлемента И 3 появляется .единица, которая через элемент ИЛИ 19 появляется на выходной шине 23 (А Ъ В).При а( Ь. с выходных шин 23 и 25снимается нулевой потенциал, а сшины 24 (А ( В) снимается единица.В случае, если а = Ь , на выходе1элементов НЕ 45 старшей ячейки остается единица, которая отпирает элементы И 10-12 второй поразряднойячейки сравнения.Работа второй поразрядной ячейки сравнения определяется режимомработы и разрешается единичным потенциалом, подаваемым на входы элементов И 10-12 с выхода старшейпоразрядной ячейки сравнения (а =ЬВ режиме сравнения двух чисел,представленНых кодами Грея, единичный потенциал, поданный на управляющую шину 22, отпирает элементыИ 11 и через элемент НЕ 16 запираетэлементы И 12 всех пораз-ччных ячеек сравнения, В остальных режимахработы элементы И 11 заперты, а элементы И 12 отперты.Работа второй поразрядной ячей- .ки сравнения и всего устройства фвцелом в режиме сравнения двух чисел,представленных двоичными кодами,происходит следующим образом.1013944 циал с выхода элемента НЕ 13 через элементы И 10 запрещает сравнение во всех последующих разрядах и нулевой потенциал будет на выходной шине 25 (А = В). При а 2 7 Ь 2 на все входы элемента И 12 поступают единйчные потенциалы. Единица с выхода элемента И 12 через элемент ИЛИ 19 появляется на выходной шине 23 (А 1 В). В случае, если а 2 СЬ на выходные шины 23 и 25 поступают ну-. 30 левые потенциалы. При этом с выхода элемента И 20 на выходную шину 24 (А С В) поступает единичный потенциал. Остальные поразрядные ячейки сравнения работают аналогичным обра зом.В режиме сравнения двух чисел, представленных А - кодом Грея, В - двоичным кодбм, вторая поразрядная ячейка сравнения работает следующим образом. Единичный потенциал, поданный на шину 21, отпирает элементы И 8, а нулевой потенциал с выхода элемента НЕ 15 запирает элементы И 9. При этом значение числа а в двоичном коде с выхода полусумматора2 7,через открытый элемент И 8, элемент ИЛИ 14 поступает на входы элемента И.12 и полусумматора 6, В Зц дальнейшем работа ячейки и устройства сравнения в целом происходит ана-. логично работе устройства в режиме сравнения двух чисел, представленных двоичными кодами, начиная с момента 35 8поступления значения а на входы полусумматора 6 и элемента И 12.Работа устройства в режиме сравнения двух чисел, представленных кодами Грея, происходит следующим образом.При этом значение а через откры 2тый элемент И 9, элемент ИЛИ 14 поступает на вход полусумматора 6. Ес- ли а 2 = Ь 2, нулевой потенциал с выхода полусумматора 6 запирает элемент И 11, а единичный потенциал С элемента НЕ 13 через открытый эцемент И 10 разрешает сравнение в следующей ячейке сравнения. Если а 4 Ь, единичный потенциал .с выхода полусуюатора 6 отпирает элемент И 11, а нулевой потенциал с выхода элемента НЕ 13:через элемент И 10 запрещает сравнение в последующих поразрядных ячейках сравне" ния. При этом результат сравнения зависит от сигнала четности с выходов полусумматоров 7. Остальные ячейки поразрядного сравнения работают аналогично.Таким образом, предлагаемое устройство многофункционально и может проводить сравнения чисел, представленных двоичными кодами, кодами Грея, атакже сравнение, двух чисел в случае представления числа А в коде Грея и числа В в двоичном коде.Предлагаемое устройство позволяет сравнивать два числа с различными кодами без дополнительного.преобразования кодов..Редактор Н. Егорова Техред М.Коштура . Корректор МъШарош Зак лиал ППП фПатент", г. Ужгород, ул. Проектная 3018/57 . Тираж 70 ВНИИПИ Государственногопо делам иэобретений 3035, Москва, Ж, Рауш комит и отк кая н Подписноа СССРтийд, 4/5