Устройство для сравнения однопозиционных кодов чисел

(19) Ш) НИ Плеша В. Устных ко- авления зинесятмы у ельство ССС р г ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) 1, Щупов В.П. и Биройство для сравнения ддов. - "Приборы и систе1969, 8 3 с. 23.2. Авторское свидетГ 525082, кл. С 06 Г 7/04(прототип),(54)(57) УГТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯОДНОПОЗИЦИОННЫХ КОДОВ ЧИГЕЛ, содержащее диоды, позиционные шины первогои второго сравниваемых чисел, выходные шины ".Больше", "Равно" и "Меньшепервый и второй элементы НЕ и первыйэлемент И, выход которого подключенк выходной шине "Больше", один из вхдов первого элемента И соединен с выходом первого элемента НЕ, причемпозиционные шины второго сравниваемого числа соединены через согласующиерезисторы с основной и вспомогательной шинами этого числа, каждая позиционная шина 1 -го разряда первогосравниваемого числа через соответствующий сравнивающий диод соединена ссоответствующей вспомогательной шиновторого сравниваемого числа, каждаяпозиционная шина группы старших разрядов первого сравниваемого числа через соответствующие сравнивающие диоды соединена дополнительно с основными шинами всех младших разрядов соответствующей группы второго сравниваемого числа, а все вспомогательные шины второго сравниваемого числа через развязывающие диоды соединены с вторым входом первого элемента И и через второй элемент НЕ - с выходной шиной "Равно", о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, в него введены третий элемент НЕ, второй элемент И и элемент ИЛИ, первый вход которого через соответствующие развязывающие диоды соединен с первой группой основных Е шин второго сравниваемого числа, втооой вход через третий элемент НЕ и соответствующие развязывающие ди- С" оды соединен с второй группой основных шин второго сравниваемого числа, а выход подключен к входу первого элемента НЕ и к первому входу вто- в а рого элемента И, второй вход котоого соединен с вторым входом перво" ( о элемента И, а выход подключен к вы-ходной шине "Меньше", причем каждая позиционная шина группы младших раз-рядов первого сравниваемого числа через соответствующие сравнивающие С диоды соединена дополнительно с основными шинами всех старших разрядов соответствующей группы второго сравниваемого числа, :В10307Изобретение относится к вычисли"тельной технике и может быть использовано в цифровых вычислительных машинах, в частности, в арифметическихустройствах порядка, 5Известно устройство для сравнениячисел, содержащее диодь 1, позиционныешины чисел, выходные шины, элементы И и НЕ 1.Основным недостатком этого устройства является большое количествооборудования, обуславливающее низкуюнадежность его работы.Наиболее близким к изобретению15является устройство для сравненияоднопозиционных кодов, содержащее диоды, позиционные шины сравниваемыхчисел и выходные индюрмационные шины,прицем каждая из позиционных шин первого сравниваемого числа через сравнивающие диоды связана с соответствующей основной и вспомогательной шинами второго сравниваемого числа, соединенными через согласующие резисторы с позиционными шинами этого числа,25логический элемент И, выход которого подключен к выходной информационной шине "Больше", а один из входовчерез логический элемент НЕ - к выходной информационной шине "Меньше",связанной через разиязывающие диодыс основными шинами второго сравниваемого числа, каждая позиционная шина-го разряда первого сравниваемогочисла соединена дополнительно церез 35сравнивающие диоды с основными шинами всех младших разрядов второго сравниваемого числа, дополнительные шиныкоторого через развязывающие диодыи второй логический элемент НЕ соеди 40нены с выходной инФормационной шиной"Равно" и с другим входом логическо"го элемента И 1 21.Недостатком известного устройстваявляется его сложность, обусловленная 45большим количеством сравнивающих диодов,Цель изобретения -упрощение устройства.Поставленная цель, достигается тем,ф 50что в устройство, содержащее диоды,позиционные шины первого и второгосравниваемых чисел, выходные шины"Вольве", "Равно" и нйеньше", первыйи второй элементы НЕ и первый элемент И, выход которого подключен кин(формационной шине "Больше", один извходов первого элемента И соединен свыходом первого элемента, НЕ, причем позиционные шины второго сравниваемого числа соединены через согласующиерезисторы г, основной и вспомогательной винами этого числа, каждая позиционная шина-го разряда первогосравниваемого числа через соответст"вующий сравнивающий диод соединенас соответствующей вспомогательной шиной второго сравниваемого числа, каждая позиционная шина группы старшихразрядов первого сравниваемого числачерез соответствующие сравнивающиедиоды соединена дополнительно с основными шинами всех младших разрядов соответствующей группы второго сравниваемого числа, а все вспомогательныешины второго сравниваемого числа через развязывающие диоды соединены свторым входом первого элемента И ичерез второй элемент НЕ - с выходнойшиной Равно", введены третий элемент НГ, второй элемент И и элементИЛИ, первый вход которого через соответствующие развязывающие диоды соединен с первой группой основных винвторого сравниваемого числа, второйвход через третий элемент НЕ и соответствующую группу развязывающих диодов соединен с второй группой основ"ных вин второго сравниваемого числа,а выход подключен к входу первогоэлемента НЕ и к первому входу второ"го элемента И, второй вход которогосоединен с вторым входом первого элемента И, а выход подключен к выходной шине "Меньше", причем каждаяпозиционная вина группы младших разрядов первого сравниваемого числачерез сравнивающие диоды соединенас основными шинами всех старших разрядов соответствующей группы второгосравниваемого числа,На фиг. 1 представлена схема устройства для сравнения однопозиционных кодов; на Фиг. 2 - матрица для срав" нения двух однопозиционных кодов; на фиг. 3 - соотношение кодов в различных областях матрицы.устройство содержит позиционные шины 1 первого сравниваемого числа А, первый и последующие разряды позиционного кода которого подключены к шинам сверху вниз, позиционные шины 2 второго сравниваемого числа В, первый и последующие разряды позиционного кода которого подключены к шинам справа налево, Каждая шина 2 через согласующие резисторы 3 соединена с основной 1 и с вспомогательной 55 1030шинами. Вспомогательные шины 5 числа 3посредством сравнивающих диодов 6 соединены с позиционными шинами 1 одноименных разрядов кода числа А дляанализа равных чисел, Основные шины 1первой группы позиционных шин кодачисла В через сравнивающие диоды 6соединены с позиционными шинами 1второй половины разрядов кода числа Аи с группой развязывающих диодов 7. 1 ООсновные шины второй группы позиционных шин кода числа В через сравнивающие диоды 6 соединены с позиционными шинами первой половины разрядов кода числа А и с группой развязывающих диодов 8. Все вспомогательныешины 5 соединены с группой развязывающих диодов 9. Элементы НЕ 10, ИЛИ 11,НЕ 12, И 13, И 1 Й и НЕ 15 служат дляФормирования сигналов "Больше", "Иень ше" и "Равно".Устройство работает следующим образом,Определение соотношения сравниваемых чисел А и В, представленных однопозиционными кодами, основано насвойстве матрицы чисел. Анализирующая матрица строится путем соединениякаждого разряда числа В вентильнымиэлементами с каждым разрядом числа А.(Условно такая матрица показана набиг. 2). Узловые точки матрицы соответствуют вентильным элементам и отражают соотношение сравниваемых чисел.Так, точки пересечения шин с равныминомерами шин чисел размещены на диагонали матрицы, Точки пересечения,лежащие ниже диагонали, означаютсоотношение А ) В, а выше диагонали - АВ. Помещая в точки пересечения элементы совпадения и объединяя их соответствующие выходы, получаем результат сравнения. Из анализа матрицы видно, что в известном устройстве признаком равенства чисел"Равно" являются сигналы, снимаемые 45с диагонали матрицы. Признаки "Больше" или "Иеньше" формируются элементами, размещенными только нижедиагонали, так как нет необходимости, использовать элементы, размещенные 50выше диагонали, ввиду .симметричностиматрицы ( значения А с В можно получить путем инверсии сигналов с элементов, размещенных ниже диагоналиматрицы) .Используя эти свойства матрицы,можно сократить дополнительно количество сравниваемых диодов следующим образом. ( Условно такой подход 95показан на 6 иг. 3). Разделим матрицу на две равнне части. тогда, если точки пересечения находятся в заштрихованной области первой половины матрицы, А ) В. Если точка пересечения находися в первой половине вне этой области, то АВ. Аналогично, если точка пересечения находится в заштрихованной области второй половины матрицы, АВ, если вне ее А ) 3. Разместим вентильные элементы в заштрихованных областях. Тогда для полу" чения признака АВ необходимо логически сложить сигналы с вентильных элементов первой половины матрицы с инверсными значениями сигналов с вентильных элементов второй половины мат" рицы, исключая сигналы с диагональных элементов, Получение признака А В выполняется путем объединения инверсных значений сигналов с диагональных элементов, сигналов с второй половины матрицы и инверсных значений сиг" налов с первой половины матрицы.Рассмотренные принципы сравнения чисел позволяют сократить количество сравниваемых диодовКроме того, из анализа работы известного устройства видно, цто сравнивающие диоды, включенные по диагонали между основными шинами числа В и позиционными шинами числа А, уцаствуют в процессе сравнения, когда А = В, так как эти диоды размещены на диагонали, При равных числах А и В сигналом "Равно" блокируется формирование сигнала "Иеньше" без использования этих диодов, В известном устройстве эти. диоды применяются для Формирования нулевого значения сигнала "Меньше".Предположим, что число А представлено положительным, а число Вотрицательным единичными сигналамипо одной из соответствующих этим числам позиционных шин 1 и 2,П р и и е р 1. А = 3, В = 3,В этом случае единичные сигналы присутствуют на третьих позиционных шинах сравниваемых чисел. Сравнивающийдиод 6, включенный между третьей позиционной шинойкода числа А и вспомогательной шиной 5 третьей позицион"ной шины 2 кода цисла В, открыт. Вследствие этого нулевой сигнал через раз-гязывающий диод 9 группы передаетсяна вход элемента НЕ 11, закрывая повходам элементы И 13 и 1, ЭлементНЕ 12 Формирует на выходной шине "Равно" единичный сигнал. Так как элемен30795