Устройство для сравнения чисел

СОЮЗ СОНЕТСНИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 2 А 1 Р 702(50 4 ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ ПИ ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИИ(7 1) Харьковский авиационный институт им, Н,Е. Жуковского(56) Авторское свидетельство СССР В 752326, кл. С 06 Р 7/02, 1978.Авторское свидетельство СССР В 824192, кл. С 06 Р 7/02, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ЧИСЕЛ (57) Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и предназначено для выбора большего или меньшего числа в зависимости от заданного режима работы. Целью изобретения является повышение быстродействия и сокращение аппаратурных затрат с ростом количества сравниваемых чисел, Устройство содержит дешифраторы, элементы ИЛИ, узел анализа и шифратор. Узел анализа содержит группы элементов И,ИЛИ, блокивыделения максимального числа, которые включают элементы ИЛИ-НЕ, элементы И. Сущность изобретения заключается в оптимальном построении узлаанализа, при котором наряду с сокращением количества оборудования в зависимости от режима работы - выбор.большего (меньшего) числа - быстрообнаруживается сначала подгруппа вхо.дов узла анализа, содержащая самуюлевую (правув) единицу, а затем -левая (правая) единица внутри обнаруженной подгруппы, что позволяет существенно повысить быстродействиеустройства для сравнения чисел. 2 ил.12937Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для выбора большего илименьшего числа в зависимости от заданного режима работы.1Цель изобретения - повышение быстродействия и сокращение аппаратурных затрат с ростом количества сравниваемых чисел.На фиг, 1 приведена структурная 10схема устройства; на фиг, 2 - схемаблока выделения максимального числа,Устройство содержит (фиг. 1) дешифраторы 1 -1 ,(Е - число сраннива 1 Кемых чисел), элементы ИЛИ 2-2, (шравно 2 ; и - разрядность сравниваемых чисел), узел 3 анализа, шифратор. 4, входы 5 и 6 и выходы 7,Узел 3 анализа содержит входы8 -8 группу элементов И 9, группу 20элементов ИЛИ 10, группу элементовИЛИ 11, четыре блока выделения максимального числа 12, -12, элементНЕ 13, группу элементов ИЛИ 14, группу элементов ИЛИ 15, группу элемен 25тов И 16.Блок 12 выделения максимальногочисла содержит входы 17, элементыИЛИ-НЕ 18, -18.,; элементы И 19 -19вход 20 и выходы 21. 30 Каждый из 1 дешифраторов 1 предназначен для преобразования соответствующего и-разрядного двоичного числя, поступающего иа его вход,.в унитарный код и реализуется стандартным образом,Казкдый из ш элементов ИЛИ 2 имеет1 входов (объединяет одноименныевыходы всех дешифраторов 1) и служит для обнаружения наличия единицв одноименном разряде унитарных кодов сравниваемых чисел,Узел 3 анализа в зависимости отзаданного режима работы - выборбольшего или меньшего числа - осуществляет поиск первой единицы соответственно слева или справа в информационном слове, сФормированномна выходах элементов ИЛИ 2,Каждый из блоков 12, -12 предназначен для формирования (при наличии единичного сигнала на управляющем входе 20) единичного сигнала на одном из своих выходов, одно-.именном самому левому входу (входус большим номером), на который подан единичный сигнал,26 2Шифратор 4 служит для преобразования унитарного кода, соответствующего выбранному двоичному числу, в двоичный код и выдачи его навыходы 7 устройства. Шифратор 4 реализован стандартным образом,Устройство работает следующимобразом,В зависимости от необходимогорежима работы - выбор большего илименьшего числа - на управляющийвход б устройства подается соответственно единичный или нулевой сиг-нал. Пусть необходимо выбрать большее число. Тогда единичный сигнал, поданный на управляющий вход 6 устройства, поступает на управляющие входы блоков 12, и 12 выделения максимального числа, разрешая их работу. Блоки 12 и 12 . при этом оказываются запертыми нулевым сигналом, поступающим на их управляющие входы с выхода элемента НЕ 13.Сравниваемые п-разрядные двоичные числа поступают по информационным входам 51 в 5 к устройства на соответствующие дешифраторы 1,-1, где преобразуются в унитарные коды, Сигналы одноименных разрядов всех унитарных кодов через одноименные элементы ИЛИ 2 проходят на одноименные входы 8 узда 3 анализа. При этом большему числу соответствует единица в разряде с большим номером, Элементы ИЛИ 10 определяют, в каких поцгруппах входов 8 имеются единичные сигналы, и подают соответствующие сигналы на входы блока выделения максимального числа 12, который формирует единичный сигнал на одном из своих выходов, одноименном самому левому входу (входу с большим номером), на который подан единичный сигнал. Сформированный таким образом единичный сигнал проходит через одноименный элемент ИЛИ 15, отпирает все элементы И 9 и 16 и сигналы с одноименной подгруппы входов 8 поступают через открытые элементы И 9 и элементы ИЛИ 11 на входы блока 12 у выделения максимального числа, который формирует единичный сигнал на одном из своих выходов, одноименном самому левому входу (входу с большим номером), на который подан единичный сигнал, Сформированный единичный сигнал с выхода блока3 112через одноименный элемент ИЛИ14 и соответствующий открытый элемент И 16 проходит на соответствующий вход шифратора 4, который преобразует унитарный код, соответствующий выбранному двоичному числу, в,двоичный код и вьщает его на выходы7 устройства,При выборе меньшего числа на вход6 устройства подается нулевой сигнал, который запирает блоки 12 и112 з и через элемент НЕ 13 разреша"ет работу блоков 12и 12 . Устрой 4ство при этом работает аналогично,с той лишь разницей, что благодаряобратному порядку подключения входов и выходов блоков 12 и 12, посравнению с блоками 12, и 12 з навыходе блока 12 формируется единичный сигнал, соответствующий самоймладшей подгруппе входов 8, содержащей единичные сигналы, а на выходеузла 12выделяется самый младшийединичный сигнал внутри выбранноймладшей подгруппы.Рассмотрим работу блоков выделения максимального числа 12,- 12.При отсутствии единичных сигналовна входах 17, -17 блока выделениямаксимального числа либо при нулевом сигнале на его управляющем входе 20 все элементы И.19 оказываются запертыми и на выходах 21, - 21блока формируются нулевые сигналы,При поступлении на входы блока единичных сигналов и наличии единичногосигнала на его управляющем входе 20единичный сигнал формируется толькона одном иэ выходов блока, одноименном самому левому входу (входу сбольшим номером), на который поданединичный сигнал, так как этот сигнал через соответствующие элементы ИЛИ-НЕ 18 запирает все элементы И 19, соответствующие младшимвходам (входам с меньшими номерами),Формула изобретенияУстройство для сравнения чисел, содержащее К дешифраторов (К - количество сравниваемых и-разрядныхтчисел), ш элементов ИЛИ (ш=2 ), шифратор и узел анализа, узел анализа содержит первую и вторую груп= пы элементов И по ш элементов И в каждой, первую группу элементов ИЛИ, содержащую ш/Ж элементов, элемент НЕ, причем входы сравниваемых чисел 293726устройства соединены с входами соответствующих дешифраторов, каждый-й выход 3-го дешифратора (11,2ш, 3 = 1,2. 1 с) соеди нен с 3-м входом 1-го элемента ИЛИ,выход которого соединен с первымвходом 1-го элемента И первой группы узла анализа, второй вход -гоэлемента И первой группы соединен с 1 Овыходом соответствующего элементаИЛИ первой группы узла анализа,каждый -й выход узла анализа соединен с х-м входом шифратора, выходы. которого является выходами устройства, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения быстродействия и сокращения аппаратурныхзатрат с ростом количества сравниваемых чисел, в узел анализа введены 2 О вторая и третья группа элементов ИЛИпо в элементов ИЛИ в каждой (вближайшее целое, большее или равноеш), четвертая группа элементов ИЛИ,содержащая г элементов ИЛИ (г - бли жайшее целое, большее или равно ш/в),четыре блока вьщеления максимального числа, первый и второй блоки выделения максимального числа содержат(г) элементов ИЛИ-НЕ и г элемен- ЗО,тов И, третий и четвертый блоки выделения максимального числа содержат (в) элементов ИЛИ-НЕ и в элементов,И, причем первая и втораягруппы элементов И разбиты на г под групп двухвходовых элементов И вкаждой, в (г) подгруппах элементов И первой и второй групп содержится в элементов а в г-й подгруппе И первой и второй группы содер жится (ш-гв+в) элементов И, первыйвход элемента И 1-й подгруппы первойгруппы (1= 1,2г) объединены спервым входом 1-го элемента ИЛИ четвертой группы, выход которого соеди нен с первыми входами 1-го и (г++1)-го элементов И соответственнопервой и второго блоков вьщелениямаксимального числа выход 1-го элемента И первого блока вьщеления максимального числа соединен с первымвходом 1-го элемента ИЛИ первойгруппы, второй вход которого соединен с выходом (г+1)-го элемента Ивторого блока выделения максимального числа, выход 1-го элемента ИЛИ.первой группы соединен с первымивходами всех элементов И 1-й подгруппы второй группы, выходы р-хэлементов И всех подгрупп первой5 12 группы (р= 1,2 .з) соединены с соответствующими входами и-го элемента ИЛИ второй группы, выход р-го элемента ИЛИ второй группы элементов ИЛИ соединен с первым входом р-го элемента, И третьего блока выделения максимального числа и первым входом (в-р+1)"го элемента И четвертого блока максимального числа, выход рго элемента И третьего блока выделения максимального числа соединен с первым входом р-го элемента ИЛИ третьей группы, второй вход коТорого соединен с выходом (втр+1)-го элемента И четвертого блока выделения максимального числа, выход р-го элемента ИЛИ третьей группы соединен со вторым входом р-х элементов И всех подгрупп второй группы, выходы которых являются выходами узла анализа, управляющий вход узла анализа соединен с вторыми входами всех элементов И первого и второго блоков выделения максимального числа, выход элементов НЕ узла анализа соединен со 93726 6вторыми вхолами всех элементов И второго и четвертого блоков выделениямаксимального числа, в каждом блокевыделения максимального числа первыйвход -го элемента И (с=2,3 ю;у+1ът - целая часть числа в в - ч=г для2первого и второго блоков выпелениямаксимального числа и =в для третье- Ю го и четвертого блоков выделения максимального числа), соединен с входом(-1)-го и предыдущих элементов ИЛИНЕ блокавыделения максимального числа до первого включительно, первый 15 вход С-го элемента И при= ы + 1,+2, ч, соединен с (ч-+1)-м входом (-1)-го и предыдущих элементовИЛИ-НЕ до ч-го включительно, выходыэлементов ИЛИ-НЕ соединены с третьи ми входами одноименных элементов И,выход ю-го элемента ИЛИ-НЕ блока выделения максимального числа соединен с четвертым входом (д) -го и предыдущих элементов И блока выделения мак симального числа до первого включительно.1293726 оставитель В. Журавлев ехред И.Попович Корректо едактор Л инская жо каэ 387/5 3 Тираж б 73 ВНИИПИ Государственного копо делам изобретений и 13035, Москва, Ж, Раушска ПодписноР итета С ткрытиинабу де лПроектная жго оиэводственно-полиграфическое предприяти