Устройство для сравнения двух чисел

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) 80)ш 59 4 С 06 Р 7/О ЕТЕНИЯ ТЕПЬСТВУ ВТОРСНОМУ СТРОЙСТВО(5 РАВНЕНИЯ ДВ ся к вычисли- быть испольонтрольнои апохождения итройстваховерки рабо ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ОПИСАНИЕ И(57) Изобретение относ тельной технике и може зовано при построении паратуры для проверки формации в дискретных различного типа и для тоспособности запоминающих устроиств,счетчиков, регистров и других болеесложных дискретных устройств. Цельизобретения - повыщение быстродействия устройства дпя сравнения чисел.Устройство содержит вычитающие счетчики , группы элементов И, многовходовые элементы И, группы элементовИ-НЕ, ИЛИ, элементы ИЛИ-НЕ, НЕ, И,Совокупность введенных, элементов исвязей позволила после каждого тактавычитания единиц иэ счетчиков производить обнуление тех разрядов чисел,в которых у обоих чисел появилисьединиць), что исключило необходимостьподачи вычитающих импульсов в количестве, равном одному иэ чисел, и,как следствие, привело к увеличениюбыстродействия. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении контрольной аппаратуры для проверки прохождения информации в дискретных устройствахразличного типа и для проверки работоспособности ЗУ, сумматоров, счетчиков, регистров и других более сложных дискретных устройств,Цель изобретения - повышение быстродействия.На фиг,1-3 показаны блок-схемыпредлагаемого устройства.Устройство содержит вычитающиесчетчики 1, группы элементов И 2,элемент НЕ 3, элемент И 4, многовходовые элементы И 5, элемент 6 задержки, элементы И 7, триггер 8, группуэлементов И-НЕ 9, группу элементовИЛИ 10, элемент И-НЕ 11, элемент ИЛИНЕ 12, элемент НЕ 13, входы 14-17,выходы 18-20. Каждый вычитающий счетчик 1 содержит Э-триггер 21, элементы И 22, входы 23-26,Устройство работает следующим образом,Перед началом работы устройстваиз внешнего блока управления на вход16 устройства выдается сигнал "Обнуление" счетчиков 1 первого и второгочисла, который подается на элементНЕ 3 и на единичный вход (Я-вход)стандартного КБ-триггера 8 с прямымивходами, Сигнал, проходящий черезэлемент НЕ 3, инвертируется, поступает на входы 24 общего обнуления вычитающих счетчиков 1 первого и второгочисла и обнуляет их. Сигнал, поступающий ня Б-вход КБ-триггера 8, устанавливает триггер в единичное состояние и на его инверсном выходе появляется логический "0" (ноль), которыйпоступает на элементы И 7 первого ивторого числа и через элемент И-НЕ11, - на элемент НЕ 13.Таким образом, на выходах 20 устройства первого и второго числа и навыходе 19 устройства после выдачисигнала Обнуление" счетчиков 1 первого и второго числя будет "0",Далее на входы 14 устройства подаются проинвентированные модули первого и второго сравниваемого числа,которые по сигналу с входа 15 извнешнего блока управления, через блоки элементов И 2 записываются в счетчики 1 первого и второго числа, Состояния прямых выходов 27 счетчиков 1 первого и второго числа подаются в блок элементов И-НЕ 9, свыходов которых информация поступаетна входы 26 подразрядного обнулениясчетчиков 1 первого и второго числа,при этом одноименные разряды двоичного кода счетчиков 1 первого и второго числа, содержащие логические единицы ("1"), обнуляются,Сигнал с входа 15 поступает такжеи на К-вход триггера 8, через элемент 6 задержки. После установкитриггера 8 в "0" с инверсного выходатриггера 8 вырабатывается единичныйсигнал, который поступает на элементИ 7 первого и второго числа и наэлемент И-НЕ 11 и является разрешающим сигналом для выдачи информациина выходы 20 устройства первого ивторого числа и на выход.После обнуления одноименных разрядов в счетчиках 1 первого и второго25числа содержащих "1", если ни одиниз счетчиков 1 не обнулился полностью, нулевые сигналы с многовходовых элементов И 5 первого и второгочисла поступают на входы элементаИЛИ-НЕ 12. При этом на его выходевырабатываеЛ я единичный сигнал, который разрешает прохождение синхроимпульсов (СИ) поступающих на вход 17устройства из внешнего блока управления, через элемент И 4 на вычитающие35 входы 23 счетчиков 1 первого и второго числа.После вычитания каждой "1" изсчетчиков 1 первого и второго числа,через блок элементов И-НЕ .9 происхо 40дит обнуление тех разрядов счетчиков1 первого и второго числа, в которыху обоих оказывается "1". Так происходит до тех пор пока один из счетчиков 1 первого и второго числа не об 45 нулится полностью. 1 такт - обнулениеразрядов с общими 1 10100011 10001111 00100000 00001100 550001111 0000101 2 такт - вычитание 1из обоих счетчиков Для большей наглядности рассмотрим алгоритм вычисления рассогласования счетчиков на следующем примере: 5000010100 3 такт - обнуление00000000 общих "1"При обнулении хотя бы одного из счетчиков 1 первого или второго числа на инверсных его выходах 27 и 28 (их) будут "1", которые поступают соответственно на многовходовой элемент И 5 первого числа или (и) на многовходовой элемент И 5 второго О числа, затем с их выходов на первый и второй входы элемента ИЛИ-НЕ 12 соответственно, вырабатывая нулевой сигнал на его выходе, который и является сигналом запрета подачи СИ че рез элемент И 4 на вычитающие входы 23 счетчиков 1 первого и второго числа. На этом процесс сравнения чисел завершаетсяПри этом на блоке выходов 18 уст ройства (через блок элементов ИЛИ 10) будет находиться результат рассогласования чисел. Для внешнего блока управления окончанием процесса сравнен я будет являться на ичие "1" хотя г 5 бы на одном из выходов 20 или выходе 19. На выходе 20 первого числа (через элемент И 7 первого числа сигнал "1" будет, если обнулится только счетчик 1 первого числа, т.е. второе число больше первого, на выходе 20 второго числа через элемент И 7 второго числа) будет "1", если обнулится счетчик 1 второго числа, т.е. первое число больше чем второе. На выхо де 19 (через элементы И-НЕ 11 и НЕ 13) будет , если счетчики 1 первого и второго числа обнулятся одновременно, т.е. если числа первое и второе равны.После обнуления счетчиков 1 первого и второго числа и приема исходных чисел цикл работы повторяется,Триггер 8 необходим для блокиров ки ложных сигналов устройства, которые возникают на выходах 20 первого и второго, числа и выходе 19, в момент первоначального обнуления счетчиков 1 первого и второго числа и О записи в них исходных чисел.Элемент 6 задержки необходим для того, чтобы задержать переключение триггера 8 в "О", на время необходимое для поразрядного обнуления одноименных единичных разрядов в сравниваемых числах после их приема всчетчиках 1 первого и второго числа. Период следования синхроимпульсов,подаваемых на вход 7 устройства,должен быть больше времени срабатывания счетчиков 1 первого и второгочисла при вычитании очередной "1"плюс время поразрядного обнуленияодноименных единичных разрядов счетчиков 1 первого и второго числа.Таким образом, воэможность поразрядного обнуления одноименных разрядов чисел, содержащих "1", дает возможность значительно повысить быстродействие устройства. Счетчики 1 первого и второго числа идентичны иработают следующим образом,Для общего обнуления счетчика 1необходимо подать нулевой сигнал навход 24 общего обнуления счетчика 1,который поступая через элементы И 2на асинхронные К-входы (4-е входы)триггеров 21, устанавливает их в "0".Для поразрядного обнуления счетчика 1 нулевые сигналы подаются на входы 26 поразрядного обнуления счетчика 1, и далее через элементы И 2 наасинхронные Е-входы тех триггеров,которые необходимо обнулитьЧисло, которое необходимо записать на счетчик 1, подается в двоичном коде на установочные входы 25счетчика 1. Прямые (первые) выходытриггеров 21 являются прямыми выходами 27 счетчика 1, а инверсные (вторые) выходы - инверсными выходами 28счетчикаВ данном счетчике 1 состояниеК-го разряда (К = 1, и - 1, где и -величина разрядной сетки) непосредственно передается на вход последующего К - 1) -го разряда, что происходит только после переключения всехпредыдущих разрядов,Со счетным (третьим) С-входомкаждого последующего триггера 21 соединен единичный (первый) выходтриггера 21 соседнего младшего разря.да. Триггер 21 старшего разряда будет перебрасываться лищь в случаепереброса триггера 21 соседнего младшего разряда из состояния "О" в состояние "1".Формула изобретения1. Устройство для сравнения двухчисел, содержащее вычитающий счетчик,многовходовый элемент И, две группыэлементов И, триггер, элемент НЕ, 13 43355 О 5 20 25 30 35 40 45 три элемента И, причем входы первогосравниваемого числа устройства соединены с первыми входами соответствующих элементов, вторые входы - подключены к выходу записи устройства Ипервой группы, а выходы соединены сустановочными входами вычитающегосчетчика, инверсные выходы разрядовкоторого соединены с входами многовходового элемента И, выход которогоподключен к первому входу первогоэлемента И, выход которого являетсявыходом "Меньше" устройства, а второй вход объединен с первым входомвторого элемента И, выход которогоявляется выходом Больше устройства,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения быстродействияустройства, в него введены второйэлемент НЕ, второй вычитающий счетчик, второй многовходовый элемент И,группы элементов И-НЕ, ИЛИ, элементов И-НЕ, ИЛИ-НЕ, задержки, причемвходы второго сравниваемого числаустройства соединены с первыми входами соответствующих элементов И второй группы, вторые входы которых подключены к входу записи устройства, авыходы соединены с установочными входами второго вычитающего счетчика,инверсные выходы разрядов которогосоединены с входами второго многовходового элемента И, выход которого соединен с первыми входами элементовИЛИ-НЕ и И-НЕ и вторым входом второго элемента И, вход записи устройствадополнительно подключен через элементзадержки к входу установки в "Отриггера, вход установки в "1" которого соединен с входом сброса устройства, и через первый элемент НЕ соединен с входами сброса вычитающихсчетчиков, счетные входы которых подключены к выходу третьего элементаИ, первый вход которого соединен стактовым входом устройства, а второйвход подключен к выходу элемента ИЛИ -НЕ, второй вход которого соединен с выходом первого многовходового элемента И и вторым входом элемента ИНЕ, третий вход которого подключен кЮинверсному выходу триггера, и вторым входом первого и второго элементов И, а выход соединен с третьими входами первого и второго элементов И и входом второго элемента НЕ, выход которого является выходом "Равно" устройства, входы установки в "О" разрядов первого и второго вычитающих счетчиков соединены с выходами соответствующих элементов И-НЕ группы, первый и второй входы которых подключены к прямым выходам разрядов соответственно первого и второго вычитающих счетчиков и первым и вторым входам соответствующих элементов ИЛИ группы, выходы которых являются выходами разности устройства. 2, Устройство по п., о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что вычитающий счетчик содержит и Э-триггеров и п элементов И, причем вход сброса вычитающего счетчика соединен с первыми входами элементов И, вторые входы которых являются входами установки в "О" соответствующих разрядов вычитающего счетчика, а выходы соединены с входами установки в "О соответствующих Р-триггеров, входы установки в "1". которых являются соответствующими установочными входами вычитающего счетчика, информационный вход каждого триггера соединен с его инверсным выходом и является инверсным выходом соответствующего разряда вычитающего счетчика, прямой выход Р-триггера является прямым выходом соответствующего разряда вычитающего счетчика, причем прямой выход К-го В-триггера, где К = 1(п - 1), п - разрядность чисел, соединен с синхровходом (К + 1)-го П-триггера, синхровход первого Р-триггера является счетным входом вычитающего счетчика.1314335 88 27 7 Составитель Е.ИвановаГехред М,Ходанич Корректор И.Шу едактор Ю.Серед Заказ 2214/4 Подписноного комитета СССР оизводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, у . рл. П оектная 4Э Тираж б 73 Б 1 ИИПИ Государстве по делам изобрет 113035, Москва, Ж ний и открытии5, Раущская наб., д. 4