Устройство для сравнения чисел

:П "В-"С А Н И ЕИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 05,07.78 (21)2638201/18-24с присоединением заявки РЙ -(5 )М. Кл. ( 06 Р 7/04 Государствеииый комитет СССР ло делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ЧИСЕЛ Изобретение относится к автоматикеи вычислительной технике и может бытьиспользовано в вычислительных машинахи системах .автоматического управлениядля сравнения чисел с заданным допускомсравнения,Известно устройство для сравнения чисел динамического типа, содержащее элементы И, ИЛИ, триггеры ЩНедостатками данного устройства явля 1 Оются низкое быстродействие, сравнениелишь модулей чисел и невозможность изменения допуска сравнения.Наиболее близким к предлагаемомутехническим решением является устройстк 5во для сравнения чисел, содержащее сумматоры, элементы И, ИЛИ, дешифратор 21,Недостатки этого устройства заключаются в невозможности изменения допускасравнения, в необходимости предварительного преобразования одного из чисел в дополнительный код, что ведет к увеличениюаппаратурных затрат, и в сравнении лишьмодулей чисел без учета их знаков. 2Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения смены кодов допусков и сравнения чисел с учетом их знаков.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для сравнения чисел, содержащее два сумматора, где первая группа входов первого сумматора соединена с входными шинами первого числа, введены два узла согласования, преобразователь прямого кода в обратный, элемент равнозначности, два узла анализа, причем входные шины второго числа соединены со входами первого узла соглассм вания, выходы которого подключены ко второй группе входов первого сумматора, 1,2 к-ый выходы которого соединены со входами второго узла согласования, выходы которого подключены к первой группе входов второго сумматора, вторая группа входов которого соединена с выходами, преобразователя прямого кода и обратный, входы которого подключены к входным шинам кода допуска, выход переноса вто50 55 3 752 рого сумматора соединен с управляющим входом первого узла анализа, входные шины знаковых разрядов чисел подключены ко входам элемента равнозначности, выход которого соединен со знаковым входом первого сумматора и со входом управления первого узла согласования (к+1), (к+2) и -ый выходы первого сумматора, где и число разрядов сравниваемых чисел, подключены к 1,2,(й-к)-ому входам первого узла анализа соответственно, знаковый выход первого сумматора соединен со знаковым входом первого узла анализа и со входом управления второго узла согласования, выход переноса перва о сумматора подключен к первому входу второго узла анализа и ко входу переносов второго сумматора, первый выход первого узла анализа соединен со вторым входом второго узла анализа, входная шина знакового разряда первого числа подключена к третьему входу второго узла анализа, и тем, что в устройстве первый узел анализа содержит элемент запрета, элемент ИЛИ-НЕ и элемент ИЛИ, причем 1,2, (и-к)-ый входы узла анализа соединены с 1,2.,(п-к)ым информационными входами элемента запрета и с 1,2, (и-к)-ым входами элемента ИЛИ-НЕ, знаковый вход узла анализа подключен к (П-к+1)-ому информационному входу элемента запрета и к (П-к+1)-ому входу элемента ИЛИ-НЕ, (ц-к+2)-ой вход элемента ИЛИ-НЕ и управляющий вход элемента запрета соединены с управляющим входом узла анализа, выходы элемента ИЛИ-НЕ и элемента запрета подключены ко входам элемента ИЛИ, прямой выход которого соединен с первым выходом узла анализа, а инверсный - со вторым выходом узла анализа, а также тем, что в нем второй узел анализа содержит элемент запрета, элементы ИЛИ-НЕ, ИЛИ, причем первый вход узла анализа соединен с первым информационным входом элемента запрета и с первым входом первого элемента ИЛИ-НЕ, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, второй вход узла анализа соединен со входами управления элемента запрета, со вторым входом первого элемента ИЛИ-НЕ и с пэрвым входом второго элемента ИЛИ-НЕ, второй вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ третий вход узла анализа соединен со вторым информационным входом элемента запрета и с третьим входом первого элемента ИЛИ-НЕ.На фиг, 1 изображена блок схема устройства для сравнения чисел; на фиг. 2 -329 4функциональная схема узла анализа; нафиг; 3 - функциональная схема узла сог-,ласования,Устройство содержит сумматоры 1 и2, узел 3 согласования, элемент 4 рав 5нозначности, преобразователь 5 прямогокода в обратный, узел 6 согласования,узлы 7,8 анализа.Узел 7 анализа состоит из элемента9 запрета, элемента 10 ИЛИ-НЕ, элемента 11 ИЛИ.Узел 8 анализа состоит из элемента12 запрета, элементов 13, 14 ИЛИ-НЕ,элемента 15 ИЛИ,Узлы 3,6 согласования содержат вкаждом разряде элемент 16 ИЛИ, элементы 17,18 запрета,Устройство работает следукнпим образом.При поступлении чисел А и В с разными знаками элемент 4 равнозначностиформирует сигнал, по которому на знаковый вход сумматора 1 через элемент 18запрета и элемент 16 ИЛИ узла 3 согла 25 сования поступает прямой код числа А,причем на знаковый вход подается нулевойсигнал. Сумматор 1 на выходах .формирует прямой двоичный код суммы (А)+(В),равный в данном случае (А-В), а с выхода переноса снимается нулевой сигнал,Если А=В - О, т.е. если (А-В)Э, то навыходах сумматора 1 вырабатываютсянулевые сигналы, поступающие на элемент10 ИЛИ-НЕ узла 7 анализа. По сигналуна знаковом входе узла элементы 18 запрета и элементы 16 ИЛИ узла 6 согласования передают на входы сумматора2 код, равный в данном случае прямомукоду младших разрядов (А-В), т,е,40 С=(А-В), Так как СО, то С -В(1, т.е.С + (2-1 -Э ) ( 2 и сумматор 2 не формирует сигнал переноса, В этом случаеэлементы 10 ИЛИ-НЕ и 11 ИЛИ вырабатывают сигнал А = В+Э, запрешая тем5самым формирование узлом 8 анализа сигнала А В +О и А( В -1) Если при сравнении чисел с разнымизнаками А ф В + Х), т.е, если (А-В )О, тов зависимости от величины неравенства,либо на выходах 5- 5 и .знсумматора 1 формируются неоднозначныесигналы, либо узел 6 согласования вырабатывает код С больше кода Х) . В последнем случае С -О) 1, т,е,С + (21- 1 -О )2, и сумматор 2 формирует сигнал переноса.Таким образом, на элементы 9 запрета и элемент 10 ИЛИ-НЕ узла 7 ана752329 лиза поступают неоднозначные сигналы и элемент 11 ИЛИ вырабатывает сигнал А.Ф В +З, разрешая формирование узлом 8 анализа сигналов А)В +Р и Ас В Р. Если положительным является число В, то элементы 13 ИЛИ-НЕ. и 15 ИЛИ узла 8 анализа вырабатывают сигнал А(В -О запрещая формирование сигнала АВ +Р. Если положительным является число А, то элемент 15 ИЛИ дает разрешение эле менту 14 ИЛИ-НЕ на формирование сигнала АВ+П.При сравнении однозначных чисел А и В по сигналу с элемента 4 равнозначности на входы сумматора 1 через элементы 5 17 запрета и 16 ИЛИ узла 3 согласования кода поступает обратный код числа А, равный (2" -1 - (А), причем на знаковый вход подается единичный сигнал. На выходах сумматора 1 формируется код суммы 2 о(2 - 1 - (А) + (В) + 2 ) = (2-1- (А-В)+2"). Если (А(В), т.е. если (2-1-(А-В)+ п с НФОП,2 ) 2, то сумматор 1 не формиру- д 5 ет сигнал переноса РП, со знакового выхода сумматора 1 снимается единичный сигнал, а на выходах б-5, вырабатывается код (2" -1-(А-В)равный обратному коду разности (А-В). 1, Устройство для сравнения чисел, содержащее два сумматора, первая группа входов первого сумматора соединена с входными шинами первого числа, о т л и- чающее сятем,что, сцельюрасширения функциональных возможностей за счет обеспеченкя смены кодов допусков и сравнения чисел с учетом их знаков, в устройство введены два узла согласования, преобразователь прямого кода, в обратный элемент, равнозначности, два узла анализа, причем входные шины второго числа соедкнены со входамк первого узла сса- ласования, выходы которого подключены ко второй группе входов первого сумматора, 1,2, к-ый выходы которого соединены со входами второго узла согласованкя, выходы которого подключены к первой группе входов второго сумматора,В случае равенства чисел А и В в пределах допуска Э на входы элемента 9 запрета узда 7 анализа с выходов ЬК.и, Б Ь поступают единичные35 сигйалы. С выходов 5- 5 к сумматора 1 через элементы 17 И и 16 ИЛИ схемы 6 согласования кода поступает кодС=(А-В). Так как Сс О, то сумматор 2 не формирует сигнал переноса, и элемено ты 9 запрета и 11 ИЛИ узла 7 анализа вырабатывают сигнал А=В +Р.В случае неравенства чисел А и В в пределах допуска на элементы 9 запретаи 10 ИЛИ-НЕ узла 7 анализа поступают неоднозначные сигналы и элемент 11 ИЛИ вырабатывает сигнал А 1 В +Р, Если числа А и В положительные, то элементы 14 ИЛИ-НЕ узла 8 анализа формирует сигнал А)В +Э, Если числа А и В от 50 рицательные, то элементы 13 ИЛИ-НЕ и 15 ИЛИ узда 8 анализа вырабатывают сигнал АсВ -П.Если при сравнении однозначных чисел(А)(В), т,е. если (2"-1 - (А-В)+2") 2 ", то сумматор 1 формирует сигнал переноса Р 1 со знакового выхода снимается нулевой сигнал, а на выходах 91-. 5 и Ьырабатываетс" код (1 А-Ц). 6При равенстве чисел А и В в пределах допуска на входы элемента 10 ИЛИ-,НЕ узла 7 анализа с выходовкл 5 сумматора 1поступают нулевые сигналы, С выходов51 - 5 к сумматора 1 через элементы 18 запрета и 16 ИЛИ узла 6 согласования кода поступает код С, равныйв данном случае -В). Сумматор 2производит сложение кода С, обратногокола 0 и единицы переноса (А-Ц)++(2"-1-Р )+1 = А-Е-Ри т.к.С сР, то сумматор 2 сигнал переносане формирует, а элементы 10 ИЛИ-НЕи 11 ИЛИ узла 7 анализа вырабатывают сигнал А=В +3,При неравенстве чисел А и В в пределах допуска в узел 7 анализа поступают неоднозначные сигналы и элемент 11ИЛИ этого узла вырабатывает сигналА 1 В +2. Если при этом числа А и Вположительные, то элементы 12 запретаи 15 ИЛИ формируют сигнал А В -Р,аесли отрицательные, то с выхода элемента 14 ИЛИ-НЕ узла 8 анализа снимается сигнал АВ +Э. Применение предлагаемого устройства позволяет сократить оборудование, а сравнение чисел с учетом их знаков приводит к расширению области применения устройства. Управление кодом допуска также приводит к расширению функциональных возможностей устройства и позволяет ис пользовать одно устройство вместо набьра устройств для каждого допуска. формула изобретения7 7523 вторая группа входов которого соединена с выходами преобразователя прямого кода в обратный, входы которого подключены к входным шинам кода допуска, выход переноса второго сумматора соединен с5 управляющим входом первого узла анализа, входные шины знаковых разрядов чисел подключены ко входам элемента равнозначности, выход которого соединен со знаковым входом первого сумматора и со 1 О входом управления первого узла согласования, (к+1); (к+2) П -ый выходы первого сумматора, где П - число, разрядов сравниваемых чисел, подключены к 1,2, (П-к)-му входам первого узла анализа соответственно, знаковый выход первого сумматора соединен со знаковым входом первого узла анализа и со входом управления второго узла согласования, выход переноса первого сумматора подключен к первому входу второго узла анализа и ко входу переносов второго сумматора, первый выход первого узла анализа соединен со вторым входом второго узла анализа, входная шина знакового разряда первого чис ла подключена к третьему входу второго узла анализа.2. Устройство по п. 1, о т л и ч а - ю щ е е с я тем, что в нем первый узел анализа содержит элемент запрета, эле- Зо мент ИЛИ-НЕ и элемент ИЛИ, причем 1,2(п -к)-ый входы узла анализа соединены с 1,2, (и-к) информационными входами элемента запрета и 1,2 (и-к) входами элемента ИЛИ-НЕ, знаковый вход узла анализа подключен к (п-к+1)-ому информационному входу элемента запрета 29 8и (и-к+1)-ому входу элемента ИЛИ НЕ, (п-к+2)-ый вход элемента ИЛИ-НЕ и управляющий вход элемента запрета соединены с управляющим входом узла анализа, выходы элемента ИЛИ-НЕ и элемента запрета подключены ко входам элемента ИЛИ, прямой выход которого соединен с первым выходом узла анализа, а инверсный - со вторым выходом узла анализа.3, Устройствопоп. 1, отличаю щ е е с я тем, что в нем второй узел анализа содержит элемент запрета, элементы ИЛИ-НЕ, ИЛИ, причем первый вход узла анализа соединен с первым информационным входом элемента запрета и с первым входом первого элемента ИЛИ-НЕ, вьюод которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, второй вход узла анализа соединен со входами управления эле,мента запрета, со вторым входом первого элемента ИЛИ-НЕ и с первым входом второго элемента ИЛИ-НЕ, второй вход которого подключен к выходу элемента ИЛИ,ь третий вход узла анализа соединен со вторым информационным входом элемента запрета и с третьим входом первого элемента ИЛИ-НЕ. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРМо 543936, кл, 6 06 Р 7/04,30,05,77,2. Гаврилов Ю, В., Пучко А. И Арифметические устройства быстродействующихЦВМ." М., "Сов, радио", 1970, с, 253257 (прототип)..752329 Белкиньма Кор Составител Техред М..Редактор Л. Веселов оши каэ 4746 П Патент., г, Ужг л. Проектная,17 Тираж 751 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж 35, Раушская набд, 415