Устройство для определения экстремальных чисел

(23)Приоритет Опубликовано 07.02.82. Бюллетень Р 1 т 5 Дата опубликования описания 07.02.82. по делам изобретеиий и открытий,8.31 ысенко, Г.Н,Артеменко, Н.И.Сорокин ЬИБИарьковский авиационный институт им. Н.Е.Жуков(71) Заявител 54) УСТРОЙСТВО Д,11 Я ОНРЕДЕ 3 ЕНИЯ ЭХСТРЕМАйНЫХЧИСЕЛ ице элеме игн нтерва асна ервала а о на ала 1 2 звест сод ИЛИ Недостатками извес10ства являются также ндействие и большие апзатраты,Цель изобретения - повышениестродействия иупрощение устройсПоставленная цель достигаетсятем, что в устройстве для определения экстремальных чисел, содержащем п блоков сравнения, (1 с+1) бков сумматоров по модулю два, причем входы 1-х сравниваемых чиселустроиства подключены к информационным входам 1-ых блоков сумматора по модулю два, где 1=1,где 1 с - число сравниваемых чисел,тного устроиизкое быстропаратурные ы а. 2,.;. Изобретение относится к средствам автоматики и вычислительной техники и предназначено для сравнения любого количества двоичных чисел производной разрядности и выбора среди них большего (меньшего) по величине числа. И но устроиство сравнения,ерхаЩее регистры, элементы И,которое предназначено для сранения тт-разрядных чисел 11).Недостатками этого устройстваявляются низкое быстродействие и зчительные аппаратурные затраты.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому, являетсяустройство для сравнения трех двоиных чисел, содержащее генератор импульсов, ключевую схему, регистрсчетчик левого конца интервала, ре истр-счетчик сравниваемого числа, егистр-счетчик правого конца инервала, схему Формирования сигнал нахождением числа за правой гратервала, элемент задержки, памяти, схему формирования с нахождением числа левее а, схему вормирования сигнаождением числа внутри инсхему нормирования сигнаождении числа правее интер903861 каждый 1-ый выход 1-го блока сумматора по модулю два соединен с1-ым информационным входом 1-го блока сравнения, где1,2,..,и, и -число разрядов в сравниваемых числах, информационный выход каждого1"го блока сравнения подключен к"ому информационному входу (М+1)-гоблока сумматора по модулю два, уп -равляющий вход устройства соединенс управляющими входами блоков сумматоров по модулю два, каждый 1-ыйвыход переносов. каждого "го блокасравнения подключен к "ому входупереносов (+)-го .блока сравнения.При этом каждый блок сравнениясостоит из группы элементов И ИЛИ,элемента ИЛИ и элемента НЕ, причемкаждый 1-ый информационный вход блока сравнения соединен с первым входом 1-го элемента И первой группы,выход каждого из которых подключенк -ому входу элемента ИЛИ, выходкоторого соединен с информационнымвыходом блока, и через элементНЕ - к первым входам элементов ИЛИгруппы, выход каждого "го из которых соединен с каждым первым входом 1-го элемента И второй группы,каждый 1-ый выход переносов блокаподключеч ко вторым входам 1-ыхэлементов И первой и второй групп,выход каждого 1-го элемента И второй группы соединен с "ым выходомпереносов блока,Кроме того, каждый блок сумматоров по модулю два содержит И сумматоров по модулю.два, причемуправляющий вход блока соединен спервыми входами сумматоров по модулю два, каждый "ый информационныйвход блока подключен ко второму входу "го сумматора по модулю два,выход каждого 1-го из которых соединен с "ым выходом блока.На фиг. 1 представлена блок-схема , на фиг, 2 - Функциональнаясхема блока. сравнения; на фиг. 3 -схема блока сумматоров по Модулюдва.Устройство содержит входные шины 1 сигналов переноса, выходныешины 2 сигналов переноса, выходные шины устройства 3, управляющийвход 4, блоки 5, 5,..,5 н сравГнения, блоки 64,.с ,ьк, ьн,1, сУмматоров по модулю два, входные шиныустройства 7 (фиг. 1), блок 5 сравнения состоит из группы элементов фИ 8,1, 88, элемент ИЛИ 9, эле-мент НЕ 10, группы элементовИЛИ 111, 1111, группы элементов И 121, 1212, входныешин блока 13, выходы блока 14. Каждый из блоков 6 сумматоров по модулю два (Фиг. 3) состоит из сумматоров 154, 151 " )15 и по модулдва.10 Устройство работает следующимобразом.ДопуСтим, что сравниваемые числа поступают по входным шинам 7(Фиг. 1) . Далее по шинам сравнива З емых чисел разряды каждого числапоступают на вторые входы блоков6 , 66 1, сумматоров по модулю два, В то же время йа управляющийвход 4 поступает сигнал, который 1 О имеет нулевой потенциал при выборе устройства большего (максимального 1 числа из всех сравниваемых чисел или единичный потенциал при выборе меньшего 1 минимального) числа.Этот управляющий сигнал поступает на первые входы всех блоков сумматоров по модулю два.Рассмотрим.1-е сравниваемое число. Нервый разряд -го сравниваеЗ мого числа поступает на второй входопервого элемента сумматора 15 по модулю два (фиг. 3). Второй разряд1-го сравниваемого числа поступаетна второй вход второго элемента 3сумматора 15 по модулю два 1-л;йразряд 1-го сравниваемого числапоступает на второй вход 1-го элемента сумматора 15 по модулю два.11 оследний и-ый разряд 1-го сравни Щ1 ваемого числа поступает на второйвход последнего и-го элемента сумматора 15 по модулю два, На первые входы всех элементов сумматорпо модулю два поступает управляющий сигнал, При нулевом потенциалеуправляющего сигнала на выходе элементов сумматор по модулю два формируются разряды сравниваемого числа без изменений. Нри единичном потенциале управляющего сигнала навыходе элементов сумматор по модулю два формируются инвертированные значения разрядов сравниваемого числа.Далее первые разряды всех сравниваемых чисел с блоков сумматоровпо модулю два поступают на блок 5сравнения первых разрядов (фиг. 1),Сюда же поступают сигпалы переноФормула изобретения 5са 1, 1-ые разряды всех сравниваемых чисел поступают с блоков сумматоров по модулю два на блок сравнения 1-ых разрядов. Сюда не поступают сигналы переноса, вырабатываемые блоками сравнения предыдущих(1"1) разрядов,Работу блока 5 сравнения рассмотрим по структурной схеме на фиг. 2.Допустим, что первые разряды срав ониваемых чисел соответственно равны:первого числа - 1, второго числа - О,и т.д , 1-го числа - 1, и т.д.,М-го числа - О, Эти разряды поступают на входы блока сравнения первых разрядов. На входы блока сравнения первых разрядов поступают сигналы переноса. Таким образом, навход первого элемента И 8 поступают сигналы первого разряда срав" 20ниваемого числа и сигнал переносаП , которые имеют соответственнозначения 1 и 1. На выходе первогоэлемента И 8 формируется сигналНа вход 1-го элемента И 8 посту- Ипают сигналы первого разряда )-госравниваемого числа и сигнал .переноса Р, а именно 1 и 1На выходеЭ1-го элемента И 8 формируется сиг-.нал 1.30С выходом элементов И 8 сигналы1,О,:.1,,О поступают навходы элемента И 31 И 9, На выходе элемента ИЛИ 9 формируется при этомсигнал 1, который является результатом сравнения первых разрядов,и поступает соответственно на наружный выход 1 - выход результатасравнения первых разрядов. Одновременно сигнал с выхода элементаЮИЛИ 9 поступает на вход элементаНЕ 10, с выхода которого инвертированный сигнал, в данном случаеО, поступает на первые входы всехэлементов ИЛИ 11.На второй вход первого элементаИЛИ 11 1 поступает первый разрядпервого сравниваемого числа, имеющий значение 1, который поступаетна первы. вход первого элементаЯИ 12.На второй вход -го элементаИЛИ 11 поступает первый разряд 1-госравниваемого числа, имеющий значение 1. На выходе -го элементаИИЛИ 11 формируется сигнал 1, которыйпоступает на первые входы -го эле"мента И 12. На второй вход 1-го элемента И поступает сигнал переноса 61 61. На выходе )-го элемента И 12 фор мируется сигнал переноса 1, который поступает на наружный вывод второй группы выходных наружных выводов 111 и далее на вход сигналов переноса блока сравнения вторых разрядовАналогично происходит сравнение остальных разрядов.Результаты сравнения поступают на вход блока сумматоров по моду" лю два результата (фиг. 1), а именно, на вторые входы соответствующих элементов сумматоров по модулю два. Результат сравнения первых разрядов поступает на второй вход первого элемента сумматора по модулю два (фиг. Э), результат сравнения 1-ых разрядов поступает на второй вход 1-го элемента сумматора по модулю два.Устройство для выбора большего (меньшего) числа из произвольного количества двоичных чисел может быть реализовано с помощью интегральной технологии и размещено в стандартном корпусе, Количество выводов за висит от количества сравняваемых чисел сел и от разрядности. Устройство позволяет изготавливать отдельные блоки с ограниченным количеством сравниваемых чисел, соединяя которые можно построить устройство-4 мдля сравнения определенного количества чисел произвольной разрядности.Таким образом, предлагаемое устройство обладает высоким быстродействием, поскольку оно является комбинационной схемой и следовательно, все операции производятся за один такт. Ьыстродействие устройства ограничивается только временными задержками логических элементов и может быть использовано для построения схем параллельного обмена информацией между любым количеством каналов ВУ, а также в системах обработки информации.Использование предлагаемого устройства в различных конструкциях снижает аппаратурные затраты. 1. Устройство для определенияэкстремальных чисел, содержащее И3861 7 90 блоков сравнения, Ос+1) блоков сумматоров по модулю два, причем входы 1-х сравниваемых чисел устройства подключены к информационным входам 1-ых блоков сумматоров по модулю два, где 1=1,21 с, где К - число сравниваемых чисел, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и упрощения устройств, в нем каждый "ый выход 1-го блока сумматора по модулю два соединен с 1-ым информационным входом "го блока сравнения,где 1=1,2п, п - число разрядов в сравниваемых числах, информационный выход каждого "го блока сравнения подключен к 1-ому информационному входу (1+1)-го блока сумматоров по модулю два, управляющий вход устройства соединен с упраляющими входами блоков суммато" ров по модулю два, каждый 1-ый выход переносов каждого )"го блока сравнения подключен к 1"ому входу переносов (+1) -го блока сравнения.2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что в нем каждый блок сравнения состоит изгруппы элементов И, ИЛИ элемента ИЛИ и элемента НЕ, причем каждый 1-ый информационный вход блока срав" нения соединен с первым входом 1"го элемента И первон группы, выходкаждого из которых подключен к 1-омувходу элемента ЮЫ, выход которогосоединен с информационным выходом5 блока, и через элемечт НЕ - к первым входам элементов ИЛИ группы,выход каждого 1-го из которых соединен с первым входом 1-го элемента Йвторой группы, каждый 1-ый вход пеО реносов блока подключен ко вторымвходам 1-ых элементов И первой ивторой групп, выход каждого 1-гоэлемента И второй группы соединенс 1-ым выходом переносов блока.5 3 Устройство по и, 1 оч а ю щ е е с я тем, что в нем каждый блок сумматоров по модулю два.содержит и сумматоров по модулю два,причем управляющий вход блока соещ динен с первыми входами сумматоровпо модулю два, каждый 1-ый информационныйвход блока подключен ковторому входу 1-го сумматора по модулю два, выход каждого 1-го из ко 25 торых соединен с -ым выходом блока.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРР 478302, кл. 6 06 Г 7/04, 96 э.щ 2. Авторское свидетельство СССРМ 310246, кл. 6 06 Г 7/00, 963оставитель В,Бехред Т.фанта хо Ти1 ИИЦИ Госуд по делам и 113035, Мос филиал 1 ЦЦ 1 "11 атент", г. Ужгород, кл. Проектная,Редактор В.11 азерЗаказ 121 3081 аж 731 рственног обретений ва, Ж,н Корректор М Шароши Подписноекомитета СССРи открытийРаушская.наб., д 4/5