Устройство для сравнения чисел

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскизСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 12. 01. 81 (21) 3256461/18-24 1511 М. Кп.з С 06 Р 7/02 с присоединением заявки МоГосударственный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 2309,82(71) Заявител рнопольс инансово-экономический ин титут,Я СРАВНЕНИЯ ЧИСЕЛ 4) УСТРО Изобретение предназначено для использования в автоматике и вычислительной технике, в частности в цифровых системах контроля и обработки информации.Известно устройство для сравнения чисел по модулю, содержащее триг геры, логические элементы И и ИЛИ, которое выполняет сравнение одноименных разрядов двух чисел 11.Известно также устройство для сравнения чисел, содержащее триггер с тремя устойчивыми состояниями, элементы И-НЕ, элементы неравнозначности, которое выполняет сравнение чисел,.заданных последовательными кодами, начиная как с младших, так и со старших разрядов 2.Однако эти устройства не могут осу ществлять выборку наибольшего и наименьшего из следующих друг за другом чисел, заданных последовательным кодом, начиная со старших разрядов.Наиболее близким к изобретению является устройство для.сравнения чисел, содержащее триггеры, элементы И ЙЛИ, И-НЕ, регистр сдвига, кольцевой сдвигающий регистр, причем информационный вход устройства соединен с первыми входами первого и второго элементов ИНЕ, первого, второго и третьего элементов И, пеРвыйвход управления устройства.подключен к второму входу первого элемен-.та И, и к первому входу четвеРтогоэлемента И, выход первого элементаИ-НЕ соединен с третьим входом первого. элемента И и с вторым входомчетвертого элемента И, выход первогоэлемента И подключен к входу .установки в единичное состояние первого триггера, выход четвертого элемента Исоединен с входом установки в единичное состояние второго триггера, ийверсный выход которого подключен квторомувходу третьего элемента И,и к первому входу пятого элемента Ии к четвертому входу первого элемента И, инверсный выход первого триг- .гера соединен с вторым входом второгоэлемента И, с первым входом шестогоэлемента И и с третьим входом четвер,того элемента И, прямой выход второготриггера подключен к третьему вхотду второго элемента И, выход которогосоединен с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу третьего элемента И,а выход - к входу регистра сдвига З 0 выход которого соединен с вторым вхо-,960768, дом первого элемента И-НЕ, с четвертым входом четвертого элемента И, с первым входом седьмого элемента Й, с вторым входом пятого элемента И, с вторым входом шестого элемента И, выходы пятого, шестого и седьмого 5 элементов И соединены с третьим, четвертым и пятым входами первого элемента ИЛИ, соответственно, второй вход управления устройства соединен с третьим вхбдом третьего и шестого 1 О элементов И, третий вход управления подключен к третьим входам второго и пятого элементов И, выход второго элемента И-НЕ соединен с первыми входами восьмого и девятого элементов И-НЕ, второй ход девятого элемента И подключен к информационному входу устройства, выходы восьмого и девятого элементов И соединены с входами установки в единичное состояние третьего и четвертого триггеров, соответственно, инверсный выход третьего триггера подключен к третьему входу девятого элемента И, а инверсный выход четвертого триггера соединен с вторым входом восьмого элемента И, четвертый вход управления устройства подключен к третьему входу восьмого элемента И, к четвертому входу денятого элемента И и к второму входу седьмого элемента И, выход регистра сдвига соединен с четвертым входом восьмого элемента И и с вторым входом второго элемента И-НЕ, а инверсные выходы третьего и четвертого триггеров подключены к первому и нто-Зз рому входам десятого элемента И, соответственно, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, пряьие выходы второго и четвертого триггеров подключены к вторым входам 0 одиннадцатого элемента И, выход которого соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, инверсные выходы первого и второго триггеров подключены к первому и второму входам двенадцатого 45 элемента И, соответственно, выход которого соединен с третьим входом второго элемента ИЛИ3.Однако это устройство не учитывает знаки сравниваемых чисел. 50Целью изобретения является расширение функциональных возможностей пу-,тем учета-знаков сравниваежх чисел.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для сравнения чисел, содержащее регистр сдвига, триггеры, элементы И, элементы НЕ, элемент ИЛИ, причем шина управления записью первого числа устройства соединена с первыми входами первого. и второго элементов И, шина сброса 60 устройства соединена с входами "Установки в "0" первого и второго триггеров, информационный вход устройства соединен с вторым входом второго элемента И и входом первого эле мента НЕ, выход первого элемента ИЛИсоединен с входом записи регистрасдвига, выход регистра сдвига соединен с первым входбм седьмого элемента И, вторым нходом первого элемента И и входом второго элементаНЕ, выход которого соединен с третьимвходом второго элемента И, выход первого элемента НЕ соединен с третьимвходом первого элемента И, инверсный выход первого триггера соединенс четвертыми входами первого и второго элементов И, выход седьмого элемента И соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, прямой выход второго триггера соединен с вторым входом седьмого элемента И, шина управления сдвигом устройства соединена свходом сдвига регистра, шина заданиярежима сравнения выбора максимумаустройства соединена с первыми входами третьего и четвертого элементов И,а Бина задания режима сравнения выбора минимума устройства - с первымивходами пятого и шестого элементовИ, введены триггеры, элементы И иИЛИ, причем инверсный выход второготриггера соединен с первым входомвосьмого элемента И, выход которогосоединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, выходи третьего и шестогоэлементон И соединены соответственнос первым и вторым входами второгоэлемента ИЛИ, выходы четвертого ипятого элементов И срединены соответственно с первым и вторым входами третьего элемента ИЛИ, информационный вход устройства соединен с вторым входом восьмого и .первым входомдевятого элементов И, выход первогоэлемента И соединен с первыми входамичетвертого элемента ИЛИ и десятогоэлемента И, выход второго элементаИ соединен с первым входомодиннадцатого элемента И и вторым йходомчетвертого элемента ИЛИ, выход четвертого элемента ИЛИ соединен с входом"Установки в "1" первого тригГера,выход одиннадцатого элемента И соединен с первым входом пятого элементаИЛИ; выход которого соединен с входом"Установки в "1" второго триггера,выход регистра сдвига соединен с вторым,нходом девятого .элемента И, выход которого соединен с входом"Установки н "1" третьего триггера,прямой выход третьего триггера соеди-,нен с вторыми входами третьего ипятого элементов И, инверсный выход . -с вторыми входами четвертого и шестого элементов И, шина управления сдвигом устройства соединена с входом"Установки в ф 1" четвертого триггера,прямой выход которого соединен с третьими входами третьего, четвертого,пятого и шестого элементов И, инверсный выход - с третьим входом девятогоэлемента И и первыми входами дненад.второй вход двенадцатого элемента Исоединен с первым входвм четвертогоэлемента И, второй вход тринадцатого элемента И соединен с первым входом шестого элемента И, выходы двенадцатого и тринадцатого элементов Исоединены с третьими входами соответственно второго и третьего элементов ИЛИ, выходы которых соединены свторыми входаьи соответственно .одиннадцатого и десятого элементов И,Выход десятого элемента И соединен свторым входом пятого элемента ИЛИ,входы "Установки в "0" третьего и четвертого триггеров соединены с входом "Установки в "0" второго триггера.На чертеже дана блок-схема предлагаемого устройства.Оно содержит регистр 1 .сдвига,триггеры 2-5, элементы И 6-18, элементы ИЛИ 19-23, элементы НЕ 24 и 25,шину 26 сброса устройства, информационный вход 27 устройства, шину 28управления сдвигом устройства, шины29 и 30 задания режима сравнения,шину 31 управления записью первогочисла.устройство работает следующимобразом,В исходном состоянии регистр 1сдвига "свободен", а триггеры 2-5установлены в нулевое состояние. Если на шине 29 задания режима сравнения установлен единичный сигнал выбор.ки наименьшего из следующих друг задругом чисел, то на выходе элементаИ 11, а, следовательно и на выходеэлемента ИЛИ 20 будет единичный сигнал. В случае, если на шине 30 задания режима сравнения установленединичный сигнал выборки наибольшего 40из следующих друг за другом чисел,то на выходе элемента И 12, а, следовательно и на выходе элемента ИЛИ21 будет единичный сигнал.Каждое число, поступающее на.информационный вход 27 устройства, состоит из знакового разряда и модулячисла, представленного последовательным прямым кодом, начиная со старших разрядов. 50В период следования кода первогочисла единичного потенциала на шине31 управления записью первого числанет, Код первого числа, поступающийна информационный вход 27, записывается через элементы И 16, ИЛИ 23в регистр 1 сдвига. При этом триггер 3 устанавливается в единичноесостояние первым импульсом на шине28 управления сдвига устройства. Сигнал сброса, поступающий после первого числа на шину 26, устанавливаеттриггеры 2-5 в нулевое состояние.При поступлении второго и последующих чисел на информационный вход27 на шине 31 управления, записью, . 65 первого числа должен быть единичный сигнал.С приходом кода второго числа на выходе регистра 1 сдвига появляется код предыдущего числа. Входной код и код, записанный в регистре 1 сдвига, синхронно одноименными разрядами в прямом и инверсном виде через элементы НЕ 24 и 25 поступают на элементы И 6 и 7, где производится их поразрядное сравнение. Кроме того, входной код и код регистра 1 сдвига синхронно поступает на входы элемента И 8.Если знаковые разряды неравнозначны, например,наинформационном входе 27 присутствует "1" (отрицательное число), а на выходе регистра 1 сдвига - фО" (положительное число), то на выходе. элемента И 7 будет единичный сигнал, который, при единичном сигнале на выходе элемента ИЛИ 21, через элементы И 14, ИЛИ 22 устанавливает триггер 5 в единичное состояние.В случае, если знаковые разряды неравнозначны и на илформационном входе 27 присутствует "0" (положительное число)., а на выходе регистра - "1" (отрицательное число), то на выходе элемента И 6 будет единичный сигнал, который при единичном сигнале .на выходе элемента ИЛИ 20 через элементы И 13 и ИЛИ 22 устанавливает триггер 5 в единичное состояние.При этом триггер 4 устанавливается в единичное состояние и . обеспечивает запрет дальнейшего сравнения чисел элементами И 6 и 7 аМ триггер 5 обеспечйвает прохождение числа с выхода регистра 1 сдвига через элементы И 15, ИЛИ 23 или числа с инФормационного входа 27 через элементы И 16, ИЛИ 23 на вход регистра 1 сдвига.Если число, записанное в регистр 1 сдвига, и число, поступающее на информационный вход 27 устройства, положительны (в знаковых разрядах) "0" то сигналы на выходах элемен-. тов И 6-8 отсутствуют. При этом триггеры 2,4 и 5 сохраняют свое со стояние.ф Если в знаковых разрядах указанных чисел установлены "1"ф т.е. эти числа отрицательны, то сигналы на выходах элементов Й 6 и 7 отсутствуют, а сигнал на выходе элемента И 8 устанавливает триггер 2 в единичное.состояние. При этом триггера 4 и 5 сохраняют свое состояние и обеспечивают дальнейшее сравнение чисел и прохождение входного знакового разряда через элементы И 16, ИЛИ 23 на вход регистра 1 сдвига.Импульс сдвига, поступающий на ину 28 управления сдвигаустройст-,ва после знакового разряда устанав-1 ливает триггер 3 н единичное состояние. Вместе с тем, если на шине 29 задания режима сравнения - единичный сигнал выборки наименьшего из следующих друг за другом чисел и триггер 2 установлен в единичном состоянии или на шине 30 задания режима сравнеНия есть единичный сигнал выборки наибольшего из следующих друг эа другом чисел и триггер 2 находится в нулевом состоянии, то на выходе соответствующего элемента И 9 или И 10, а, следовательно, и на выходе . элемента ИЛИ 20 возникает единичный сигнал.В случае, если на шине 29 задания режима сравнения установлен единичный сигнал выборки наименьшего из следующих друг за другом чисел и триггер 2 установлен в нулевое состояние или на шине 30 задания режима сравнения имеется. единичный сигнал выборки наибольшего из следующих друг.за другом чисел и триггер 2 находится в единичном состоянии, то на выходе соответствующего элемента И 17 или И 18, а следовательно, и на выходе элемента ИЛИ 21 возникает единичный сигнал.В случае, если одноименные числовые (модульные) разряды равнозначны, то сигналы на выходах соответствующих элементов И отсутствуют. При этом триггеры 4 и 5 сохраняют свое состояние.Если в первой неравнозначной ситуации "О" соответствует коду с выхода регистра 1 сдвига и "1" коду на информационном входе 27,то появляется сигнал на выходе элемента. И 7, который при единичном сигнале на входе элемента ИЛИ 21 через элементы И 14, ИЛИ 22 устанавливает триггер 5 в единичное состояние. В случае, если в первой неравнозначной ситуации "1" соответствует коду с выхода регистра 1 сдвига и "0" - входному коду, то появляется сигнал на выходе элемента И 6, который при единичном сигнале на входе элемента ИЛИ 20 через элементы И 13, ИЛИ 22 устанавливает триггер 5 в единичное состояние. При этом триггер 4 устанавливается в единичное состояние и обеспечивает запрет дальнейшего сравнения чисел элементами И 6 и 7, а триггер 5 обеспечивает прохождение числа с выхода регистра 1 сдвига через элементы И 15, ИЛИ 23 или числа с информационного входа 27 через элементы И 16, ИЛИ 23 на вход регистра 1 сдвига.В результате в регистре 1 сдвига будет записано большее или меньшее из двух чисел, заданных последовательными кодами, начиная со старших разрядов. При поступлении последующих чисел устройство работает аналогично,Таким образом, в регистре 1 сдвига будет записано в зависимости от заданного алгоритма работы либо наибольшее, либо наименьшее из следующих друг за другом чисел с учетом ихзнака.Изобретение расширяет функциональ 10ные воэможности и, следовательно, область применения предлагаемого устройства за счет возможности сравнения одним устройством как положительных, так и отрицательных чисел.Формула изобретенияУстройство для сравнения чисел,.содержащее регистр сдвига, триггеры,элементы И, элементы НЕ, элементИЭ 1 И, причем шина управления записьюпервого числа устройства соединенас первыми входами первого и второгоэлементов И, шина сброса устройствасоединена с входами "Установки в "0"первого и второго триггеров, информационный вход устройства соединенс вторым входом второго элемента Ии входом первого элемента НЕ, выход первого элемента ИЛИ соединен свходом записи регистра сдвига, выход регистра сдвига соединен с первым входом седьмого элемента И,вторым входом первого элемента И ивходом второго элемента НЕ, выходкоторого соединен с третьим входомвторого элемента И, выход первогоэлемента НЕ соединен с третьим входом первого элемента И, инверсный 40 выход первого триггера соединен счетвертыми входами первого и второго элементов И, выход седьмого элемента И соединен с первым входомпервого и второго элементов И, ны ход седьмого элемента И соединен спервым входом первого элемента ИЛИ,прямой выход второго триггера,соединен с вторым входом седьмого элемента И, шина управления сдвигом уст 5 О ройства соединена с входсм сдвига регистра, шина задания режима сравнения выбора максимума устройства соепинена с первыми входами третьего и четвертого элементов И, а шина задания режима сравнения выбора минимума устройства в . с первыми входами пятого и шестого элементов И, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет учета знака снавниваеф мых чисел, устройство содержит триггеры, элементы И и ИЛИ, причем инверсный выход второго триггера соединен с первым входом носьмого элемента И, выход которого соединен свторым входом первого элемента ИЛИвыходы третьего и шестого элемен-,тов И соединены соответственнос первым и вторым входами второго элемента ИЛИ, выходы четвертого и пятогоэлементов И соединены соответственно с первым и вторым входами третьего элемента ИЛИ, информационныйвход устройства соединен с вторымвходом восьмого и первым входомдевятого элементов И, выход первогоэлемента И соедийен с первыми входа Оми четвертого "элемента ИЛИ и десятого элемента И, выход второго элемента И соединен с первым входом одиннадцатого элемента И и вторым входомчетвертого элемента ИЛИ, выход четвертого элемента ИЛИ соединен с. входом фУстановки в ."1" первого триггера, выход одиннадцатого элемента Исоединен с первым входом пятого элемента ИЛИ, выход которого соединен свходом "Установки в "1" второго триггера, выход регистра сдвига соединенс вторым входом девятого элемента И,выход которого соединен с входом"Установки в "1" третьего тРиггера,прямой выход третьего триггера соединен с вторыми входами третьегои пятого элементов И, инверсный выход - с вторыми входами четвертогои шестого элементов И, шина управления сдвигом устройства соединена свходом "Установки в ф 1" четвертого триггера, прямой выход которого соединен с третьими входами третьего, четвертого, пятого и шестого элементов И, инверсный выход - с тре- . тьим входом девятого элемента И и первыми входами двенадцатого и тринадцатого элементом И, второй вход двенадцатого элемента И соединен с первым входом четвертого элемента И, второй вход тринадцатого элемен- та И соединен с первым входом шес-. того элемента И, выходы двенадцатого и тринадцатого элементов И соединены с:третьими входами соответственно второго и третьего элементов ИЛИ, выходы которых соединены с вторыми входами соответственно одиннадцатого и,десятого элементов И, выход десятого элемента И соединен с вторым входом пятого элемента ИЛИ, входы "Установки в "0" третьего и четвертого триггеров соединены с входом "Установки в "Оф второго триггера.Источники информации,,принятые во внимание при экспертизе1. Бруфман С,С.Цифровые элементы сравнения.,М., "энергия", 1967,с,39, рис.22 б.2Авторское свидетельство СССР9 465445, кл.С 06 Г 7/04, 1975.3, Авторское свидетельство СССР9 771664, кл.С 06 Р 7/04, 1980.96076880/57 Тираж 731 ПодпиВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий3035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 е Патент Филиал