Устройство для сравнения чисел

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик и 960797 ф(22) Заявлено 06. 11, 80 (21) 3002698/18-24 5) М. Кл,з с присоединением заявки М С 06 Г 7/04 Государственный комитет СССР по делам,изобретекий и открытий(23) Приоритет Опубликовано 23,0982. Бюллетень М 35 Дата опубликования описания 23. 09. 82 33) УДК 681.325.066(088.8)(72) Автор изобретения 71) Заявитель 1 ауинст втаматизации черной металлургии(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ЧИСЕЛ рет па- ает ся тем,исел,е регисравИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и можетбыть использовано при реализациитехнических средств и систем дискнсй автоматики и ЭВИ.Известны устройства для сравнениячисел, представленных псследовательным позиционным способсм, содержащие кольцевые сдвигающие регистры,элементы И, ИЛИ,триггеры определяющие экстремальные числа 1 1,. Недостатком устройства являютсяневысские функциональные возможностине позволяющие получить полное решение задачи сравнения:. определять нетолько экстремальные числа, но и чис,ла любого ранга, а также величинуразности этих чисел. Известно устройство, содержащее кольцевые сдвигающие регистры, узел айализа количества единиц, элементы . управления, узел сравнения и регистр результата, обеспечивающее выбор числа любого заданного. ранга 12).Недостатком этогб устройства является невозможность определения раз ности пары выбранных чисел, а также сохранения массива сравниваемых чисел. е Наиболее близким к изобретению является устройство, включающее кольцевые сдвигающие регистры сравниваемых чисел, элемент преобразования,узел анализа количества единиц исравнения с константой, регистр результата. Устрсйство обеспечиваетвыбор числа заданного ранга с сохранением массива сравниваемыХ чисел 13Однако это устройство также недает полного решения задачи сравнения, так как в нем отсутствуетвозможность определения разностиры выбранных чисел, что ограничив 15 область его применения.Целью изобретения является расширение функциональных возможностейустройства - обеспечение наряду свыбором чисел заданного ранга определения их разности или величины интервала между ними.Поставленная цель достигаетчто устройство для сравнения чвключающее кольцевые сдвигающи 25 стры сравниваемых чисел, узлынения, два кольцевых сдвигающих:,регистра результата, счетчик с це,пью кольцевого сдвига, два элемента НЕ и два элемента И, причем 30 выход старшего разряда 1-го кольключение триггера 14 младшего раз-ряда - при каждом втором поступлениисигнала насчетный вход 20 счетчика 4, переключение триггера 14 следующего (первого) разряда - при каждом четвертом поступлении сигналаи т.д. Таким образом, по отношениюк вычитанию старший разряд выполняетфункции младшего разряда счетчика 4.Узел 5(6) сравнения работаетследующим образом. 10В исходном состоянии имеется сигнал на прямых выходах триггеров 24и 25. В том случае, если (при наличии разрешающего сигнала) на первом входе 29 узла 5(6) значение фОф, 15а на входе 30 - значение 1,сигнал .выхода элемента 21 неравнозначности проходит через открытый элемент И 23 и устанавливает,триггер 25.в состояние фОф 1. При 20этом исчезают сигналы на входахэлементов И 22 н И 26, в результате чего в течение всех последующихтактов работы устройства на выходеэлемента ИЛИ 27 и,следовательно, . 25на выходе 31 узла 5(б) - значениефО. Если же. на входе 29 значение1 афна входе 30 - значение 0сигнал с выхода элемента 21 неравнозначности проходит через открытый 30элемент И 22 и устанавливает триггер 24 в. состояние ффО. Появляющийся при этом сигнал на инверсном выходе триггера 24 поступает. гзла 5. (6) .В результат . в течение всех последующих тактов работы устройствана выходе 31 - значение 1; Востальных случаях элемент И 26 пропускает через элемент ИЛИ 27 на выход элемента преобразования сигналсоответствующего регистра 1,Узел 7 (8) анализа количестваединиц и сравнения. с константой работает следующим образомНа регистре 34 записано число -константа сравнения. Поданные навходы 36, 36 Збц значенияф 1 записываются в разряды регйстра 32, В процессе сдвига происходит подсчет единиц счетчиком 33.Полученное в счетчике 33 число сравнивается с помощью счетчика 35 с константой. Результат сравненйя в виде значения ф 11, если число в счетчике 33, больше или равно константесравнения, и в виде значение 0в противном случае поступает на выход 37 узла 7 (8) .Устройство работает следующим . 6 Ообразом, ФВ узлах 7 и 8 устанавливают кон-станты сравнения, равные рангам выделяемых чйсел (для числа высшего,например, первого ранга устанав лйвается константа1 ф , для числа низшего, например, пятого ранга - константа 51) .На вход 11 подается сигнал, открывающий узлы 5, 515 М б 6бК., который сохраняется до окончания процесса сравнения.На узлы 7 и 8 через узлы 5, 52,5, 61, 62, бм поступают значения старших разрядов регистРов 11, 12 1, Узлы 7 и 8 подсчитывают количество единиц, содержащихся в старших разрядах регистров 1,1 М и сравнивают с константами сравнения.Если количество единиц, содержащихся в старших разрядах регистров 1 больше илЬ равно константе сравнения, то на выходах узлов 7 и.8 образуется " 11, если меньше - та фОф. Выходное значение узла 7 записывается.в регистр 2 в качестве ,старшего разряда меньшего (низшего ранга) выделяемого числа, а также подается на входы. узлов 51, 5 1 5 М. Аналогично выходной результат узла 8 записывается в регистр 3 в качестве старшего разряда большего (высшего ранга) выделяемого числа.также на входы узлов 61 6 ф, бйКаждый узел 5 (6) запирает выходной сигнал соответствующего регистра 11,11 1и выдает значение 0 на всех последующих тактах работы устройства, если на выходе узла 7 (8), а на выходе соответствующего регистРа 11, 1, 1 значение ффОфф. В противоположном случае, когда на выходе узла 7(8) эначенйе Офф, а на выходе регистра 1, 12, , 1 М значение фф 1 фф, каждый узел 5(б) запирает выходной сигнал этого регистра 1 и на всех последующих тактах работы устройства выдает значениеф 1. В остальных двух случаях узел 5(6) пропускает сигнал сдвигающегорегистра 11,1 р.. 1 й.В том случае, если при анализе рассматриваемого разряда сравнива-, емых чисел на выходах узлов 7 и 8 фО либо ф 1 ф,сигналына выходах элементов И 9 и 10 отсутствуют.Пусть на выходе узла 8 имеется ф 1 ф (эта единица большего из выделяемых чисел), на выходе узла 7 ф.0. В этом случае сигналом с выхода элемента И 10 записывается фф 1 в старший разряд счетчика 4.После окончания сравнения очередного разряда сравниваемые числа и результаты сравнения продвигаются на одну позицию в сторону старших разрядов. Количество сдвигов равно числу разрядов сравниваемых чисел и определяет полный цикл сравнения.Пусть теперь при анализе рассматриваемого разряда на выходе узла7 ф 1 ф ф, на выходе узла 8 ф фО ф,т.е. значение этого разряда меньшего числа больше значения этого жеразряда большего числа. В этомслучае сигналом с выхода элементаИ 9 вычитается единица из формируемого в счетчике 4 значения разности,количество разрядов которой равноколичеству рассмотренных разрядовсравниваемых чисел,Сравнение продолжается до тех пор,пока не произведется полный циклпродвижения чиселпо кольцевым сдвигающим регистрам 1. При этом .в регистрах 2 и 3 и в счетчике 4 записаны результатысравнения - меньшее число, большее число, значениеих разности. Кроме того, поскольку узлы 5 и 6 по своему принципуобязательно содержат запоминающийэлемент, можно, индицируя состоянияэтих элементов, указать регистры 1,12.1 М, в которых содержатсячисла требуемых рангов. При этом неизменившееся (исходное) к моментуокончания процесса сравнения состояние запоминающего элемента узла 5показывает, что число низшего ранганаХодится в регистре 1;, исходноесостояние запоминающего элементаузла 6 показывает, что число высшего ранга - в регистре 1Введение в устройство узлов анализа количества единиц и сравненияс константой позволяет расширить егообласть применения, что выгодно отличает его от известных устройств,поскольку дает возможность выбораиз сравниваемых чисел произвольныхрангов.Формула изобретения1. Устройство для сравнения чи сел, содержащее кольцевые сдвигающие регистры сравниваемых чисел, узлы сравнения, два кольцевых сдвигающих регистра результата, счетчикс цепью кольцевого сдвига, два элемента НЕ и два элемента И, причем выход старшего разряда 1-го кольцевого,сдвигающего регистра, сравнивавмого числа (3.=10; И - количество сравниваемых чисел) соединен с первыми входами 1-го и (1 тН)-го узлов сравнения, вторые входы узлов сравнения с первого по Ю-ый объединены, вторые входы узлов сравнения с (0+1)-го по 2 Н-й объединены, выходы элементов НЕ соединены с первыми входами соответствующих элементов И, вход первого элемента НЕ соединен со входом старшего разряда пер. вого кольцевого сдвигающего регист 30 2. Устройство по п.1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что узел анализа количества единиц и сравненияс константой содержит сдвигающий регистр, суммирующий счетчик, регистр З 5 и схему сравнения, выход которой соединен с выходом узла, а входы - с выходами счетчика и регистра, входсчетчика соединен с выходом сдвигающего регистра, входы разрядов ко торого .соединены со входами узла,3, Устройство по п.1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что узел сравнения содержит два триггера, элементнеравнозначности, три элемента Ии элемент ИЛИ, причем первый и второй входы узла соединены со входами .элемента неравнозначности, выход которого подключен к первым входампервого и второго элементов И, выходы которых соединены со входами 50 ссответствующих триггеров, прямыевыходы которых соединены с соответствующими входами третьего элемента И, выход которого подключен кпервому входу элемента ИЛИ, второй 55 вход которого соединен с инверснымвыходом первого триггера, а выходс выходоМ узла, вторые входы первого и второго элементов И соединеныс соответствующими входами узла, 60 третий вход которого соединен с третьими входами элементоу И,прямойвыход второго триггера подключен кчетвертому входу первого элементаИ, четвертый вход третьего элемен 65 та И соединен с первым входом узла,5 1 О 15 20 25 ра результата, выход первого элемента И соединен со счетным входомсчетчика с цепью кольцевого сдвига,третьи входы всех узлов сравнениясоединены с управляющим входом устройства,.о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью расширения областиприменения за счет возможности выбора из сравниваемых чисел произвольных рангов, устройство содержит первый и второй узлы анализа количества единиц и сравнения с константой,входы первого из которых соединеныс выходами узлов сравнения с первогопо Б-й, а входы второго - с выходамиузлов сравнения с (И+1)-го по 20-й,выходы первого и второго узлов анализа количества единиц и сравнения сконстантой соединены со вторыми входами соответствующих элементов И исо входами соответственно второго ипервого элементов НЕ, вход первогоэлемента НЕ соединен со входом стаРшего разряда второго кольцевого сдвигающего регистра результата и вторымвходом первого узла сравнения, выход второго элемента И соединен свходом старшего разряда счетчика сцепью кольцевого сдвига.960797 10 11 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРР 193160, кл. 6 Об Р 7/04, 1967. 2, Авторское свидетельство СССРМ 610103, кл. С 06 Г 7/ОС, 1978,3. Авторское свидетельство СССР9 682893, кл. С 06 Г 7/04, 1976960797 О 28ЧЬг Ю ВНИИПИ Заказ 7282/58 Тираж 731 Подписное Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул.Проектна