Устройство для сравнения чисел в системе остаточных классов

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ .СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕП:НИЙ И ОТКРЫТИЙ ИСАНИЕ ИЗОБР ОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ЧИСЕЛ В СИСТЕМЕ ОСТАТОЧНЫХ КЛАССОВ, содержащее первый и второй входные регистры, состоящие из И подрегистров, входы которых являются входамиапервого и второго чисел соответственно, первый и второй блоки хранения констант нулевизации по И-му основанию, первый и второй сумматоры, первую и вторую группы сумматоров,схему сравнения, группы элементов И, группы элементов ИЛИ, первый и второй выходные регистры, выходы которых подключены к первым входам соответственно первого и второго сумматоров, вторые входы которых соединены с .выходами соответственно первого и второго блоков хранения констант нулевизации по и -му основанию, адресные входы которых подюпочены к выходам й-х подрегистров соответственно первого и второго входных ре" гистров, выходы первого и второго сумматоров подключены к первым входам сумматоров соответственно первой и второй групп, вторые входы которых соответственно попарно объединены и являются группой входов констант устройства, а выходы подключены соответственно к первой,и второй группам входов схемы сравнения, первые входи элементов И первой и второй групп подключены соответственно к входам первого и второго входных регистров, первые входы элементов .И третьей и пятой, четвертой и шестой групп соответственно попарно объединены и подключены соответст-венно к выходам элементов И первой и второй групп, вторые входы элементов И третьей и четвертой, пятой и шестой групп соответственно объединены, выходы элементов И третьей и шестой, четвертой и пятой групп подключены попарно к входам соотнетст-ч вующих элементов ИЛИ первой и второй групп, выходы которых подключены к соответствующим входам соответственно пеРвого и второго выходных ре;гистров, выходы которых являются ; соответственно выходами "Макс". и"Мин" устройства, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности сравнения, в него введе. ны блок сравнения остатков, первый, второй и третий элементы И, первый и второй элементы ИЛИ, причем выходы ю-х подрегистров первого и второго входных регистров подключены к входам блока сравнения остатков, выходы "Равно", "Больше" и "Меньше" которого соединены с первыми входами соответственно первого, второго и третьего Ф элементов И, вторые входы которых подключены к выходу "Равно" схемы сравнения, выходы "Больше" и "Меньше". которой соединены с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ, вы ход первого элемента И подключен к1160394 вторым запрещающим входам элементовИ первой и второй групп, выходы второго и третьего элементов И подключены к вторым входам соответственно Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для обработки данных в схемах автоматики и ЗВИ, работающих в системе остаточных. классов (СОК),Известно устройство для сравнения чисел в системе остаточных классов, содержащее сумматоры, схемы сравнения, Регистры, элементы И, элементы ИЛИ и элемент НЕ 1.Недостатком этого устройства является низкое быстродействиеНаиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство для сравнения чисел в систе ме остаточных классов, содержащее первый и второй входные регистры, состоящие из подрегистров, входы которых являются входами первого и второго чисел соответственно, первый 20 и второй блоки хранения констант нулевизации по И-му основанию, первый и второй сумматоры, первую и вторую группу сумматоров, схему сравнения, группы элементов И, группы элементов 25 ИЛИ, первый и второй выходные регистры, причем первые входы первого и второго сумматоров подключены соответственно к выходам первого и второго входных регистров, адресные входы Зо блоков хранения констант нулевизации подключены к выходам О -х подрегистров соответственно первого и второго входных регистров, а выходы подключены к вторым входам пеРвого и втоРо го сумматоров, выходы которых подключены соответственно к первым входам сумматоров первой и второй групп, вторые входы которых соответственно попарно объединены и являются группой 4 О. входов констант устройства, а выходы (подключены соответственно к первой и второй группам входов схемы сравнения. выход Равно которой подключен к первым входам элементов И первой и второй групп, вторые входы которых подпервого и второго элементов ИЛИ, выходы которых соединены с вторыми входами элементов соответственно третьей,пятой групп и четвертой, шестой групп. ключены соответственно к входам первого и второго регистров, первые входы элементов И третьей и пятой, четвертой и шестой групп попарно объединены,и подключены соответственно к выходам элементов. И первой и второй групп, вторые входы элементов И третьей и четвертой, пятой и шестой групп соответственно объединены и подключены к выходам Меньше" и "Больше" схемы сравнения, выходы элементов И третьей и шестой, четвертой и пятой групп подключены попарно к входам соответствующих элементов ИЛИ первой и второй групп, выходы которых подключены к соответствующим входам первого и второго выходньж регистров, выходы которых являются соответственно выходами "Иакс" и "Мин" устройства Г 23,Недостаток известного устройства - невысокая. точность сравнения. Цель изобретения - повышение точности сравнения операндов в СОК.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для сравнения чисел в системе остаточных классов, содержащее первый и второй входные регистры, состоящие из И подрегистров, входы которых являются входами первого и второго чисел соответственно, первый и второй блоки хранения констант нулевизации по и-му основанию, первый и второй сумматоры, первую и вторую группы сумматоров, схему сравнения, группы элементов И, группы элементов ИЛИ, первый и второй выходные регистры, выходы которых подключены к первым входам соответственно первого и второго сумматоров, вторые входы которых соединены с вьжодами соответственно первого и второго блоков хранения констант нулевиэации по и-му основанию, адресные входы которых подключены квыходам л-х подрегистров соответственно первого и второго входных регистров, выходы первого и второго сумматоров подключены к первым входам сумматоров соответственно первой и второй групп, вторые входы которых соответственно попарно объединены и являются группой входов констант устройства, а выходы подключены . соответственно к первой и второй 1 О группам входов схемы сравнения, первые входы элементов И первой и второй групп подключены соответственно к входам первого и второго входных регистров, первые входы элементов И третьей и пятой, четвертой и шестой групп соответственно попарно объединены и подключены соответственно к 1выходам элементов И первой и второй групп, вторые входы элементов И третьей и четвертой, пятой и шестой групп соответственно объединены, выходы элементов И третьей и шестой, четвертой и пятой групп подключены попарно к входам соответствующих элементов ИЛИ первой и второй групп, выходы которых йодключены к соответствующим входам соответственно первого и второго выходных регистров, выходы которых являются соответствен- Зо но выходамиМакс иМин устройства, введены блок сравнения остатков, первый, второй и третий элементы И, первый и второй элементы ИЛИ, причем выходы -х подрегистров первого и35 второго входных регистров подключены к входам блока сравнения остатков, выходы "Равно", "Больше" и "Меньше" которого соединены с первыми входами . соответственно первого, второго и40 третьего элементов И, вторые входы которых п 9 дключены к выходу Равно схемы сравнения выходы "Больше" и,"Меньше" которой соединены с.первыми входами первого и второго элемен 45 тов ИЛИ, выход первого элемента И подключен к вторым запрещающим входам элементов И первой и второй групп, выходы второго и третьего элементов И подключены к вторым входам соответ 50 ственно первого и второго элементов ИЛИ, выходы которых соединены с вторыми входами элементов соответственно третьей, пятой групп и четвертой,. шестой групп.55В предлагаемом устройстве числа А и В сравниваются в СОК .не с точностью до интервалаР +1)Ркак в известном, а внутри этсго интервала с точностью до единицы этого интервала. Это достигается путем дополнительного сравнения величин остатков ял и Ьл по наибольшему основанию Р СОК.На фиг. 1 и 2 представлена структурная схема устройства.Устройство содержит входы 1 и 2 первогб и второго чисел, первый и второй входные регистры 3 и 4, первый блок 5 хранения констант нулевнэации, блок 6 сравнения остатков а и Ьлпервый сумматор 7, первую группу изл И = - 1- Р сумматоров 8, второй блок 91. =1хранения констант нулевизации, второй сумматор 10, вторую группу из В =и= -,П- Р сумматоров 11, шины 12 подачи констант Р 2 Р ИР , схему 13 сравнения операндов А-а и В-Ьи первый, второй и третий элементы И 14-16, первый и второй элементы ИЛИ 17 и 18, первую, вторую, третью, четвертую, пятую и шестую группы элементов И 19-24, первую группу элементов ИЛИ 25, первый выходной регистр 26 (регистр наибольшего числа), первый выход 27 (выход "Макс" . устройства), вторую группу элементов ИЛИ 28, второй выходной регистр 29 (регистр наименьшего числа), второй выход 30 (выход "Мин" устройства),устройство работает следующим образом.По первому 1 и второму 2 входам устройства соответственно первое А =(аа) и второе В = (Ь 1.) сравниваемые числа заносятся соответственно в первый 3 и второй 4 входные регистры. Блоки 5 и 9 хранемия констант но значениям а и Ь ,определяют константы в виде ап =Сп)ал) и Ьь = Ъ 1:и) блок 6 сравнения остатков сравнивает остатки а и Ъ. Первый 7 и второй1 10 сумматоры выполняют операцию вычитания в СОК1 ЬА: А-а, = (аа) -(аае)В = В-Ь= (Ь,Ь) -(ЬЬ) .сд) фИз сумматоров 7 и 10 числа Аф и В , кратные основанию, поступают на первые входи соответственно суммато. ров 8 и 11, на вторые входы которых по шинам 12 поступают. соответствующие константы Рм,2 Р,.ЗРл в СОК по(и)-му основанию. В результате навыходе одного иэ сумматоров 8 и 11появляется ноль, т.е, А - а -КР 0и В - Ь - шР = О. В этом случаес выходов сумматоров 8 и 1.1 дваслова длины Н, представленные однорядовым кодом, в каждом из которыхтолько на К-ом и ш-ом местах нули,а на остальных единицы, поступаютна схему 13 сравнения. Если К 7 ш, 1 Очто свидетельствует о том,что числа А и В лежат в различных интервалах ЯРп, Ц+1)Р т.е. А -" В, тос выхода "Больше" схемы 13 сигналчерез элемент ИЛИ 17 открывает элементы И 21 и 23 Операнд А с входа1 через элементы И 19 и 21 и элементы ИЛИ 25 поступает в регистр 26Онаибольшего числа, а операнд В свхода.2 через элементы И 20 и 23 и 20элементы ИЛИ 28 поступает в регистр129 .наименьшего числа. Если Кв(АсВ),то с выхода "Меньше" схемы 13 сигналчерез элемент ИЛИ 18 открываетэлементы И 22 и 24, Операнд А с вхо3да 1 через элементы И 19 и 22 иэлементы ИЛИ 28 поступает в регистр29 наименьшего числа, а операнд Вс входа 2 через элементы И 20 и 24и элементы ИЛИ 25 поступает регистр р(126 наибольшего числа. Если Кш,что свидетельствует о том, что либочисла А и В равны между собой, либо7А и В лежат в одном интервалеГЗР (3+1)Р 1, т.е. Аф = Вф, то свыхода "Равно" схемы 13 сигнал поступает на первые входы элементов И 1416. Если ап = Ь, то с выхода "Равно" блока 6 сигнал через элемент И 14закрывает элементы И 19-20 первой и 46второй групп, и в регистрах 26 и 29нули, что свидетельствует о равенстве операндов А = В. Если аЬп, тос выхода "Больше" блока 6 сигналчерез элементИЛИ 17 открывает элементы И 21 и 23. Операнд А с входа 114через элементы И 19 и 21 и элементыИЛИ 25 поступает в регистр 26 наи 15большего числа, а операнд В с входа2 через элементы И 20 и 23 элементы ЮИЛИ 28 поступает в регистр 29 наиВменьшего числа (если А+ = Вф, а а,7 Ь, 17то А А+ + аВ -- В + Ь). Еслиа Ьп, то с выхода "Меньше" блока 6сигнал через элемент И 16 и элементИЛИ 18 открывает элементы И 22 и 24.Операнд А с входа 1 через элементыИ 19 и 22 и элементы ИЛИ 28 поступает в регистр 29 наименьшего числа, аоперанд В с входа 2 через элементыИ 20 и 24 и элементы ИЛИ 25 поступает в регистр 26 наибольшего числа5 (А С В);В табл. 1 приведены числа для СОК,аннои основанияР = 5,Таблица Числа А в СОК Числа А впозиционнойсистеме Р =-5 Р 1=2 00 000 00 01 001 01 010 10 00 00 01 011 00 01 100 000 10 01 001 00 00 010 01 10 011 00 100 00 00 000 01 10 01 001 10 010 00 00 01 011 100 10 01 00 000 001 00 01 010 10 01 011 00 00. 01 100 О 1 19 000 00 10 20. Таблица 31 Числа В в СОК Числа А впозиционнойсистеме Константы СОК 21 001 00 01 010 (1 ф Рп 1 О 22 01 00 Р = 3 Р= 2 23 01011 10 10 01 00 Ри =5 100 00 01. 000 2 Ра = 10 25 01 00 01 00 01 001 ЗР= 15 10 00 00 010 4 Р = 20 20 01 10 00 28 ОО О 1 011 01 01 5 Рп = 25 6 Р= 3010 100 01 29 00 00 25 а,1 Ьл000 Т а б л.и ц а 2 Константы 001(00, 10, 010) 010 011 100 Р=2 Р=З Р=55 Пример 1. А = (01, 10, 011), . В,1 = (01, 00, 001). Операнды Аи 3,1 заносятся соответственно в регистры 3 и 4. Блоки 5 и 9 по значениямю . а = 011 и Ь = 001 соответственно определяют константы .в виде (табл.2).. а(01, 00, 011), Ь=(01, 01, 001).Блок б производит сравнение остатков аь= 0,11 1 Ън= 001. Первый 7 и второй 10 сумматоры производят операцию вычитания Ац,= А-а, =ф(01, 00, 011)55 (00, 01, 100) Р,1 = 5, поступают на первые входы соответственно сумматоров 8 и 11, на вторые входы которых .по шинам 2 .поступают соответствующие константы Рг = 5, 2 Рр = 106 Рп = ЗО в СОК по (и-. 1)-мо основанию, т.е. Р =(00,00) (табл,З). На первые и вторые входы схемы 13 подаются коды в виде И = 6 двоичных разрядов110111, так как Аэ-а Р = В-Ъ, - 4 Р = О. Так как К ш == 4, что свидетельствует о том, что операнды Аи Влежат в одном и том же числовом интервале (4 Р., 5 Ра )то с выхода "Равно" схемы 13 сигнал через открытый второй элемент И 15 (так как ан Т Ьп, сигнал присутствует на выходе "Больше" блока б) и через первый элемент ИЛИ 17 открывает элементы И 21 и 23, и операнд А через элементы И 19 и 21 и элементы ИЛИ 25 поступает в регистр 2 б наибольшего числа, а операнд В через элементы И 20 и 23 и элементы ИЛИ 28 .поступает в регистр 29 наименьшего числа, т.е. А Ви . Проверка; А = 23 и В = 21.При сравнении чисел А 23 и В =. 21 известным устройством оказалось бы, что эти операнды равны, так как лежат в одном числовом интер,вале.11603П р и м е р 2, А= (01, 10, 011), Ву= (01, 10, 011) . Так как а = Ьп, то сигнал "Равно" блока 6 открывает элемент И 14, и сигнал "Равно" схемы 13 через элемент И 14 закрывает элементы И 19 и 20. В регистрах 26 и 129 содержатся нули, что свидетельствует о равенстве входных операндов А= Вз. Проверка А = В = 23.П р и м е р 3. Ар= (01, 10, 011),10 В = (00, 00, 001). Операнд. В заносится в регистр 4, Блок 9 по значе-. нию В = 001 (табл.2) определяет константу в виде Ъ, = (01, 01,-001). Сумматор 10 определяет значение В = = Ва - Ьп "- (01, 10, 000). Из сумматора 10 значение В поступает на первые входы сумматоров 11, с выходов которых код 1111110) (так как В -апР = О, т.е. ш = 1) поступает на20 вторую группу входов схемы 13.Так как с выходов сумматора 8 на первую группу входов схемы 13 поступает код 110111, то сигнал "Больше" схемы 13 (К = 4 Ъ Ъ щ 1) через элемент ИЛИ 17 открывает элементы И 21 и 23, В этом случае операнд Ачерез элементы И 19 .и 21 и элементы ИЛИ 25 поступает в ре 94 1 Огистр 26 наибольшего числа, а операнд В через элементы И 20 и 23 и элементы ИЛИ 28 поступает в регистр 29наименьшего числа, т,е, АэВ. Проверка А = 23В = 6. Техническое преимущество изобретения состоит в существенном расширении функциональных возможностей устройства за счет увеличения точности сравнения операндов в СОК. Предлагае-, мое устройство позволяет сравнивать числа,.лежащие в одном интервале 1 Р, (5+1)Р) с точностью до единицы этого интервала. Это достигается путем дополнительного сравнения остатков ап и Ь по наибольшему основанию Р СОК без увеличения количества сумматоров Я =З- Р в первой и второййгруппах, составляющих основную часть оборудования устройства для сравнения чисел в СОК. Точность сравнения для данной СОК возрастает в Рп = 5 раз. Положительный эфФект от использования изобретения состоит в существенном увеличении точности решения. задач, что повышает эффективность применения ЭВИ для обработки информации АСУ.1160394 оставитель Е. Ивановаехред А.Вабинец Редакто овец Заказ 377 Подписиомитета СССРоткрытийшская наб д 4/5"Патент Ужгород, ул. Проектная, 4 Филиал Тираж 710 НИИПИ Государственного по делам изобретений 13035, Москва, Ж, Р