SU842791A1 - Устройство дл сравнени чисел - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к автомата ке, измерительной .технике и может быть использовано в различных логических управл ющих, программных, вычислительных , измерительных и других устройствах.

В современных устройствах автоматики , измерительной техники,, системах программного управлени  широкое распространение получила последовательна  (поразр дна ) передача и обработка цифровой информации, при которой несколько снижаетс  быстродействие по сравнению с устройствами, в которых прин т параллельный способ обработки и передачи информации, но значительно сокращаетс  количество электрических св зей, упрощаетс  схемотехника отдельных узлов, в частности арифметических устройств (сумматот ров), что повышает надежность всего устройства в целом.

В системах с последовательной передачей информации числа преимущественно передаютс  начина  от младшего разр да к старшему, что обуславливаетс  работой последовательного сумматора . В состав таких систем вход т устройства сравнени , вы вл нмцие равнозначность или неравнозначность празр дных двоичных чисел (сравнение двух чисел между собой, сравнение уставки с числом и т,д.).

Известно устройство сравнени -двух

чисел, основанное на их поразр дном сравнении, содержащее п- чеек поразр дного сравнени , кажда  с двум  входами и двум  выходами, и пирамидально соединенные  русы  чеек срав нени -к-разр дных кодов, входы  чеек поразр дного сравнени  подключены ко входам устройства, а выходы  чейки сравнени  к-разр дных кодов последнего  руса соединены с выходами устройства 1 .

Недостатки этого устройства состо т в том, что число  чеек поразр дного сравнени  равно разр дности сравниваемых чисел, а дл  проведени  операций сравнени  сравниваемые числа должны быть предварительно записаны в соответствующие регистры.

Тот факт, что операци  сравнени  в этом устройстве производитс  начина  со старшего разр да, а в цифровых устройствах с последовательной передачей , более приемлема передача информации начина  с младшего разр да, также приводит к тому, -что сравнение

чисел по данным устройствам требует

Предварительной записи сравниваемых чисел в регистры.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство, содержащее логические элементы ИЛИ-НЕ, триггеры и логические элементы И, в котором сравниваемые числа А и В последовательным кодом поступают на устройство сравнени  начина  со старших разр дов . Перва  неравнозначность в сравниваемых разр дах чисел свидетельствует о неравенстве чисел и фиксируетс  соответствующими триггерами . Последующие разр ды чисел не проход т на счетные входы триггеров. Существующее устройство сравнени  позвол ет создавать устройства сравнени  двоичных чисел с малым, не завис щим от разр дности чисел, количеством элементов логических схем 2J

Однако применение этих устройств в системах с последовательной передачей информации, начина  с младшего разр да, св зано с предварительной записью чисел в сдвигаквдие регистры , что приводит к снижению быстродействи , а также к усложнению в целом устройства сравнени , снижению его надежности.

Цель изобретени  - повышение быстродействи .

Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  сравнени  чисел содержащем элементы И-НЕ, НЕ,-ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, триггеры, в которых .первый информационный вход устройства соединен с первым входом первого элемента И-НЕ и через первый элемент НЕ с первым входом второго элемента ИНЕ , второй информационный вход устройства подключен ко второму входу второго элемента И-НЕ и через второйэлемент НЕ - ко второму входу первого элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым входом третьего элемента И-НЕ, с первым входом четвертого элемента И-НЕ и с первым входом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход второго элемента И-НЕ подключен к первому входу п того элемента И-НЕ ко второму входу четвертого элемента И-НЕ и ко второму входу первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ,.выход которого соединен со вторыми входами третьего и п того элементов И-НЕ, выходы третьего и п того элементов И-НЕ соединены с информационными входами первого и второго триггеров соответственно , выход четвертого элемента ИНЕ подключен через третий элемент НЕ к первому входу элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен со входом синхронизации первого и второго триггеров , выходы которых подключены ко входам второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого подключен к третьему входу четвертого элемента И-НЕ, шина начальной установки соединена со входами установки в единичное состо ние первого и второго триггеров и со входом установки в нулевое состо ние третьего триггера, шина синхронизации устройства подклю чена ко второму входу элемента ИЛИ . НЕ и ко входу синхронизации третьего

триггера.

На чертеже приведена функциональ- на  схема устройства.

Устройство дл  сравнени  чисел л содержит элементы НЕ 1 и 2, элементы И-НЕ 3 и 4, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5, элементы И-НЕ б и 7, триггеры

8и 9 D-типа, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 10, триггер 11 , элемент И-НЕ 12, элемент НЕ 13, элемент ИЛИ5 НЕ 14. Элементы НЕ 1 и 2, И-НЕ 3 и 4, ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5, И-НЕ 6 и 7 Образуют блок 15 Определени  неравнозначности; триггеры 8 и 9 и элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 10 образуют блок 16

0 фиксации неравнозначности. Триггер 11 и элементы И-НЕ 12, НЕ 13, ИЛИНЕ 14 образуют блок 17 запрещени  изменени  состо ни  блока 16. Триггеры 8 и 9 фиксируют неравнозначность

5 в каждом из сравниваемых разр дах чисел, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 10, триггер 11, элемент И-НЕ 12, элемент НЕ 13 и элемент ИЛИ-НЕ 14 запрещают изменение их состо ни , если за неп равнозначностью в более младших разр дах сравниваемых чисел следует их равнозначность в более старших разр дах .

Устройство работает следующим

, образом.

Перед началом операции сравнени  импульсный сигнал, приход щий на шину 18, устанавливает триггеры 8 и

9в состо ние 1, которые сохран ют это -состо ние до окончани  срав0 нени только в случае, если сравниваемые числа равны между собой.

В случае, если сравниваемые, разр дел чисел не равны,между собой, например , в 0 , в блоке 15 на

5 выходе отдельных его элементов устанавливаютс  следующие уровни выходных сигналов: на выходах элементов НЕ 1и , на выходах элементов И-НЕ 3 и , при этом на выходе

Q элемента ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ 5 по вл етс  сигнал 1, что разрешает прохождению информации с выходов элементов И-НЕ 3 и Г через элементы И-НЕ б и V на информационные входы .триггеров 8 и 9, в результате на вход триггера 8 поступает сигнал О, а на вход триггера 9 - 1.

Поскольку информаци  на входах 19и 20 по вл етс  синхронно с по влением тактового импульса по .шине 21,

0 при его исчезновении (по заднему фронту импульса) информаци , поступивша  на информационные входы триггеров 8 и 9, записываетс  в эти триггеры ri ,следовательно, триггер 8 ус-

5 танавливаетс  в состо ние О, а

триггер 9 сохран ет свое прежнее состо ние , т.е. остаетс  в состо нии 1. Как следствие этого,на выходе элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 10, а значит и на информационном входе триггера 11, по вл етс  сигнал 1. В момент прихода следук цего такт вого импульса на входы 19 и 20 пост пает информаци  об очередных сравни BaeN&ix разр дах чисел, пр мой выход триггера 11 принимает состо ние сво го информационного входа, а на соот ветствующем входе элемента И-НЕ 12 по вл етс  сигнал 1. Если очередные сравниваемое разр ды а: и в равны между собой, на выходах элементов И-НЕ 4 и 3 устана ливаютс  сигналы 1, вследствие че го на выходе элемента И-НЕ 12 по вл етс  сигнал О, а на выходе элемен та НЕ 13 - 1. По вление сигнала 1 на первом входе элемента ИЛИ-НЕ 14 запрещает прохождение через этот элемент такт . вых импульсов с шины 21 на счетные входы триггеров 8 и 9, а поэтому последние сохран ют прин тое ранее состо ние, т.е. сохран йт неравнозначность , зафиксированную в младших разр дах сравниваемых чисел, в случае, если в более старших разр дах наблюдаетс  их равнозначность. Если в старших разр дах сравниваемы чисел имеет место неравнозначность вида , , то в результате их сравнени  триггеры 9. и 8 измен ют свое состо ние на противоположное, (как в случае а; 1 и в, 0) . Таким образом, в результате поразр дного сравнени  двух чисел А и В, начина  с младшего разр да,, триггеры 9 и 8 зафиксируют последнюю неравнозначность в сравниваемых разр дах чисел, что  вл етс  окончательным результатом их сравнени  между собой. В зависимости от окончательного результата сравнени  на одном из входов А7 В или по вл етс  сигнал 1.в случае неравенства сравниваемых чисел, а на выходе А в (инверсный сигнал Равно) - сигнал 1 Если сравниваемые числа равны меж ду собой, на выходах А В, А В и устанавливаетс  сигнал О. В предлагаемом устройстве операци  сравнени  при последовательной передаче информации, начина  с младшего разр да, может производитьс  синхронно с продвижением самой инфор мации; сравнение чисел может производитьс  без предварительной их запи си в соответствующие регистры, что уменьшает количество элементов в сис

Claims (2)

1. теме, в которой примен етс  устройство сравнени , что повышает над: ежность всей система в целом; кроме того, количество элементов в устройстве дл  сравнени  чисел не зависит от разр дности сравниваемых чисел. Формула изобретени  Устройство дл  сравнени  чисел, содержащее элементы И-НЕ, ЙДИ-НЕ, НЕ, ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, триггеры, причем первый информационный вход устройства соединен с первым входом первого элемента И-НЕ и через первый элемент НЕ с первым входом второго элемента И-НЕ, второй информационный вход устройства подключен ко второму входу второго элемента И-НЕ и через второй элемент НЕ - ко второму входу первого элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым входом третьего элемента И-НЕ, с первым входом четвертого элемента И-НЕ и с первым входом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход второго элемента И-НЕ подключен к первому входу п того элемента И-НЕ, ко второму входу четвертого элемента И-НЕ и ко второму входу элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен со вторыми входами- третьего и п того элементов И-НЕ, отличающеес  тем, что, с целью повышени  быстродействи ,, в нем выходы третьего и п того элементов И-НЕ соединены с информационными входами первого и второго триггеров соответст венно , выход четвертого элемента ИНЕ подключен через третий элемент НЕ к первому входу элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен со входами синхронизации первого и второго триггеров , пр мые выходы которых подключены ко входам -второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с информационным входом третьего триггера , пр мой выход которого подключен к третьему входу четвертого элемента И-НЕ, шина начальной установки соединена со входами установки в единичное состо ние первого и второ- . го триггеров и со входом установки в .нулевое состо ние третьего триггера , шина синхронизации устройства подключена ко второму входу элемента ИЛИ-НЕ и ко входу синхронизации третьего триггера. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 531151, кл. G 06 F 7/04, 1975.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 352274, кл. G 06 F 7/.02, 1970 (прототип).

   2/ /