Устройство для сравнения чисел

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

g» 1 00503 1 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 23. 11. 81 (21) 3359850/18-24 с присоединением заявки Hо— (23) Приоритет—

Опубликовано1503ВЗ. Бюллетень Hо 10 (51) М. Кп.з

С 06 F 7/04

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий

153) УДК681. 325. 66 (088. 8) Дата опубликования описания 15,93,83

F.С. Богумирский (72) Автор . изобретения (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ЧИСЕЛ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах управления ЭВМ и устройствах обработки данных.

Известно устройство для сравнения чисел, содержащее счетчик, дешифраторы, триггеры, элементы сравнения, генератор импульсов, регистр и элементы И t.iJ.

Его недостатки — невозможность . изменения значений нижнего и верхнего допусков и низкое. быстродействие.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаеьюму результату является устройство для сравнения чисел, содержащее счетчик, регистры, элементы сравнения, группу элементов И, триггеры, дешиф-.ратор, элементы И и генератор импульсов (2).

Недостатком этого устройства является низкое быстродействие, так как результат сравнения фиксируется в худшем .случае только через время, равное (,2 -1)tии, где m — разрядность сравниваемого числа, а период следования импульсов. Это обусловлено тем, что подсчет импульсов в счетчике начинается с нуля и заканчивается при появлении в нем сравниваемого числа.

Цель изобретения — повьыение быстродействия устройства за счет сокращения количества импульсов, неЬбходимых для определения положения числа относительно заданных допусков. поставленная цель достигается тем, что устройство для сравнения чисел, содержащее счетчик, регистры, элементы сравнения, группу элемен-, тов И, триггеры, дешифратор, первый, .,второй и третий элементы И и генератор импульсов, вход запуска которого является входом запуска устройства, выход генератора импульсов соединен со счетным входом счетчика, группа пряьих выходов которого подключена к первым группам входов первого и второго элементов сравнения, выходы которых соединены с входами установки первого и второго триггеров в единичное состояние, вторые группы входов первого и второго элементов

25 сравнения соединены с группами выходов первого и второго .регистровсоответственно, группы входов кото-. рых являются первой и второй группами входов устройства соответственно

ЗО входы установки первого и второг

1005031, триггеров в нулевое состояние и первые входы элементов И группы подключены к управляющему входу устройства, вторые входы элементов И группы являются третьей группой входов устройства, первый, второй и третий выходы дешифратора соединены с первыми входами первого, второго и третьего элементов И соответственно, выходы которых являются первым, вторым и третьим выходами устройства„ содержит четвертый, пятый, шестой и седьмой элементы И и элементы И и элементы ИЛИ, а счетчик выполнен реверсивным, причем инверсный выход старшего разряда счетчика соединен 35 с первым управляющим входом счетчика и с первыми входами четвертого и пятого элементов И, выходы которых соединены с первыми вхоцами первого и второго элементов ИЛИ соответственно„ выходы которых соединены с первым и вторым входами дешифратора, прямой выход старшего разряда счетчика соединен с вторым управляющим входом счетчика и с первыми входами 25 шестого и седьмого элементов И, выходы которых соединены с вторыми входами первого и второго элементов ИЛИ соответственно, прямой и инверсный выходы первого триггера соединены с вторыми входами четвертого и шестогр элементов И соответственно, прямой и инверсный выходы второго триггера соединены с вторыми входами пятого и седьмого элементов И, выходы элементов И группы соединены с группой установочных входов счетчика, выход переполнения которого соединен с входом останова генератора импульсов и с вторыми входами нервого, второго и третьего элементов И. 4О

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства. устройство содержит реверсивный счетчик 1, регистры 2 и 3, элементы 4 и 5 сравнения, группу б элементов И, триггеры 7. и 8, дешифратор 9, элементы И 10, 11 и 12, генератор

13 импульсов, элементы И 14-17, эле- менты ИЛИ 18 и "9, вход 20 запуска, управляющий вход 21, группы 22, 23 5О и 24 входов и выходы 25, 26 и 27.

При этом в первом случае сигнал с прямого выхода старшего разряда счетчика 1 открывает элементы И 14 и

15, и через элементы ИЛИ 18 и 19 на вход дешифратора 9 поступают сигналы с прямого выхода триггера 7, инверсного выхода триггера 8. Во втором случае сигналы на вход дешифратора поступают с инверсного выхода триггера 7 и прямого выхода триггера 8. В обоих случаях, если сравниваемое число меньше, чем минимально допустимое, устройство работает следующим образом.

При включении питания генератор

13 импульсов устанавливается в за- Э5 пертое состояние (не показано) г В регистры 2 и 3 по группам 22 и 23 входов записываются значения нижнего и верхнего допусков соответственно. Затем на вход 21 подается сии-60 нал, по которому через открытую группу б элементов И с группы 24 входов в счетчик 1 принимается сравниваемое число, а триггеры 7 и 8 устанавливаются в нулевое состояние. После этоro импульсом на входе 20 запускается генератор 13 импульсов. Импульсы с его выхода поступают на счетный вход счетчика 1.

Если сравниваемое число не меньше

Al-

2, - где rn — разрядность сравниваемого числа, устройство работает следующим о бр аз ом.

В старшем разряде счетчика-единица, и сигнал с прямого выхода старшего разряда счетчика 1 устанавливает

его в режим суммирования. Во время работы генератора 13 импульсов содержимое счетчика 1 может совпадать с содержимым регистров 2 и/или 3. При этом элементы 4 и/или 5 сравнения выдают сигналы на единичные входы триггеров 7 и/или 8. Если сравниваемое число меньше минимально допустимого, записанного в регистре 2, триггеры

7 и 8 устанавливаются в единичное состояние. Если сравниваемое число укладывается в заданный допуск,триг,гер 7 остается в нулевом состоянии, а триггер 8 устанавливается в единичное. Если же сравнимое число больше максимально допустимого, записанного в регистр 3, триггеры 7 и 8 останутся в нулевом состоянии.

Если сравниваемое число меньше

m-1

2, где m - разрядность сравниваемого числа, устройство работает следующим образом.

В старшем разряде счетчика-нуль, и сигнал с инверсного выхода старшего разряда счетчика 1 устанавливает его в режим вычитания. Во время работы генератора 13 импульсов содержимое счетчика 1 может совпадать с содержимым регистров 2 и/или 3.

При этом элементы 4 и/или 5 сравнения выдают сигналы на единичные входы триггеров 7 и/или 8. Если сравниваемое число меньше минимально допустимого, записанного в регистре 2, триггеры 7 и 8 остаются в нулевом состоянии. Если сравниваемое число укладывается в заданный допуск, триггер 7 устанавливается в единичное состояние, а триггер 8 — остается в нулевом. Если же сравниваемое число больше максимально допустимого, занесенного в регистр 3, триггеры 7 и 8 устанавливаются в единичное состояние.

1005031 на первом и втором входах дешифратора 9 находятся соответственно сигналы 1 и О, если число укладывается в диапазон — сигналы 0 и О, если число больше максимально допустимо— сигналы 0 и 1 ° 5

При появлении импульса на выходе переполнения счетчика 1 (как при суммировании, так и при вычитании).останавливается генератор 13 импульсов и открываются элементы И 10, 11 и 12. 0

В результате этого сигнал с одного из выходов дешифратора 9 проходит на один из выходов 25, 26 и 27, свидетельствуя о значении сравниваемого числа. Так как при переполнении со- 15 держимое старшего разряда счетчика

1 меняется, элементы И 14-17 должны осуществлять задержку прохождения сигнала на время, достаточное для поступления сигналов с выходов триг- 2О геров 7 и 8 на один из выходов 25, 26 и 27.

Время выдачи сигнала анализа результата в данном устройстве (для кудшего случая) вдвое меньше, чем в прототипе.

Формула изобретения

Устройство для сравнения чисел, 30

;содержащее счетчик, регистры, элементы сравнения, группу элементов И, триггеры, дешифратор, первый, второй и третий элементы И и генератор импульсов, вход запуска которого является входом запуска устройства, выход генератора импульсов соедийен со счетным входом счетчика, группа прямых выходов которого подключена к первым группам входов первого и второго элементов сравнения, выходы которых соединены с входами установки первого и второго триггеров в единичное состояние, вторые группы входов первого и второго элементов срав- 45 кения соединены с группами выходов первого и второго регистров соответственно, группы входов которых являются первой и второй группами входов устройства соответственно, входы ус- 50 тановки первого и второго триггеров в нулевое состояние и первые входы элементов И группы подключены к управляющему входу устройства, вторые входы элементов И группы являются третьей . группой входов устройства, первый, второй и третий выходы дешифратора соединены с первыми входами первого, второго и третьего элементов И соответственно, выходы которых являются первым, вторым и третьим выходами устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия оно содержит четвертый, пя-. тый,-шестой и седьмой элементы И и элементы ИЛИ, а счетчик выполнен реверсивным, причем инверсный выход старшего разряда счетчика соединен с первым управляющим входом счетчика и с первыми входами четвертого и пятого элементов И, выходы которых соединены с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ соответственно, выходы которых соединены с первым и вторым входами дешифратора, прямой выход старшего разряда счетчика соединен с вторым управляющим входом счетчика и с первыми входами шестого и седьмого элементов И, выходы которых соединены с вторыми входами первого и второго элементов ИЛИ соответственно, прямой и инверсный выходы первого триггера соединены с вторыми входами четвертого и шестого элементов И соответственно, прямой и инверсный выходы второго триггера соединены с вторыми входами пятого и седьмого элементов И, выходы элементов И группы соединены с группой установочных входов счетчика, выход переполнения которого соединен с входом останова генератора импуль сов и с вторыми входами первого< второго и третьего элементов И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 641446, кл. G 06 F 7/04, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

9 911511, кл. G 06 F 7/04, 1980 (прототип).

1005031

27

21

Составитель В.Горохов

Редактор Л.Алексеенко Техред N.Коштура Корректор Л.Бокшан

Заказ 1,899/63 Тираж 704 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Я-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", r.ужгород, ул.Проектная, 4