Устройство для определения экстремального из п чисел

ОП САИИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Респубпик (1и 726528

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт, свид-ву— (22) Заявлено 03.10.77(21) 2529996/18-24 (51)М. Кл . с присоединением заявки Ю

Гасударственный комитет

6 06 F 7/04 (23) Приоритет—

Опубликовано 05.04.80. Бюллетень Л" 13 по делам изобретений и открытий (53) УДК 681.325 (088.8) Дата опубликования описания 10.04.80. (72) Авторы изобретения

Н. H. Смирнов, А. В. Степанов и В. А. Папуша (71) Заявитель (54-) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ЭКСТРЕМАЛЬНОГО ИЗ A ЧИСЕЛ,4

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для сравнения двоичных чисел, представленных последовательньтм кодом.

Известно устройство для сравнения кодов двух чисел, представпенньтх последовательными кодами, содержащее элементы И, ИЛИ и триггер 11.

Однако такое устройство позволяет сравнивать топько два числа.

t0

Наиболее близким техническим реше;нием к изобретению является устройство, содержащее и узлов сравнения, элемент

И-НЕ, полусумматор и регистр, причем

15 выходы всех узлов сравнения соединены со входами элемента И-HE Q2).

Недостатком этого устройства является невысокая скорость выполнения операции сравнения. 20

Цепью изобретения является повышение быстродействия устройства.

Эта цель достигается тем, что в предложенном устройстве информационные входы каждого узла сравнения соединены с входными шинами устройства, первые и вторые управляющие входы узлов сравнения подключены к первой и второй управ зтяюшим шинам устройства, а входы синхронизации — к шине тактовых сигналов.

Выход элемента И-НЕ соединен с третьими управляющими входами узлов сравнения и с первым и вторым входами попусумматора, выход которого подключен к информационному входу регистра, ахоп синхронизации которого соединен с шиной тактовых сигналов, а вход установки в нупвое состояние — со второй управляющей шиной. Третий и четвертый аходы попусумматора подключены к первой управляющей шине. Каждый узел сравнения состоит из попусумматора, элемента запрета, 9 григгера, элемента И-НЕ.

В каждом узпе сравнения первый и второй входы попусумматора соединены с информационным аходом, третий и четвертый входы попусумматора подключены к первому управляющему входу, а выход,5 их выходов поступает на входы соответствующих. элементов запрета 6 и элементов И-НЕ 8. При этом на выходах этих элементов запрета 6 во всех последующкх тактах будут нули, а на выходах

1р элементов И-НЕ 8 - единицы. С выхода элемента -HE 2 единица через полусумматор 3 записывается в старший разряд регистра 4.

В следующем такте если значение вто15 рого разряда всех чисел, соответствуЮ» щие триггеры которых остались в исходном состоянии, равны нулю, на выходе элемента И-НЕ 2 появляется нулевой потенциал, и в регистр 4 на второй разор ряд наибольшего числа записывается нуль.

Если же значение второго разряда всех чисел, соответствующие триггеры которых остались в исходном состоянии, не равны нулю, то в нулевое состояние

25 переключак гся те Q -тTр иaг г еaрp ы, на входах соответствующих им элементов запрета 6 которых имеются нули.

Единичньп) потенциал свых,ода элемента И-НЕ 2 через полусумматор 3 запи30 сывается во второй разряд регИстра 4.

В последующих тактах устройство работает аналогично.

В каждом такте при равенстве i -го разряда всех чисел нулю в регистр 4 за35 писывается нуль. В противном случае в регистр 4 записывается единица,и переключаются в нулевое состояние те D -триг» .геры, в > -ых разрядах соответствующих им чисел которых имеются нули. В

4Р следующих тактах с выходов элементов

И-,НЕ 4, соответствующкх этим числам, поступают нули. В результате после поступления на устройство младших разрядов сравниваемых, чисеп в регистре 4

45 содержится наибольшее число.

В режиме определения наименьшего числа на управляющую шину 10 подает ся низкий потенциал. При этом на выхо5Р дах полусумматорсв 5 будут инверсные коды сравниваемых чисел. Наибольшее из них в действительности является наименьшим При записи в регистр 4 оно инвертируется с помощью полусуммато ра 3. В результате в регистре 4 содер55 жится наименьшее число. При равенстве всех чисел В григгеры 7 остаются в первсначальйом состоянии, поэтому для определения равенства достаточно выходы

7265 ко входу управления элемента запрета и к первому входу элемента И-НЕ, выход которого соединен с выходом узла сравнения, первый информационный вход элемента запрета соединен с третьим . управляющим axolioM узла сравнения, а выход — с информационным входом D -rpvrr гера, вход синхронизации которого подключен ко иходу синхронизации узла срав. — кения, — вход установки в нулевое состояние D -триггера соединен со вторым управляющим входом, а выход - со вторым информационным входом элемента запрета и со вторым входом элемента И«НЕ.

Функциональная схема устройства изображена на чертеже, Устройство содержит и узлов сравнения 1 — 1; элемент И-НЕ 2, полусуми матор 3, регистр 4.

Каждый узел сравнения состоит из

-; полусумматора 5, элемента запрета 6, D -триггера 7 и элемента И-HE Ь.

Устройство имеет информационные шины

9„-., 9п, управляющие шины 10, 11 и шину тактовых сигналов 12.

Устройство работает следующим образом.

В режиме определения наибольшего числа на упраЬляющую шину 10 подается высокий потенциал. На выходах всех

9 -триггеров 7 и регистра 4 по сигналу на управляющей шине устанавливается высокий потенциал. После этого на вход устройства подаются последовательные коды чисел, синхронизируемые тактовыми импульсами, старшими разрядами вперед по информационным шинам 9„- 9П

В каждом такте на выходах полусумматора 5 появляются значения -го разряда соответствующкх чисел. Они поступают на входы соответствующих элементов запрета 6 и элементов И-НЕ

8 каждого узла сравнения. Если в первом такте значение старшего разряда всех чисел равно нулю, то на выходах всех элементов И-НЕ 8 tIOHBJIBIoTcB единицьг, а на выходах элементов И-НЕ

2 — нулевой сигнал, закрывающий элементы запрета 6. В этом случае Ъ григ геры 7 не изменяют своего состояния, а в регистр 4 через полусумматор 3 в старший раэряп записывается нуль.

Если в йервом такте значенйе старшего разряда всех чисел не равно нулю, то на выходе элемента И-HE 2 появляется единичный потенциал. При этом единицы появляются на тех выходах элементов запрета, на в.ходах которых в данном такте имеются нули. При этом переключаются в нулевое состояние соответствующие D -триггеры 7 по заднему фронту тактового импульса и нулевой сигнал с

5 726

О -триггеров 7 подключить íà схбьф совпадения.

Использование устройства позволяет повысить быстродействие операции сравнения чисел за счет параллельного выполнения сравнения в каждом канале.

Формула изобретения

1. Устройство для определения экстремального из и чисел, содержащее и узлов сравнения, элемент И-НЕ, полу сумматор и регистр, причем выходы всех узлов сравнения соединены со ьхо-дами элемента И-НЕ, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в нем информационные входы каждого узла сравнения соединены с входными шинами устройства, первые и вторые управляющие ьходы узлов сравнения подключены к первой и второй управляющим шинам устройства, а входы синхронизациик шине тактовых сигналов, выход элемента И-НЕ соединен с третьими управляющими входами узлов сравнения и с первым и вторым входами полусумматора, выход которого подключен к информационному ьходу регистра, ьход син.хронизации которого соединен с шиной тактовых сигналов, а ахоп установки в нулевое состояние — со второй управляющей шиной, третий и четвертый ьходы полусумматора подключены к первой управляющей шине.

528 6

2. Устройство по п. 1, а т л и ч а ющ е е с я тем, что в нем каждый узел сравнения состоит из полусумматора, элемента запрета, 0 -трйггера m элемен та И-НЕ, причем в каждом узле сравнения первый и второй входы полусумматора соединены с информационным ьходом, третий и четвертый входы полусумматора подключены к первому управляющему ьходу, а выход — ко входу управления элемента запрета и к первому ьходу элемента И-НЕ, выход которого соединен с выходом узла сравнения, первый информационный вход элемента запрета соединен с третьим управляющим входом узла сравнения, а выход — с информационным ьходом 0 -триггера, вход синхронизации которого подключен ко входу синхронизации узла сравнения, вход уста; новки в нулевое состояние Э -триггера соединен со вторым управляющим ьходом,а выход - со вторым информационным ьходом элемента запрета и со вторым ьходом элемента И-НЕ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.. Авторское свидетельство СССР зо № 347924, кл. 6 06 F 7/04

12.0 5.64.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 234003, кл. Q 06 1= 7/04, З5 30.04.61 (прототип).

726528

Составитель В. Белкин

Редактор Л. Утехина ТехредН. Ковалева, Корректор N, Демчик

Заказ 675/43 Тираж 751 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открыл.ий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4