Патент ссср 388257

 

388257

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 27.VI 1.1970 (№ 1471751/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 22Х!.1973. Бюллетень № 28

Дата опубликования описания 9.Х.1973

М. Кл. G 06f 7/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий

УДК 681.325.65(088.8) Автор изобретения!

О. П. Беленец

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ДВОИЧНЫХ ЧИСЕЛ

Изобретение относится к автоматическим вычислительным устройствам дискретного типа, которые применяются в различных областях автоматики и приборостроения.

В общем случае задача сравнения двух чисел, или кодов, А и В включает в себя три частных случая: A = B, А ) В или А (В. На практике устройство сравнения чаще всего решает задачу определения условия A

Устройства для сравнения двух многоразрядных кодов известны, однако все они, как правило, требуют представления сравниваемых кодов в прямой и инверсной форме.

Цель изобретения — обеспечение сравнения двух многоразрядных чисел, когда сравниваемые числа представлены только прямым кодом, а также упрощение схемы устройства, повышение ее надежности, обеспечение возможности реализации ее на выпускаемых промышленностью логических и функциональных элементах любой серии.

Цель достигается тем, что каждому разряду сравниваемых чисел соответствует по два элемента «ИЛИ вЂ” НЕ» (каждый одному из сравниваемых кодов), выход одного из которых через элемент «ИЛИ» подключен к общей выходной шине, а выход другого — к входам тех из элементов «ИЛИ вЂ” НЕ» младших разрядов, выходы которых подключены через диод к общей выходной шине. Сигнал от каждого из разрядов сравниваемых чисел поступает на вход соответствующего коду элемента «ИЛИ вЂ” НЕ»,непосредственно, а через ди5 од — на зыход другого элемента «ИЛИ вЂ” HE» этого же разряда.

На фиг. 1 показана принципиальная электрическая схема соединения элементов для сравнения знаков одного разряда сравнивае10 мых чисел, на фиг. 2 — схема включения этих же элементов при сравнении двух многораз,рядных чисел.

Схема для сравнения знаков одного разряда сравниваемых чисел (фиг. 1) состоит из

15 двух логических элементов «ИЛИ вЂ” НЕ» 1 и 2 на транзисторах Т1 и Т2, каждый из которых соответствует одному из сравниваемых кодов.

Входной сигнал i-го разряда каждого из кодов А и В поступает на вход соответствующе20 го этому коду элемента «ИЛИ вЂ” НЕ» непосредственно, а через диод Д (gb) —,на выход элемента «ИЛИ вЂ” НЕ», .соответствующего сравниваемому коду. Диоды в схеме подключены катодом к выходным клеммам элемен25 тов «ИЛИ вЂ” НЕ».

Все элементы «ИЛИ вЂ” НЕ» работают одинаково. Если на входе элемента имеется напряжение отрицательной полярности, что соответствует единице в сравниваемом разряде

30 соответствующего этаму элементу кода, то

388257

Состояние сравниваемых величин

А=В

А=В

А)В

A(B

65 потенциал его выходной клеммы практически равен нулю независимо от сигнала, поступающего на анод подключенного к ней диода.

Если же на входе элемента напряжение отрицательной полярности отсутствует (нуль в сравниваемом разряде), то потенциал выходной клеммы определяется напряжением, приложенным к аноду подключенного к ней диода и практически равен этому напряжению.

Если сигналы, соответствующие сравниваемым разрядам двух кодов, обозначить соответственно через А; и В,, а сигналы на выходах соответствующих им элементов «ИЛИ—

НЕ» через Х; и У;, то,работу схемы для сравнения знаков одного разряда сравниваемых чисел можно иллюстрировать следующей таблицей истинных состояний:

Таким образом, каждый из элементов

«ИЛИ вЂ” НЕ» различает условие А,)B; (А;( (В; при перемене точек подключения сигналов сравниваемых кодов) и А,(В;. Вся же схема сравнения знаков одного разряда (фиг. 1) различает все частные случаи:

А;)В; (отрицательный потенциал на выходе

Х;), А;(В; (отрицательный потенциал на выходе У;) и А;=В; (потенциалы на. обеих выходных клеммах, равны нулю).

Тот факт, что на разных выходах схемы при разном состоянии сравниваемых величин потенциалы разные, а при равенстве величин они независимо от вида входных сигналов не меняются, позволяет;использовать схему фиг. 1 как элементарную ячейку для создания устройств параллельного сравнения разрядов многоразрядных кодов. При этом один из:выходов используют для формирования сигнала результата сравнения (А;)В; или А;)В;), а другой — для формирования сигнала преобладания старшего разряда над младшим.

Схема устройства для сравнения двух двоичных чисел (в частности, четырехразрядных) показана на фиг. 2. Сравнение знаков всех разрядов сравниваемых чисел происходит одновременно, но результат сравнения определяется результатом сравнения старших раз,рядов, а при их ра венстве — более младших и т. д.

Устройство состоит из элементов «ИЛИ—

НЕ» 1 — 8, диодов Д, схемы «ИЛИ» 9.

Один из выходов элементов «ИЛИ вЂ” НЕ» каждой из схем сравнения знаков одного раз ряда через элемент «ИЛИ» 9 подключен к общей выходной шине, а выход другого из элементов «ИЛИ вЂ” НЕ» тех же схем — к входам всех тех элементов «ИЛИ вЂ” НЕ» младших раз5

Зо

4 рядов, выходы которых через элемент «ИЛИ» подключены к общеи выходной шине. Все диоды в схеме своим катодом соединены с выходной клеммой соответствующего элемента

«ИЛИ вЂ” НЕ».

При работе схемы все входные сигналы подаются на соответствующие входы одновременно, и сравнение их происходит параллельно во времени.

Если код A равен коду b, то на выходах всех элементов «ИЛИ вЂ” НЬ» схемы имеется ноль. Сигналы от старших сравниваемых разрядов к младшим не поступают, и, следовательно, схемы сравнения всех разрядов работают независимо одна от другои; напряже.ние на общей выходной клемме отсутствует.

Если коды А и В не равны и А меньше К а i-й разряд — старший разряд, в котором имеется это неравенство, то на всех выходах элементов «ИЛИ вЂ” НЕ» разрядов старше i-го напряжение равно нулю и на вход i-го разряда со ста рших,разрядов сигнал не поступает.

Выходное напряжение на выходе Х; элемента

«ИЛИ вЂ” HE», соответствующего коду А в этом .разряде, также равно нулю, а на выходе У; элемента «ИЛИ вЂ” НЕ», соответствующего коду

В в этом разряде, имеется сигнал в виде напряжения отрицательной полярности. Этот сигнал поступает на входы всех элементов

«ИЛИ вЂ” HE» младших разрядов, соединенных с общей выходной шиной, в результате чего сигнал на их выходах также равен нулю независимо от состояния знаков сравниваемых чисел в этих разрядах. B результате иа общей выходной шине устройства, напряжение в этом случае отсутствует.

Если же код А в i-м разряде не меньше, как в предыдущем случае, а больше кода В, то выходное напряжение на выходе Х,этого раз,ряда отрицательно и через элемент «ИЛИ» 9 поступает на общую выходную шину устройства. На выходе У; сигнал в этом случае оТсутствует, поэтому если в (i — 1) -м разряде код А также больше кода В, то и от этого,разряда на общую выходную шину поступает отрицательное напряжение и т. д. В результате на общем выходе появляется отрицательное напряжение. Таким образом, при сравнении двух кодов на выходе предлагаемого устройства имеется сигнал в виде напряжения отрицательной полярности только в том случае, если код А больше кода В. При равенстве этих кодов или в случае, когда код А меньше кода В, напряжение на выходе устройства равно нулю.

Достоинством схемы является работа всех ее элементов в ключевом режиме, что повышает ее надежность и:исключает какие-либо операции .настройки при монтаже.

Схема может быть легко собрана на логических элементах любой промышленной серии, например на элементах типа «Тропа», «Логика», «Спектр» и т. д., а также может быть выполнена на интегральных схемах.

388257

Ек

Вс

А(4-г 7А-2

4 Ф-:, 01 r:!

Фиг. 1

Составитель В. Орлова

Техред 3. Тараненко

Редактор И. Орлова

Корректоры: Л, Корогод и А, Николаева

Заказ 2715/16 Изд. № 1711 Тиран< 647 Подписное

ЦИИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, )К-35, Раушская паб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова. 2

Особенностью устройства является необходимость включения в цепи связи старших разрядов с младшими усилительных элементов, например эмиттерных повторителей, при большом количестве разрядов сравниваемых кодов, что объясняется ограниченной нагрузочной способностью элементов «ИЛИ вЂ” НЕ», применяемых в устройстве.

Предмет изобретения

Устройство для сравнения двоичных чисел, содержащее элементы «ИЛИ вЂ” НЕ», причем выходы нечетных элементов подключены к элементу «ИЛИ», отличающееся тем, что, с целью упрощения схемы, повышения ее надежности и быстродействия, каждый разряд

5 устройства содержит по два элемента «ИЛИ—

НЕ», к,выходу каждого .из которых подключен диод, соединенный анодом с входом другого элемента «ИЛИ вЂ” НЕ» этого же разряда, а выходы четных элементов «ИЛИ вЂ” HE» под10 ключены к нечетным элементам «ИЛИ вЂ” HE» младших разрядов.