Порівняння слів на більше-менше
Порівнянням слів на більше-менше називається знаходження значень логічних умов X < Y, X £ Y, X > Y, X ³ Y. Схемна реалізація таких умов здійснюється складніше, ніж схем порівняння на рівність, які будуються із сукупності ОКСП, не зв’язаних між собою, і реалізують функцію логічної рівнозначності. Розглянемо порівняння багаторозрядних слів на менше, що описується перемикальною функцією
0 при X ≥ Y. Так як вага старшого розряду слова у будь-якій позиційній системі числення на одиницю більше за суму ваг усіх його молодших розрядів, то в разі нерівності старших розрядів слів, що порівнюються, достатньо оцінити співвідношення цих розрядів, щоб з’ясувати співвідношення слів у цілому. Однак старші розряди слів можуть опинитися рівними і тоді для вияву співвідношення слів необхідно аналізувати сусідні молодші розряди. У загальному випадку необхідний аналіз усіх розрядів слів, що порівнюються. сумма весов Справді, функція ƒ x<y = 1 в тому випадку, коли x 0 < y 0, або коли x 0 = y 0, але x 1 < y 1, або ж коли x 0 = y 0, x 1 = y 1, але x 2 < y 2 і так далі. Звідси, наприклад, випливає, що функція ƒ x<y для чотирирозрядних слів може бути записана у такому вигляді (виконання логічної умови Х < Y кодується одиницею): (3.9) де – функція рівнозначності (рівності) i -х розрядів слів. Чотирирозрядна КСП, що реалізує функцію ƒ x<y в 1-ій ОФ, зображена на рис. 3.4. Таким чином, для вияву співвідношень більше-менше n -розрядних слів необхідно n -1 разів виконати операцію рівнозначності. Використовуючи закон алгебри логіки (або інакше ), де A, B – довільні логічні вирази, функцію (3.9) можна спростити заміною операції рівнозначності на імплікацію від х до y (в диз’юнктивній формі – ) та звести її до вигляду (докажіть самостійно):
(3.10)
Рис. 3.4 – КСП слів на менше
Аналіз виразів (3.9) та (3.10) дозволяє зробити вивід про те, що багаторозрядна КСП на більше-менше може складатися з однотипних ОКСП, зв’язаних між собою ланцюгами передачі інформації про співвідношення молодших розрядів слів (рис. 3.5). Слова у таких схемах аналізуються порозрядно послідовно, починаючи з молодших розрядів. На входи i -ої ОКСП має подаватися, крім значень i -х розрядів слів X та Y, також сигнал з виходу сусідньої молодшої (i+1)-ої ОКСП, який за аналогією з суматорами назвемо сигналом переносу z i = p i+1. Значення цього сигналу характеризує співвідношення молодших частин слів, що порівнюються і однозначно визначає результат порівняння i -х розрядів, а отже, і частин слів від молодшого розряду до наданого. Виходом схеми є сигнал переносу із старшої ОКСП.
Рисунок 3.5 – Узагальнена структурна схема багаторозрядної КСП
Для проектування багаторозрядної КСП однорідної структури достатньо розробити всього лише одну ОКСП. Для цього спершу виконується етап кодування сигналів переносу, результати якого заносяться у таблицю кодів сигналів переносу – ТКСП (табл. 3.3). Сигнали переносу для функції (3.8) повинні відбивати тільки дві логічні умови х i < y i та x i ³ y i , що можуть бути закодовані значеннями однієї двійкової змінної – вхідної z i та вихідної р i . У ТКСП виконання логічної умови Х < Y закодовано одиницею, проте можливий інверсний варіант кодування. При цьому сигнали zi та рi кодуються завжди однаково. Збудуємо таблицю істинності згідно з принципом роботи ОКСП і кодуванням сигналів переносу (табл. 3.4). Порядок заповнення таблиці істинності наступний: якщо на визначеному вхідному наборі розряди xi та yi дорівнюють, то вхідний сигнал переносу передається без змін на вихід ОКСП, тобто pi = zi (наприклад, набори 1, 6); при нерівності наданих розрядів значення функції pi визначається тільки їх закодованим співвідношенням – без обліку сигналу переносу zi (наприклад, набори 3, 5).
ДДНФ, витягнута з ТI, має вигляд Таблиця 3.4 – ТІ ОКСП
Мінімізуючи функцію за допомогою діаграми Вейча трьох змінних, отримуємо: (3.11) Значення переносів zi у кожну ОКСП, крім молодшої, визначають конкретним співвідношенням слів, що порівнюються. Перенос у молодший розряд zn-1 задається кодом рівності (див. табл. 3.3) і від величин слів, що порівнюються, не залежить. Відоме значення переносу у молодший розряд, визначене на етапі кодування, дозволяє спростити структуру молодшої ОКСП. Для наданого прикладу значення переносів при рівності кодується нулем (див. табл. 3.3), тобто zn-1 = 0. Підставивши це значення у (3.11), спростимо функцію переносу pn-1 у молодший розряд: Отже, трирозрядна КСП на менше, у якої виконання логічної умови кодується одиницею, описується наступною системою перемикальних функцій, що перетворені у другу ОФ: , , (3.12) .
Принципова схема трирозрядної КСП, що реалізована за виразами (3.12), показана на рис. 3.6. Багаторозрядні КСП, що виконують інші логічні умови (X £ Y, X > Y, X ³ Y), проектуються аналогічно розглянутій вище методиці.
Читайте также: А – середні рівні, В – середні з найгірших, С – порівняння блокових індексів Воспользуйтесь поиском по сайту: ©2015 - 2024 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|