3. Схемы сравнения на больше-меньше

Вычисление значения логического условия A>B, где А=а₁а₂…а_n, В=b₁b₂…b_nn-разрядные слова называется сравнением слов на больше-меньше. Значение A>B можно вычислить с помощью сумматора путем определения знака разности , где - дополнительный код значения А, используемый для замены операции вычитания на сложение. В соответствии с правилами машинной арифметики разность (В-А)<0, если перенос из старшего разряда суммы отсутствует, и разность (В-А)0, если формируется перенос из старшего разряда суммы. Следовательно, отсутствие переноса свидетельствует об истинности отношения A>B, а наличие переноса – о ложности этого отношения. Если для вычисления отношения A>B должна использоваться специальная схема (нет необходимости в использовании сумматора), то для сравнения на больше-меньше используется n-подсхем формирования переносов. Такие подсхемы П объединяются в схему сравнения на больше-меньше в соответствии с рисунком 3.12:

Рисунок 3.12 – Схема сравнения на больше-меньше

На вход схемы подается обратный код слова А и прямой код b₁b₂…b_n слова В. Для получения дополнительного кода используется вход переноса в младший разряд P_n=1. Перенос из старшего разряда q_iопределяет значение отношения A>B: если q_i =0, то A>B, то есть отношение истинно, если q_i =1, то A≤B, то есть отношение ложно. Из рисунка видно, что цена одной схемы П составляет 8 единиц по Квайну и задержка сигнала переноса P_i-2. Следовательно, цена схемы сравнения n-разрядных слов равна 8n единиц и время сравнения _ср=2n+= (2n+1).

4. Контрольные вопросы

1. Перечислить основные операционные устройства ЭВМ и информационных систем.

2. Основные схемные варианты синхронных и асинхронных счетчиков.

3. Двоичные счетчики с различными коэффициентами пересчета.

4. Схемы сравнения чисел (на равенство,больше-меньше).

3. УПРАВЛЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫМИ СИСТЕМАМИ БЕЗОПАСНОСТИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ

В ВМ и информационных сетях преобразование информации осуществляется логическими схемами, которые подразделяются на 2 класса:

1. комбинационные схемы, или автоматы без памяти,

2. последовательностные схемы, или автоматы с памятью.

Вопросы синтеза комбинационных схем мы рассмотрели ранее.

В комбинационных схемах каждому набору (комбинации) входных сигналов соответствует определенная комбинация выходных сигналов.

Последовательностная схема, или цифровой автомат, состоит как из логических, так и запоминающих элементов. Значения выходных сигналов последовательностных схем зависят как от текущих значений входных сигналов, так и от значений входныхсигналов, поступавших на схему в предыдущие моменты времени.

На практике используются два типа моделей цифровых автоматов и, соответсвенно, два подхода к описанию закона функционирования автоматов: абстрактный и структурный.

Абстрактная модель наиболее распространена в теории автоматов. На практике абстрактная модель цифрового автомата позволяет произвести определенную оптимизацию схемы автомата, в первую очередь исключить так называемые лишние состояния автомата.

Структурная модель автомата используется для построения схемы автомата из конкретных логических и запоминающих элементов.