Устройство сравнения двоичных чисел

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в цифровых компараторах, ассоциативных процессорах и машинах баз данных. Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей устройства сравнения двоичных чисел за счет обеспечения распознавания отношений А>В, А=В, А<В, где А и В - четырехразрядные двоичные числа. Устройство сравнения двоичных чисел содержит восемь элементов «2ИЛИ» (11, …, 18), восемь элементов «2И» (21, …, 28), четыре элемента «НЕ» (31, …, 34). За счет указанных элементов и новой схемы их соединения обеспечено распознавание отношений А>В, А=В, А<В. 1 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления и др.

Известны устройства сравнения двоичных чисел (см., например, нижний рис. в табл.3.5 на стр.103 в книге Справочник по цифровой вычислительной технике. Малиновский Б.Н., Александров В.Я., Боюн В.П. и др. / Под ред. Б.Н.Малиновского. Киев: Техника, 1974 г.), выполняющие распознавание отношений х2≥x1, х21, где х1, х2∈{0,1} - одноразрядные двоичные числа, задаваемые двоичными сигналами.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных устройств сравнения двоичных чисел, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не допускается сравнение четырехразрядных двоичных чисел, задаваемых двоичными сигналами.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятое за прототип устройство сравнения двоичных чисел (рис.4.18 на стр.163 в книге Бибило П.Н. Основы языка VHDL. М.: Солон-Р, 2000 г.), которое содержит элемент «НЕ», три элемента «2ИЛИ», три элемента «2И» и выполняет распознавание отношений А≥В, А<В, где А=а3а2а1а0, В=b3b2b1b0 - четырехразрядные двоичные числа, задаваемые двоичными сигналами a0, …, a3, b0, …, b3∈{0,1}.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не выполняется распознавание отношений А>В и А=В.

Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения распознавания отношений А>В, А=В, А<В, где А=а3а2а1a0, B=b3b2b1b0 - четырехразрядные двоичные числа, задаваемые двоичными сигналами а0, …, а3, b0, …, b3∈{0,1}.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в устройстве сравнения двоичных чисел, содержащем элемент «НЕ», три элемента «2ИЛИ» и три элемента «2И», особенность заключается в том, что в него дополнительно введены три элемента «НЕ», пять элементов «2ИЛИ» и пять элементов «2И», причем первый, второй входы и выход i-го () элемента «2ИЛИ» соединены соответственно с первым, вторым входами i-го элемента «2И» и вторым входом (4+i)-го элемента «2И», подключенного выходом к первому входу (4+i)-го элемента «2ИЛИ», второй вход которого соединен с выходом i-го элемента «2И», подключенного вторым входом к выходу i-го элемента «НЕ», выход j-го () элемента «2ИЛИ» соединен с первым входом (j+1)-го элемента «2И», а первый вход пятого элемента «2И» и выход восьмого элемента «2ИЛИ» образуют соответственно настроечный вход и выход устройства сравнения двоичных чисел, i-й и (4+1)-й входы которого соединены соответственно с первым входом i-го элемента «2И» и входом i-го элемента «НЕ».

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства сравнения двоичных чисел.

Устройство сравнения двоичных чисел содержит восемь элементов «2ИЛИ» 11, …, 18, восемь элементов «2И» 21, …, 28, четыре элемента «НЕ» 31, …, 34, причем первый, второй входы и выход элемента 1i () соединены соответственно с первым, вторым входами элемента 2i и вторым входом элемента 24+i, подключенного выходом к первому входу элемента 14+i, второй вход которого соединен с выходом элемента 2i, подключенного вторым входом к выходу элемента 3i, выход элемента 1j () соединен с первым входом элемента 2j+1, а первый вход элемента 25 и выход элемента 18 образуют соответственно настроечный вход и выход устройства сравнения двоичных чисел, i-й и (4+i)-й входы которого соединены соответственно с первым входом элемента 2i и входом элемента 3i.

Работа предлагаемого устройства сравнения двоичных чисел осуществляется следующим образом. На его настроечный вход подается положительный импульсный сигнал z0∈{0,1}. На его первый, …, четвертый и пятый, …, восьмой входы подаются соответственно произвольные двоичные сигналы a0, …, a3∈{0,1} и b0, …, b3∈{0,1}, которые задают подлежащие сравнению четырехразрядные двоичные числа А=а3а2а1a0 и В=b3b2b1b03, b3 задают значения старших, а a0, b0 - младших разрядов). Тогда сигнал на выходе элемента 14+i () будет определяться выражением

В представленной ниже таблице приведены значения реализуемой выражением (1) функции на всех возможных наборах значений ее аргументов.

ai-1 bi-1 zi-1 zi
0 0 0 0
0 0 1 1
0 1 0 0
0 1 1 0
1 0 0 1
1 0 1 1
1 1 0 0
1 1 1 1

Анализ данных, приведенных в таблице, позволяет заключить, что: 1) если ai-1<bi-1 или аi-1=bi-1 и zi-1=0, то zi=0; 2) если ai-1>bi-1 или ai-1=bi-1 и zi-1=1, то zi=1. Следовательно, при z0=1 либо z0=0 соответственно имеем

либо .

Таким образом, если А>В, А<В или А=В, то на выходе предлагаемого устройства соответственно получим логическую «1», логический «0» или положительный импульсный сигнал z0.

Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемое устройство сравнения двоичных чисел обладает более широкими по сравнению с прототипом функциональными возможностями, так как обеспечивает распознавание отношений А>В, А=В, А<В, где А=а3а2а1а0, В=b3b2b1b0 - четырехразрядные двоичные числа, задаваемые двоичными сигналами a0, …, a3, b0, …, b3∈{0,1}.

Устройство сравнения двоичных чисел, содержащее элемент «НЕ», три элемента «2ИЛИ» и три элемента «2И», отличающееся тем, что в него дополнительно введены три элемента «НЕ», пять элементов «2ИЛИ» и пять элементов «2И», причем первый, второй входы и выход i-го () элемента «2ИЛИ» соединены соответственно с первым, вторым входами i-го элемента «2И» и вторым входом (4+i)-го элемента «2И», подключенного выходом к первому входу (4+i)-го элемента «2ИЛИ», второй вход которого соединен с выходом i-го элемента «2И», подключенного вторым входом к выходу i-го элемента «НЕ», выход j-го () элемента «2ИЛИ» соединен с первым входом (j+1)-го элемента «2И», а первый вход пятого элемента «2И» и выход восьмого элемента «2ИЛИ» образуют соответственно настроечный вход и выход устройства сравнения двоичных чисел, i-й и (4+i)-й входы которого соединены соответственно с первым входом i-го элемента «2И» и входом i-го элемента «НЕ».



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в цифровых компараторах, ассоциативных процессорах и машинах баз данных. .

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в цифровых компараторах, ассоциативных процессорах и машинах баз данных. .

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах цифровой вычислительной техники как средство предварительной обработки информации.

Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники и может быть использовано в системах, в которых требуется аппаратная реализация алгоритмов цифровой фильтрации сигналов.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления. .

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления. .

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для оценки и сравнивания эффективности функционирования однотипных организаций с целью выработки рекомендаций по улучшению качества их работы.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в цифровых компараторах, ассоциативных процессорах и машинах баз данных. .

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано в интегральных схемах в качестве устройства логической обработки многоразрядных двоичных данных.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления и др. .

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах цифровой вычислительной техники как средство предварительной обработки информации

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для оценки и сравнения эффективности функционирования однотипных организаций с целью выработки рекомендаций по улучшению качества их работы

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано как средство предварительной обработки информации

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления

Изобретение относится к области синхронизации данных

Изобретение относится к системам и методам создания описания и сравнения функционала исполняемых файлов и предназначено для определения принадлежности исполняемых файлов к известным коллекциям файлов

Изобретение относится к области электротехники, а именно к технике проводной связи, и может быть использовано при построении асинхронных цифровых систем коммутации

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в вычислительных системах, функционирующих в системе остаточных классов. Техническим результатом является повышение быстродействия устройства и сокращение аппаратных затрат. Устройство содержит входные регистры, схемы определения знака, схемы сдвига полярности чисел, просмотровые таблицы (память) для хранения констант и , сумматор и логический элемент «исключающее или», схему анализа знаков чисел. 3 ил.
Наверх