Устройство сравнения двоичных чисел
Владельцы патента RU 2504825:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" (RU)
Устройство относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления. Техническим результатом является упрощение устройства. Устройство содержит четыре элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, четыре замыкающих и четыре размыкающих ключа. 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, патент РФ 2363037, кл. G06F 7/02, 2009 г.), выполняющие с помощью импульсного сигнала 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}.
К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных устройств сравнения двоичных чисел, относятся зависимость между максимальным временем задержки распространения сигнала и разрядностью сравниваемых двоичных чисел, а также сложность этих устройств, обусловленная тем, что цена по Квайну, в частности, упомянутого аналога равна 36.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятое за прототип устройство сравнения двоичных чисел (патент РФ 2324971, кл. G06F 7/00, 2008 г.), которое содержит четыре элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и с помощью импульсного сигнала выполняет распознавание отношений А>В, А=В, А<В, где А=a3a2a1a0, 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 зависимость между максимальным временем задержки распространения сигнала и разрядностью сравниваемых двоичных чисел, а также сложность прототипа, обусловленная тем, что его цена по Квайну равна 32.
Техническим результатом изобретения является упрощение устройства за счет уменьшения его цены по Квайну и исключение зависимости между максимальным временем задержки распространения сигнала и разрядностью сравниваемых двоичных чисел при сохранении функциональных возможностей прототипа.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в устройстве сравнения двоичных чисел, содержащем четыре элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, у которых первый и второй входы i-го (i=
На фиг. представлена схема предлагаемого устройства сравнения двоичных чисел.
Устройство сравнения двоичных чисел содержит элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 11,…, 14, замыкающие и размыкающие ключи 21,…,24 и 31,…,34, причем первый вход и выход элемента 1i(i=
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 а0,…,а3∈{0,1} и b0,…,b3∈{0,1}, которые задают подлежащие сравнению четырехразрядные двоичные числа А=а3а2а1а0 и B=b3b2b1b0 (а0, b0 задают значения младших разрядов). Если ai-1≠bi-1 (i=
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 при ai-1>bi-1, ai-1<bi-1, ai-1=bi-1 имеем соответственно zi=1, zi=0, zi=zi-1. 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 с помощью импульсного сигнала выполняет 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}, и является по сравнению с прототипом более простым, так как цена по Квайну предлагаемого устройства равна 20. Кроме того, в предлагаемом устройстве сравнения двоичных чисел максимальное время τ задержки распространения сигнала не зависит от разрядности сравниваемых двоичных чисел, поскольку τ=τИСКЛ.ИЛИ+τКл, где τ ИСКЛ.ИЛИ и τКл есть длительности задержек, вносимых элементом ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и ключом.
Устройство сравнения двоичных чисел, содержащее четыре элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, у которых первый и второй входы i-го