Устройство для сравнения двоичных чисел

 

В.И. Полищук и А.Н. Бураков (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ДВОИЧНЫХ ЧИСЕЛ

Изобретение относится к дискретной автоматике и вычислительной технике.

Известно устройства для сравнения двоичных чисел, состоящее из п последовательно соединенных ячеек сравнения и двух узлов межячеечной связи (Ц.

Это устройство достаточно сложно и имеет недостаточное быстродействие.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для сравнения, содержащее две пирамидальные схемы ИЛИ и и рднотипных соединенных последовательно ячеек сравнения, каждая из которых состоит из трех элементов ИЛИ-НЕ и одного элемента ИЛИ (2).

l5

Недостат ком этого устрой ст ва я вляется многокаскадность построения ячеек сравнения, что приводит к усложнению устройства и уменьшению его быстродействия.

Цель изобретения - упрощение устройства и увеличение его быстродействия.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для сравнения двоичных чисел, содержащее в каждом раз" ряде ячейку сравнения и два элемента

ИЛИ, а также оконечный элемент ИЛИ-НЕ, причем каждая ячейка сравнения содержит два элемента ИЛИ-НЕ, первые входы первого и второго элементов

ИЛИ-НЕ каждой ячейки сравнения, соединены с прямыми значениями соответствующего разряда первого и второго двоичных чисел соответственно, входы первого и второго элементов ИЛИ каждого разряда устройства соединены с выходом соответствующего элемента ИЛИНЕ ячейки сравнения того же разряда устройства и выходом соответствующего элемента ИЛИ предыдущего разряда, выходы элементов ИЛИ последнего разряда соединены со входами оконечного элемента ИЛИ-НЕ, выходы элементов

ИЛИ последнего разряда и выход оконечного элемента ИЛИ-НЕ являются выходами устройства, вторые входы первого

898420 4

1.0

25 за

З5

55 и второго элементов ИЛИ-НЕ каждой ячейки сравнения соединены с инверсными значениями соответствующего раз ряда второго и первого двоичных чисел соответственно, третьи входы элементов ИЛИ-НЕ каждой ячейки сравнения соединены с выходом первого элемента ИЛИ предыдущего разряда устройства, а четвертые входы - с выходом второго элемента ИЛИ предыдущего разряда устройства.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство сравнения состоит из и последовательно соединенных ячеек 1 сравнения, каждая из которых содержит элементы ИЛИ-НЕ 2., элементы ИЛИ 3 и 4 и элемент ИЛИ-HE 5. Выходы элементов

ИЛИ-НЕ 2 ячеек сравнения i объединены пирамидальными элементами ИЛИ 3 и 4 в направлении от старшего разряда к младшему. Промежуточные выходы элементов ИЛИ 3 и 4 соединены соответственно со входами (входы запрета сравнения) элементов ИЛИ-НЕ 2 ячеек сравнения младших разрядов сравниваемых. чисел, Прямой код первого сравниваемого числа подается на входы элементов ИЛИ-НЕ 2, а инверсный. код - на-входы других элементов ИЛИ-HE

2 ячеек 1 сравнения. Прямой код второго сравниваемого. числа подается на входы элементов ИЛИ-НЕ 2, а инверсный код " на. входы других элементов ИЛИ-HE 2, Выходы элементов ИЛИ 3 и 4 последнего разряда устройства соединены 0 входами элемента ИЛИ-НЕ,5.

Устройство работает следующим образом.

Сравниваемые коды А и В подаются на входы а, а; и Ь, Ь, (i=1, 2, и) элементов,ИЛИ"НЕ 2 ячеек i,сравне ния. В случае, если а=Ь =О, то а =

b =1. При этом на выходах элементов

ИЛИ-НЕ 2 нулевые сигналы, Если а =Ь1=

1, то на выходах элементов ИЛИ-HE 2. также нулевые сигналы. Таким образом, при равенстве сигналов ài =b; на входах запрета следующего младшего раз" ряда устройства имеют место нулевые сигналы и, следовательно, разрешается операция сравнения в (i-1)-м разряде.

В случае, если а,=l, а Ь =0(а =О, Ь =1) „ то на выходе одного из элементов ИЛИ-НЕ 2 нулевой сигнал, а на; выходе другого элемента ИЛИ-КЕ 2единичный, так как Ь =0 и а;=0. Этот единичный сигнал проходит элементы

ИЛИ 4 и выдается на выход А) В. Одновременно он подается на входы запрета сравнения элементов ИЛИ-НЕ 2 во все младшие разряды, начиная с (i-1)oro, При этом на выходах всех элементов ИЛИ-HE 2 нулевые сигналы и в итоге на выходе АсВ имеет место нулевой сигнал. Поскольку на один из входов элемента ИЛИ-НЕ 5 подается единичный сигнал, то на его выходе А=В имеет место нулевой сигнал.

Аналогично схема работает при а =О, b =1(а =1, Ь,=O) .

При равенстве кодов, т.е. при A=8 на входах элементов ИЛИ-НЕ 2 и, следовательно, на выходах пирамидальных элементов ИЛИ 3 и 4 будут нулевые сигналы. В результате на выходе А=В элемента ИЛИ-НЕ 5 единичный сигнал.

Данное устройство может быть реализовано на известных логических элементах микросхемного исполнения. Это устройство по .сравнению с известным проще, содержит меньшее количество элементов и обладает более высоким быстродействием за счет уменьшения в

3 раза каскадности построения ячейки сравнения.

Формула изобретения

° Устройство для сравнения двоичных чисел, содержащее в каждом разряде ячейку сравнения и два элемента ИЛИ, а также оконечный элемент ИЛИ-НЕ, причем каждая ячейка сравнения содержит два элемента ИЛИ-НЕ, первые входы первого и второго элементов ИЛИ-НЕ каждой ячейки сравнения соединены со входами прямых значений соответствующих разрядов первого и второго двоичных чисел устройства соответственно, входы первого и второго элементов ИЛИ каждого разряда устройства соединены с выходами соответствующих элементов

ИЛИ-НЕ ячейки сравнения того we разряда устройства и выходами сост.ветствующих элементов ИЛИ предыдущего разряда, выходы элементов ИЛИ послед" него разряда соединены со входами оконечного элемента ИЛИ-НЕ, выходы weментов ИЛИ последнего разряда и выход оконечного элемента.ИЛИ-HE являются ° выходами устройства, о т л и ч а .ю " щ е е с я тем, что, с целью упроще-. ния устройства и повышения его быстродействия, вторые входы первого и второго элементов ИЛИ-HE каждой ячейки

898420

Источники информации, принятые so внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство бССР

И 631914, кл. G 06, F 7/02, 1974.

Cg Я

Составитель Н. Слюсарев

Редактор И. Недолуженко Техред N. Кастелевич Корректор И. Пожо

Заказ 11950/65 Тираж 731 .. . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР, по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент"., г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 сравнения соединены со входами инверсных значений соответствующего разряда второго и первого двоичных чисел устройства соответственно, третьи входы элементов ИЛИ-НЕ каждой ячейки сравнения соединены с выходом первого элемента ИЛИ предыдущего разряда уст ройства, а четвертые входы - с выхо" дом второго элемента ИЛИ предыдущего разряда устройства.

2 ° Авторское свидетельство СССР

В" 344440., кл. G 06 F 7/02,, 1969 (про"

Ю тотип) .