Устройство для сравнения двоичных чисел

 

Союз Советскик

Социалистических

Реснублик (11)4003083

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. санд-ву N 631914 (22) Заявлено 18. 05. 81 (2l ) 3287725/18-24 (51)M. Кл. с присоединением заявки МG Об F 7/02

Гесударетеекиый комитет (23) Приоритет—

No делам изебретеиий и открытий

Опубликовано 28. 02 83 ° Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 28. 02 . 83 (53) УДК 681. 325. .66(088.8) (72) Автор изобретения

В.ф. Лысенко (71) ЗаявитеФь (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ДВОИЧНЫХ ЧИСЕЛ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения арифметических устройств цифровых вычислительных машин, узлов следящих цифровых систем

5 и устройств автоматики.

По основному авт. св. Ю 631914 известно устройство для сравнения двоичных чисел, содержащее п последовательно соединенных ячеек, каждая из которых состоит из элементов И-НЕ, причем первые входы первого и второ- го элементов И-НЕ каждой i-й ячейки, где i=1, 2, ..., и, соединены с шиной i-ra разряда первого числа, а первый вход третьего элемента И-НЕ и второй вход второго элемента И-НЕ подключены к шине i-го разряда второго числа, выход второго элемента И- го

НЕ соединен с вторыми входами первого и третьего элементов И-НЕ, выход первого элемента И-НЕ подключен к первым входам четвертого и пятого

2 элементов И-НЕ, а выход третьего элемента И-НЕ соединен с первыми входами шестого и седьмого элементов И-НЕ, выходы пятого и седьмого элементов

И-НЕ подключены к вторым входам шестого и четвертого элементов И-НЕ соответственно, вторые входы пятого и седьмого элементов И-НЕ i — и ячейки соединены с выходами шестого и четвертого элементов И-НЕ (- 1)-й ячейки соответственно, выходы шестого и четвертого элементов И-НЕ и-й ячейки являются выходами результата сравнения устройства.

При работе известного устройства, сравнение кодов производится поразрядно одновременно во всех разрядах. Результат сравнения кодов в старшем разряде по отношению к предшествующему разряду является преобладающим при неравенстве кодов. При равенстве кодов чисел А и В в старшем разряде результат сравнения (А В или А В) опре81

3 10010 деляется Ьлижайшим предшествующим разрядом, в котором коды не равны 1), Недостатком известного устройства является невозможность. определения разности сравниваемых чисел. Цель изобретения - расширение функ циональных возможностей за счет,возможности получения количественного результата сравнения.

Поставленная цель достигается тем, lO что в устройстве для сравнения двоичных чисел в каждую ячейку дополнительно введены элементы И-НЕ и ИЛИ, причем входы восьмого элемента И-НЕ соединены с выходами первого и третье- И

ro элементов И-НЕ, выход восьмого

I элемента И-НЕ соединен с первыми входами девятого и десятого элементов

И-НЕ, выход десятого элемента И-НЕ соединен с вторым входом девятого элемента И-НЕ и первым входом один-, надцатого элемента И-НЕ, выход которого соединен с первыми входами двенадцатого и тринадцатого элементов

И-НЕ, вторые входы которых соединены соответственно с выходами первого элемента ИЛИ и девятого элемента ИНЕ, третий вход двенадцатого элемента И-HE соединен с выходом второго элемента ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу первого элемента

И-НЕ выход третьего элемента И-НЕ соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, вторые входы десятого и одйннадцатого элементов И-НЕ каждой ячейки соединены с выходом двенадца- . того элемента И-НЕ предыдущей ячейки,. вторые входы первых элементов ИЛИ всех ячеек соединены с выходом шестого элемента И-НЕ последней ячейки, вторые входы вторых элементов ИЛИ всех ячеек соединены с выходом четвертого элемента И-НЕ последней ячейки, выходы тринадцатых элементов И-HE всех ячеек являются выходными шинами количественного результата сравнения устройства.

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Устройство содержит элементы И-НЕ

1- 13, элементы ИЛИ 14 и 15, входящие © в каждую из. ячеек 16, входные шины

17 и 18 разрядов сравниваемых чисел, управляющие шины l9 и 20, шины 21 и

22 расширения, выходные шины 23 и 24, выходные шины 25 количественного ре1 зультата сравнения.

Устройство работает следующим образом.

На шину 2! подается сигнал "0", а на шины 19 и 20 - сигнал "1". Сравнение чисел производится параллельным кодом одновременно во всех разрядах.

При этом результат сравнения в старшем разряде по отношению к предшествующему разряду является преобладающим при неравенстве кодов. При равенстве кодов чисел А и В в старшем разряде результат сравнения (A% или

А<В) определяется ближайшим предшествующим разрядом, в котором коды не равны. Сравнение чисел в каждой ячейке выполняется с помощью элементов ИНЕ 1-7.

Информационным сигналом А>В или

А<В является уровень логического нуля на соответствующих выходных шинах 23 и 24. Признаком равенства чисел является одновременное наличие уровней н1" на этих выходах устройства.

Вычитание чисел производится с помощью и-разрядного вычитателя параллельного действия. Каждый разряд вычитателя построен на основе двух по- лусумматоров и схемы образования заема из старшего разряда.

В каждом разряде вычитателя реализуется система переключательных функций для разности и заема:

Р - @Z„× $ =a<. Ь„. а„Ь„.; а и Ь - значения i-x разрядов

I 1 чисел;

Р - значение разности в "-м

1 разряде

Z ° - заем из i-го разряда

1 (i 1) -м разрядом;

Z. — заем из старшего разряq +.1 да i-м разрядом;

F, F>< — результаты сравнения чисел A и В.

Первый полусумматор, состоящий из элементов И-НЕ 1, 2, 3 и 8, производит сложение по модулю два цифр соответствующих разрядов чисел, а второй, состоящий из элементов И-НЕ 9, 10, ll и 13 - аналогичное сложение значений полусуммы и цифры заема младшим раз-.. рядом. Цифра заема из старшего разряда формируется на выходе элемента ИНЕ 12. Она зависит от общего результата сравнения чисел А и В.

Предлагаемое устройство позволяет одновременно со сравнением чисел определять их разность. При реализации устройства на интегральных микросхеформула изобретения

Устройство для сравнения двоичных чисел по авт. св. Ь 631914, о т л ич а ю щ е е с я, тем, что, с целью расширения функциональных возможнос.тей за счет возможности получения ко!

3 личественного результата сравнения, в. каждую ячейку дополнительно введены элементы И-НЕ и ИЛИ, причем входы восьмого элемента И-НЕ соединены с выходами первого и третьего элементов

И-НЕ, выход восьмого элемента И-НЕ соединен с первыми входами девятого и десятого элементов И-НЕ, выход деся того элемента И-НЕ соединен с вторым . входом девятого элемента И-НЕ и пер" вым входом одиннадцатого элемента И5 - . =,1001 мах получается экономия оборудования на 303 по сравнению с устройствами для сравнения и вычитания двоичных чисел, построенными раздельно, Предлагаемое устройство допускает 5 прямое наращивание.

081, - 4

НЕ, выход которого соединен с первыми входами двенадцатого и тринадцато" го элементов .И-НЕ, вторые входы которых соединены соответственно с выхо- .. дами первого элемента ИЛИ и девятого элемента И-НЕ, третий вход двенадцатого элемента И-НЕ соединен с выходом второго элемента ИЛИ, первый вход ко торого подключен к выходу первого элемента И-НЕ, выход третьего элемента И-НЕ соединен с первым входом пер-, вого элемента ИЛИ, вторые входы десятого и одиннадцатого элементов И"НЕ каждой ячейки соединены с выходом ; . двенадцатого элемента И-НЕ предыдущей ячейки, вторые входы первых элементов ИЛИ всех ячеек соединены. с выходом шестого элемента И-НЕ последней ячейки, вторые входы вторых элементов

ИЛИ всех ячеек соединены с выходом четвертого элемента И-НЕ последней ячейки, выходы тринадцатых элементов

И-HE всех ячеек являются выходными шинами количественного результата сравнения устройства.

1001081

ВНИИПИ Заказ !396/55 Тираж 704 Подписное филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4