Устройство для сравнения двоичных чисел

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ДВОИЧНЫХ ЧИСЕЛ, содержащее п поразрядных узлов сравнения,где п - количество разрядов сравниваемых чисел,и п + 1 узлов переноса, причем каждый поразрядный узел сравнения содержит первый третий элемент И-НЕ, первый вход поразрядного узла сравнения соединен с входами первого и второго элементов И-НЕ , вторрй - с входами первого и третьего элемейтов И-НЕ, выход первого элемента И-НЕ соединен с входами второго и третьего элементов И-НЕ, выходы которых являются первым и вторым выходами поразрядного, узла сравнения соответственно, каждый j-тый ,узел переноса (где j-22+l, 0 п/2. целое число) содержит первый и второй элементы И-НЕ, выходы которых являются первым и вторым выходами узла переноса соответственно, каждый (j+l)-й у-зел перенбса содержит элемент И-НЕ, выход которого является, (Первым выходом узла переноса, входы первого эЯемента И-НЕ j-того узла подключены к первому ВЕЛходу (j-l)-ro узла переноса и к первым выходам (j-l)-ro и j-Toro поразрядных узлов сравнения, входы второго элемента И-НЕ j-Toro узла переноса подключены к второму выходу (j-l)-ro узла переноса и к вторым выходам (j-l)-ro и J-того поразрядных узлов сравнения, входы элемента И-НЕ (j+17-го узла переноса подключены к первому выходу j-Toro узла nepesHoca и к вторым выходам j-Toro и (j4-l)-ro поразрядных узлов сравненияf первый и второй вхо W ды переноса устройства соединены со-ответственно с входами первого и вто рого элементов И-НЕ первого узла пе-реноса ., перэый и второй выходы (j+1)го уз.ла переноса являются первым и вторым выходами устройства соответственно , Отличающеес я тем, о ifi о 4; что, с целью упрощения схемы, каждый (j+l)-й узел переноса содеЕ жит элемент НЕ, вход которого пс1дключен к второму выходу j-того узла переноса, а выход является вторым выходом (j-H)-ro узла переноса. X 4;

ÄÄSUÄÄ 1 4 А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

Э(51) G 06 F 7 02

Ф / ,. ч 1, j Ъ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3399251/18-24 (22) 22 ° 02.82 (46) 07.09.83. Вюл. Р 33 (72) В.Ф.Лысенко (53) 681.325,66(088.8) (56) 1. ABторское свидетельство СССР

9 631914, кл. G 06 F 7/02, 1974.

2. Aaторское свидетельство СССР

9 798809, K . G 06 F 7/02, 1978 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ

ДВОИЧНЫХ ЧИСЕЛ, содержащее и поразряд- ных узлов сравнения, где n — количество разрядов сравниваемых чисел,и и+1 уз лов переноса, причем каждый поразряу(ный узел сравнения содержит первыйтретий элемент И-НЕ, первый вход поразрядного узла сравнения, соединен с входами первого и второго элементов

И-НЕ, второй — c входами первого и. третьего рлемейтов И-НЕ, выход первого элемента И-НЕ соединен с входами второго и третьеГо элементов И-НЕ, -выходы которых являются первым и вторым выходами поразрядного. узла сравнения соответственно, каждый 2-тый ,узел переноса. (где j 23+1, 062 n/2..целое число) содержит первый и второй элементы И-НЕ, выходы которых являются первым и вторым выходами узла переноса соответственно, каждый (j+1) — и узел переноса содержит элемент И-НЕ, выход которого является первым выходом узла переноса, входы первого эЛемента И-НЕ j-того узла подключены к первому выходу (j-1 ) -го узла переноса и к первым выходам (j-1)-го и j-того поразрядных узлов сравнения, входы второго элемента

И-НЕ 3-того узла переноса подключены к второму выходу (j-1)-го узла переноса и к вторым выходам (j-1)-го и j-того поразрядных узлов сравнения, входы элемента И-НЕ (j+1) -ãî узла переноса подключены к первому выходу

j-того узла переноса и к вторым выходам j-того и (j+1)-го поразрядных е

O узлов сравнения, первый и второй вхо ды переноса устройства соединены со-ответственно с входами первого и вто рого элементов И-НЕ первого узла пе-- С реноса, первый и второй выходы (j+1)го узла переноса являются первым и вторым выходами устройства соответст-, венно, Ь т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения схемы., каждый (j+1)-й узел переноса содержит элемент НЕ, вход которого подключен к второму выходу j-того узла переноса, а выход является вторым выходом (j+1)-ro узла переноса.

1040484

Изобретение относится к автомати" ке и вычислителой технике и пред,назначено для сравнения чисел, представленных параллельными кодами.

Известно устройство для сравнения двоичных чисел, содержащее и последовательно соединенных ячеек, .каждая из которых состоит из элементов .

И-НЕ (1).

° Недостатком этого устройства является низкое быстродействие, обуслов1 ленное наличием в каждой цепи переноса 2 и элементов H-HE, где n - число разрядов сравниваемых чисел и сложность, обусловленная наличием семи логических элементов на кажцый срав- 1з ниваемый разряд.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для сравнения двоичных чисел,,содержащее и поразрядных узлов 20 сравнения, где п — число раэряцов в сравниваемых числах и (и+1) узлов пе реноса, причем каждый поразрядный узел сравнения состоит иэ трех элементов И-НЕ, а каждый узел переноса 25 содержит два элемента И-НЕ (2).

Недостаток этого устройства — избыточность схемы переноса, и,. как следствие, сложность устройства.

Цель изобретения — упрощение уст" ЗО ройства., Поставленная цель достигается тем, что з устройстве для сравнения двоичных чисел, содержащем и поразрядных узлов сравнения ф Где n - число Раe- 35 ,рядов в сравниваемых числах, и (п+1) узлов переноса, причем каждый поразрядный узел сравнения содержит первый - третий элемент И-HE первый вход поразрядного узла сравнения соединен с входами первого и второго 40 элементов И-НЕ, второй - входами первого и третьего элементов И-НЕ, выход первого элемента И-НЕ соединен с входами второго и третьего элементов И"HE выходы которого являются 45 первым и вторьза выходами поразрядного узла сравнения соответственно, каждый )-й узел переноса (где j 23+I

04 tin/2 — целое число), содержит первый и второй элемеКты Й-НЕ, входы ко-5р торого являются первым и вторая.выхо- дами узла переноса соответственно, каждый (+1) -й узел переноса содержит элемент И-НЕ,. выход которого является пеРвым выходом узла пеРеноса, зхо-55 ды первого элемента И-НЕ )-ro узла подключены к вервому выходу ()-.1)-ro узла переноса и к первым выходам (j-1)-го и 3-го поразрядных узлов сравнения, входы второго элемента

И-HE j-го узла переноса подключены к второму выходу ((-1)-ro узла переноса и (с вторым выходам (j-1)-ro u .3-го поразрядных узлов сравиейия,вхо» ды элемента И-HE (3+1)-ro узла первноса подключены к первому выходу 65

)-го узла переноса и к вторым выходам (-ro и (j+1) -ro поразрядных узлов сравнения, первый и второй входы переноса устройства соединены соот-, ветственно с входа ли первого и второго элементов И-НЕ первого узла переноса, первой и второй выходы (j+1)-ro узла переноса являются первым и вторым выходами устройства соответственно, каждый ()+1 ) -й узел переноса содержит элемент НЕ, вход которого подключен к второму выходу

j-го узла переноса, а выход является вторым выходом (+1)-го узла переноса, Йа чертеже приведена схема устройства.

Устройство содержит поразрядные узлы 1.„1,..., 1„, кажцый из которых содержит первый-третий элементы

И-HE 2-4 узлы 5 и б переноса, каждый узел 5 содержит первый и второй элементы И-НЕ 7 и 8, каждый узел 6 со- . держит элемент H-HE 9 и элемент НЕ110, входы переноса 11 и 12. Устройства,, выходы 13 и 14 устройства, входы

152i ° ° ° 16п. 16 < 16,> ° ° ° 16 поразрядных узлов сравнения, выходы

17 j 172g ., 17п 18.1, 182 ° ° 18 И поразрядных узлов. сравнения.

Устройство работает следукщим образом.

Поразрядные узлы 1 сравнения при равенстве чисел в разряде формируют уровни логической единицы на своих выходах 17 н )8. Если какой-либо разряд первого числа меньше (больше) этого же разряда второго числа, на выходе 17 соответствукщего поразрядного узла сравнения формируется уровень логического нуля (единицы), а на втором выходе 18 - уровень логической единицы (нуля).

Результат сравнения кодов в старшем разряде (т.е. в разряде с большим номером 1) по отношению к предшествующему разряду является преобладающим йри неравенстве кодов .

При наличии неравенства в одном из разрядов, на соответстзукккем выходе 17 или 18 поразрядного узла сравнения появляется нулевой уровень, который блокирует перенос информации по цепи от входа переноса ll до;выхода 13 и формирует на выходе 13 предварительный результат. Первнос по цепи от входа переноса. 12 до выхода 14 блокируется только при наличии нулевого уровня .на выходе 17 поразрядного узла сравнения, при этом на выходах 13-и 14 всегда будут Различные уровни. При равенстве кодов сравниваемых чисел перенос будет распространяться от входов переноса .11 и 12 до выходов 13 и 14 по обеим цепям переноса, причем на зыхсщах 13 и 14 установятся одииакозыв уровни.

1040484

В таблице приводится состояние

ыходов в зависимости от числа разядоэ .и результаты сравнения.

Число разрядов..

Результат сравнения

Состояние выходов

Входы устройства

13 14

15

А)В

Нечетное А

A(В

А>В

Четное

A(S

° ВЭ

П р и м е ч а н и es Х - произвольное состояние.

Предлагаемое устройство Является типом так как имеет (1 1 В+1 ) влемен» более простыв по сравнению с прото - 35 товходов, а прототип - (12 n+2) . от ® Ф а. 4i Ф ЯЬ а» 15Я ФЯ МНИЛИ Заказ 6930/53 Тираж 706 Подписное

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

Интерпретация сигналов на выходах устройства 13 и 14 зависит от того, является ли ч тным или нечетным число разрядов.

Так как в конкретном случае число разрядов сравниваемых чисел известно 5 и оно либо четно, либо нечетно, то4 на. выходах устройства. всегда можно получить однозначный результат сравнения.