Устройство для сравнения двоичных чисел

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначено для сравнения многоразрядных двоичных чисел. Цель изобретения - повышение быстродействия устройства путем принудительного разряда общей сигнальной шины. Устройство содержит два регистра 1 и 2 на бистабильных элементах, элементы сравнения, выполненные каждый на двух схемах И, подключенных к общей сигнальной шине 8, которая, в свою очередь, через инвертор 9 соединена с выходной шиной 10. Цель изобретения достигается за счет введения диодов, связывающих общую сигнальную шину 8 с шинами 3 и 4 записи и обеспечивающих низкоомную цепь разряда паразитной емкости общей сигнальной шины 8. 2 ил.

СОЮЗ СО8ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

° ° °

° ° °

° ° °

° ° °

° ° °

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ6СТВУ (21) 3905869/63 (22) 29.05.85 (46) 15.07.91. Бюл. hh 26 (72) А.Н.Чистяков и Л,Н.Чистякова (53) 681.325.5 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

hL 564632, кл, G 06 F 7/04, 1977.

Смирнов Н.А., Смолов В.Б, Лабораторный практикум по курсу "Вычислительные машины дискретного действия". М.: Высшая школа, 1966, с. 157, рис, П1-18, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ДВОИЧНЫХ ЧИСЕЛ (57) Изобретение относится к актоматике и вычислительной технике и предназначено

„„Ы „„1663608 А1 L (я)5 G 06 F 7/00, Н 03 К 19/21 для сравнения многоразрядных двоичных чисел. Цель изобретения — повышение быстродействия устройства путем принудительного разряда общей сигнальной шины.

Устройство содержит два регистра 1 и 2 на бистабильных элементах, элементы сравнения, выполненные каждый на двух схемах И, подключенных к общей сигнальной шине 8, которая, в свою очередь, через инвертор 9 соединена с выходной шиной 10. Цель изо. бретения достигается за счет введения ди одов, связывающих общую сигнальную шину 8 с шинами 3 и 4 записи и обеспечивающих низкоомную цепь разряда паразитной емкости общей сигнальной шины 8, 2 ил, 1663608 элементах И, состояших иэ резисторов 5, диодов 6 и 7. Резистор 5 первого элемента

И подсоединен к первому выходу триггера 20 к общей сигнальной шине 8, анодами через 40 конденсаторы 12 — к соответствующим шиИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для сравнения многоразрядных двоичных чисел.

Цель изобретения — повышение быстродействия устройства путем принудительного разряда общей сигнальной шины.

На фиг. 1 дана принципиальная электрическая схема устройства; на фиг. 2 — эпюры напряжений в схеме.

Устройство содержит регистры 1 и 2 сравниваемых кодов а — а и Ь1 — bn, выполненные на бистабильных элементах, например триггерах, причем входы регистров подключены к соответствующим шинам 3 и

4 записи, а также поразрядные элементы сравнения, выполненные каждый на двух регистра 1, а диод 6 анодом — к нулевому выходу триггера регистра 2, резистор 5 второго элемента И подсоединен к единичному выходу триггера регистра 2, а диод 6 анодом — к нулевому выходу триггера регистра 1, К точкам соединения диодов 6 и резисторов 5 подключены катоды диодов 7, аноды которых подключены к общей сигнальной шине

B. Инвертор 9 связан входом с общей сигнальной шиной 8, а выходом — с выходной шиной 10.

В устройство введены два диода 11, связывающие общую сигнальную шину 8 с шинами 3 записи, Для того, чтобы не накладывать ограничения на длительность импульсов записи, введены формирующие дифференцирующие RC-цепочки, состоящие из конденсаторов 12 и резисторов 13, При этом диоды 11 катодами подсоединены нам 3 и 4 записи, а точки соединения диодов

11 и конденсаторов 12 через резисторы 13 связаны с источником питания устройства, Устройство работает следующим образом, При одинаковом состоянии всех соответствующих триггеров регистров 1 и 2, т.е, при равенстве чисел а, „. а и b> ... Ьп на выходах всех схем И поддерживается нулевой потенциал, а следовательно, на шине 8 также имеется нулевой потенциал, При этом транзистор инвертора 9 заперт, а на выходной шине 10 присутствует отрицательный потенциал, свидетельствующий о равенстве чисел. Если числа не совпадают хотя бы по одному разряду, то на выходе соответствующей схемы И формируется отрицательный потенциал, который приводит к установлению нулевого потенциала на выходной ши25

35 не 10, свидетельствующего о неравенстве чисел. Диоды 11 при установившихся состояниях регистров 1 и 2 заперты, так как на их катодах присутствует либо нулевой, либо отрицательный потенциал, образуемый делителем из сопротивлений резистора 5 и входного сопротивления инвертора 9, а аноды через резистор 13 находятся под напряжением питания, при этом конденсатор 12 разряжен.

Таким образом, в установившемся режиме диоды 11 на работу устройства не влияют, Работа устройства в переходном режиме поясняется эпюрами на фиг, 2, где на зпюре 14 изображены сигналы "Запись", на эпюрах 15 и 16 — напряжения на соответствующих выходах триггеров одного и того же разряда регистров 1 и 2, зпюра 17 — сигнал на общей сигнальной шине 8, а эпюра 18— сигнал на выходной шине 10, При появлении сигнала "Запись" на шине 3 или 4 общая сигнальная шина 8 находится под нулевым потенциалом. Если при этом возникает переход от равенства состояния триггеров к неравенству, происходит небольшая задержка фронта нарастания отрицательного напряжения на шине 8 из-за паразитной емкости и подключенной параллельно к ней емкости конденсатора 12. По окончании сигнала "Запись" диод 11 запирается, а конденсатор 12 разряжается через резистор 13 и выходное сопротивление источника сигнала "Запись".

Если возникает переход от неравенства состояния триггеров к равенству, то разряд паразитной емкости общей сигнальной шины 8 происходит через диод 11, конденсатор

12 и низкое выходное сопротивление источника сигнала "Запись", При этом диоды 11 шунтируют большое входное сопротивление инвертора 9, обеспечивая быстрый спад отрицательного напряжения на общей сигнальной шине 8 и, следовательно, быстрое формирование сигнала равенства кодов на выходной шине 10.

На эпюрах 17 и 18 сплошные линии изображают напряжения при наличии диодов

11, а пунктирные линии — без них. Уменьшение длительности Т разряда общей сигнальной шины (см. фиг, 2) позволяет процесс анализа сигнала сравнения осуществлять раньше (на 7-3 мкс при сравнении 25-разрядн ых чисел).

Формула изобретения

Устройство для сравнения двоичных чисел, содержащее два регистра, построенных на бистабильных элементах, соединенных попарно с помощью элемен1663608

Qua 2

Составитель И.Горелова

Техред М.Моргентал Корректор И.Муска

Редактор Т,Клюкина

Заказ 2266 Тираж 401 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101 тов сравнения, выполненных каждый на двух диодно-резистивных элементах И, выходные диоды которых анодами подключены к общей сигнальной шине. соединенной с входом инвертора, причем выход инвертора связан с выходной шиной, а входы регистров подключены к соответствующим шинам записи, о т л и ч а ю щ е е с я тем. что, с целью повышения быстродействия устройства путем принудительного разряда общей сигнальной шины, в него введены

5 два диода, катодами связанные с общей сигнальной шиной, а анодами — с соответствующими шинами записи.