Компаратор двоичных чисел

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления. Техническим результатом является уменьшение аппаратурных затрат. Устройство содержит два элемента задержки, два элемента И, четыре элемента ИЛИ, два элемента НЕ. 1 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления и др.

Известны компараторы двоичных чисел (см., например, рис.6-19а на стр.286 в книге Поспелов Д.А. Логические методы анализа и синтеза схем. М.: Энергия, 1974), которые выполняют распознавание отношений х12, х1≠х2, где х1=x1(n-1)…x10, х2=x2(n-1)…x20 - n-разрядные двоичные числа, задаваемые двоичными сигналами х10,…,x1(n-1),x20,…,x2(n-1)∈{0,1}, причем сигналы x1(n-j), x2{n-j) подаются на упомянутые компараторы в j-й момент времени, а сигналы xi(n-1) и xi0

определяют значения соответственно старшего и младшего разрядов числа xi.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных компараторов двоичных чисел, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не выполняется распознавание отношений xl2, x1<x2.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятый за прототип компаратор двоичных чисел (рис.6-20 на стр.288 в книге Поспелов Д.А. Логические методы анализа и синтеза схем. М.: Энергия, 1974), который содержит элементы НЕ, элементы И, элементы ИЛИ, элементы задержки и выполняет распознавание отношений x1=x2, x12, x1<x2. где х1=x1(n-1)…x10, х2=x2(n-1)…x20 - n-разрядные двоичные числа, задаваемые двоичными сигналами х10,…,x1(n-1),x20,…,x2(n-1)∈{0,1}, причем сигналы x1(n-j), x2(n-j) подаются на соответствующие входы прототипа в j-й момент времени, а сигналы xi(n-1) и xi0 определяют значения соответственно старшего и младшего разрядов числа xi.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относятся большие аппаратурные затраты.

Техническим результатом изобретения является уменьшение аппаратурных затрат при сохранении функциональных возможностей прототипа.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в компараторе двоичных чисел, содержащем два элемента НЕ, два элемента И, два элемента ИЛИ и два элемента задержки, особенность заключается в том, что в него дополнительно введены два элемента ИЛИ, причем первый, второй входы и выход i-го элемента ИЛИ соединены соответственно с выходом i-го элемента И, первым входом (i+2)-го элемента ИЛИ и входом i-го элемента задержки, подключенного выходом к первому входу (i+2)-го элемента ИЛИ, второй вход и выход которого соединены соответственно с первым входом i-го элемента И и входом i-го элемента НЕ, подключенного выходом к второму входу (3-i)-го элемента И, первый вход которого соединен с (3-i)-м входом компаратора двоичных чисел, подключенного i-м выходом к выходу i-го элемента ИЛИ.

На чертеже представлена схема предлагаемого компаратора двоичных чисел.

Компаратор двоичных чисел содержит два элемента задержки 11, 12, два элемента И 21, 22, четыре элемента ИЛИ 31, 32, 33, 34, два элемента НЕ 41, 42, причем первый, второй входы и выход элемента 3i соединены соответственно с выходом элемента 2i, первым входом элемента 3i+2 и входом элемента 1i подключенного выходом к первому входу элемента 3i+2, второй вход и выход которого соединены соответственно с первым входом элемента 2i и входом элемента 4i, подключенного выходом к второму входу элемента 23-i, первый вход которого соединен с (3-i)-м входом компаратора двоичных чисел, подключенного i-м выходом к выходу элемента 3i.

Работа предлагаемого компаратора двоичных чисел осуществляется следующим образом. На его первый и второй входы в j-й момент времени подаются соответственно двоичные сигналы x1(n-j)∈{0,1} и x2(n-j)∈{0,1}, которые задают значения (n-j)-х разрядов подлежащих сравнению n-разрядных двоичных чисел х1=x1(n-1)…x10, и x2=x2(n-1)…x20. Здесь сигналы xi(n-l) и xi0 определяют значения соответственно старшего и младшего разрядов числа xi. Сигнал на выходе элемента задержки 1i в j-й момент времени равен сигналу, который действовал на его входе в (j-1)-й момент времени, а уi0=0 (в качестве элемента задержки может быть использован D-триггер). Тогда сигналы на первом, втором выходах предлагаемого компаратора будут определяться выражениями

где у1020=0. В представленной ниже таблице приведены значения реализуемых выражениями (1) функций на всех возможных наборах значений их аргументов.

уl(j-l) у2(j-l) xl(n-j) x2(n-j) уlj У2j
0 0 0 0 0 0
0 0 0 1 0 1
0 0 1 0 1 0
0 0 1 1 0 0
0 1 0 0 0 1
0 1 0 1 0 1
0 1 1 0 0 1
0 1 1 1 0 1
1 0 0 0 1 0
1 0 0 1 1 0
1 0 1 0 1 0
1 0 1 1 1 0

Анализ данных, приведенных в таблице, позволяет заключить, что: 1) если уl(j-l)2(j-1)=0 и x1(n-j)=x2(n-j), то уlj2j=0; 2) если уl(j-l)2(j-1)=0 и xl(n-j)>x2(n-j) 1(j-l)2(j-l)=0 и xl(n-j)<x2(n-j)), то уlj=1 и у2j=0 (уlj=0 и у2j=1); 3) если у1(j-l)=1 и у2(j-l)=0 (у1(j-l)=0 и у2(j-l)=1),то у1j=1 и у2j=0 (у1j=0 и у2j=1) Таким образом, когда х12 либо х12 либо х12 соответственно имеем у1n2n=0 либо у1n=1, у2n=0 либо у1n=0, у2n=1. При этом предлагаемый компаратор содержит десять элементов. Отметим, что в состав прототипа входят двенадцать элементов.

Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемый компаратор двоичных чисел обладает меньшими по сравнению с прототипом аппаратурными затратами и выполняет распознавание отношений x12, х12, х12, где х1=x1(n-1)…x10, х22(n-1)…х20 - n-разрядные двоичные числа, задаваемые двоичными сигналами х10,,x1(n-1), x20,…,x2(n-1)∈{0,1}, причем сигналы x1(n-j), x2(n-j) подаются на соответствующие входы предлагаемого компаратора в j-й момент времени, а сигналы xi(n-1) и xi0 определяют значения соответственно старшего и младшего разрядов числа xi.

Компаратор двоичных чисел, содержащий два элемента НЕ, два элемента И, два элемента ИЛИ и два элемента задержки, отличающийся тем, что в него дополнительно введены два элемента ИЛИ, причем первый, второй входы и выход i-го элемента ИЛИ соединены соответственно с выходом i-го элемента И, первым входом (i+2)-го элемента ИЛИ и входом i-го элемента задержки, подключенного выходом к первому входу (i+2)-го элемента ИЛИ, второй вход и выход которого соединены соответственно с первым входом i-го элемента И и входом i-го элемента НЕ, подключенного выходом к второму входу (3-i)-го элемента И, первый вход которого соединен с (3-i)-м входом компаратора двоичных чисел, подключенного i-м выходом к выходу i-го элемента ИЛИ.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления. .

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано как средство предварительной обработки информации. .

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для оценки и сравнения эффективности функционирования однотипных организаций с целью выработки рекомендаций по улучшению качества их работы.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах цифровой вычислительной техники как средство предварительной обработки информации.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в цифровых компараторах, ассоциативных процессорах и машинах баз данных. .

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в цифровых компараторах, ассоциативных процессорах и машинах баз данных. .

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в цифровых компараторах, ассоциативных процессорах и машинах баз данных. .

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах цифровой вычислительной техники как средство предварительной обработки информации.

Изобретение относится к специализированным средствам вычислительной техники и может быть использовано в системах, в которых требуется аппаратная реализация алгоритмов цифровой фильтрации сигналов.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления. .

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления

Изобретение относится к области синхронизации данных

Изобретение относится к системам и методам создания описания и сравнения функционала исполняемых файлов и предназначено для определения принадлежности исполняемых файлов к известным коллекциям файлов

Изобретение относится к области электротехники, а именно к технике проводной связи, и может быть использовано при построении асинхронных цифровых систем коммутации

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в вычислительных системах, функционирующих в системе остаточных классов. Техническим результатом является повышение быстродействия устройства и сокращение аппаратных затрат. Устройство содержит входные регистры, схемы определения знака, схемы сдвига полярности чисел, просмотровые таблицы (память) для хранения констант и , сумматор и логический элемент «исключающее или», схему анализа знаков чисел. 3 ил.

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 в цифровых компараторах, ассоциативных процессорах и машинах баз данных. Техническим результатом является упрощение устройства за счет обеспечения однородности аппаратурного состава. Устройство сравнения двоичных чисел предназначено для распознавания отношений A>B, A=B, A<B, где A=an-1…a0, B=bn-1…b0 - n-разрядные двоичные числа, задаваемые двоичными сигналами a0,…,an-1, b0,…, bn-1∈{0,l}, и содержит 3n переключателей (11,…,3n). 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области телекоммуникаций и может быть использовано для построения цифровых систем коммутации. Технический результат заключается в снижении загрузки ЭВМ цифровой системы коммутации. Способ пространственно-временной коммутации заключается в следующем: принимают коммутируемый телефонный сигнал на входящих линиях связи, присоединяют соответствующий сигнал в виде двоичного кода, сопровождающий этот коммутируемый сигнал и определяющий промежуточный путь цифровой системы коммутации на каждом звене пространственной ступени коммутации, отыскивают свободные промежуточные пути коммутационной системы, соединяют линии вызывающего и вызываемого абонентов, при этом предварительно уменьшают количество промежуточных линий коммутационной системы, записывают в память в виде двоичного кода указатель занятости промежуточной линии коммутируемого телефонного сигнала, принятого на входящих линиях связи, и при повторном приеме нового коммутируемого телефонного сигнала на входящих линиях связи считывают значения указателя занятости промежуточной линии из памяти, и в случае его наличия отказывают в установлении соединения, а при отсутствии указателя занятости промежуточной линии осуществляют соединение линий вызывающего и вызываемого абонентов. 3 ил.

Изобретение относится к области радиотехники и цифровой техники и может быть использовано при создании коммутационных систем различной размерности, в том числе и полнодоступных высокочастотных коммутаторов. Технический результат заключается в создании коммутационной системы высокочастотного полнодоступного коммутатора на одном типовом коммутационном модуле. Технический результат достигается за счет пятикаскадной коммутационной системы, которая выполнена на однотипном типовом модуле 4×4 в каждом каскаде, а также за счет системы управления, содержащей электронно-вычислительную машину, устройство сопряжения и преобразователи кодов. 2 ил.

Изобретение относится к медицине, рентгенографии, цифровым методам обработки изображений и статистическим методам распознавания образов, может быть использовано для диагностики патологий верхнечелюстных и лобных пазух. На рентгенограмме выделяют «зоны интереса» посредством контуров пазухи (П) и одноименной орбиты (О), последний используют в качестве эталонного образа (ЭО) для идентификации и оценки степени патологии П. Оцифровывают изображение контуров дискретизацией по пространству и квантованием по амплитуде интенсивности яркости пикселей исходя из разрешающей способности источника изображения и разрядности компьютера. Строят гистограммы - статистические портреты изображений контуров П и О с оценкой их плотностями яркости М, дисперсиями D, среднеквадратичными отклонениями (СКО) σ, коэффициентом плотности Кпл (отношение плотности Мп исследуемого контура П к плотности Мо контура одноименной О, выраженных в единицах шкалы серого цвета). Идентифицируют состояние П по значению Кпл=Мп/Мо. При Кпл <1±σ фиксируют норму, при Кпл>1+σ - патологию П. Для повышения разрешающей способности диагностики состояния П изображения выделенных контуров одноименных П и О представляют как результат оцифровывания одноразмерными матрицами интенсивностей яркостей. Формируют вариационные ряды (ВР) с оценкой размаха каждого ВР Δx=xmax-xmin. Определяют отношение экстремальных элементов ряда η=xmax/xmin, в первичном приближении осуществляют оценку состояния П: норма - при Δх≅0, η≅1; патология - Δх≠0, η>1. Далее характер патологии П оценивают количественно коэффициентом вариации V (отношение СКО σх к плотности Мх соответствующей гистограммы). Пары одноименных контуров П и О, имеющие многомодальную гистограмму, сегментируют путем декомпозиции каждой соответствующей контуру матрицы значений интенсивности яркости на L подматриц размером nl×n, где nl=n/L, n×n - размерность исходной матрицы контура. Строят L соответствующих гистограмм и оценивают их количественными характеристиками Ml, Dl, σl, Vl, где l - номер сегмента. Путем сравнительного анализа гистограмм сегментов контуров О выбирают в качестве ЭО такой l-й сегмент, гистограмма которого имеет гомогенный характер с минимальным значением дисперсии Dol→min и коэффициента вариации Vol→min. Фиксируют параметры его гистограммы, производят дифференциальную топологическую декомпозицию общего Кпл исследуемой П на L коэффициентов плотности сегментов, каждый из которых определяют отношением плотности Мпl гистограммы l-го сегмента контура П к плотности гистограммы сегмента контура О Mol, выбранного в качестве ЭО: Кплl=Mпl/Mol. По топологическому ряду значений Кпл и V сегментов контура П {Kпл1, Kпл2, …, KплL}; {V1, V2, …, VL} оценивают состояние П, осуществляя локальную интерпретацию ее содержимого. Способ обеспечивает количественную оценку содержимого околоносовой П, степени ее патологии, точность локализации и дифференциальную диагностику, возможность классификации исследуемой патологии. 17 ил., 3 пр., 2 табл.
Наверх