Устройство сравнения двоичных чисел



Устройство сравнения двоичных чисел

 


Владельцы патента RU 2420789:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" (RU)

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей устройства за счет распознавания ситуаций А≥В и А<В, либо А>В и А≤В, либо А=В и А≠В, где A=an-1…а0, B=bn-1…b0 - n-разрядные двоичные числа, задаваемые двоичными сигналами а0, …, an-1, b0, …, bn-1 ∈ {0,1}, а также исключение зависимости между разрядностью сравниваемых двоичных чисел и максимальным временем задержки распространения сигнала. Устройство содержит n групп ключей, каждая из которых состоит из 6 ключей. 1 ил., 1 табл.

 

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

Известны устройства сравнения двоичных чисел (см., например, нижний рис. в табл.3.5 на стр.103 в книге Справочник по цифровой вычислительной технике. Малиновский Б.Н., Александров В.Я., Боюн В.П. и др. / Под ред. Б.Н.Малиновского. Киев: Техника, 1974 г.), выполняющие распознавание ситуаций x1>x2 и х1≤x2, где x1, x2∈{0,1} - одноразрядные двоичные числа, задаваемые двоичными сигналами.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных устройств сравнения двоичных чисел, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не допускается сравнение n-разрядных двоичных чисел, задаваемых двоичными сигналами.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является, принятое за прототип, устройство сравнения двоичных чисел (патент РФ 2324971, кл. G06F 7/00, 2008 г.), которое содержит выход, настроечный вход и при произвольной разрядности реализует распознавание ситуаций А≥В и А<В либо А>В и А≤В, где А=an-1…a0 и В=bn-1…b0 - n-разрядные двоичные числа, задаваемые двоичными сигналами a0, …, an-1, b0, …, bn-1 ∈ {0,1}.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относятся зависимость между разрядностью сравниваемых двоичных чисел и максимальным временем задержки распространения сигнала, а также ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не допускается распознавание ситуаций А=В и А≠В.

Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей, за счет обеспечения распознавания ситуаций А≥В и А<В, либо А>В и А≤В, либо А=В и А≠В, где А=an-1…a0 и В=bn-1…b0 - n-разрядные двоичные числа, задаваемые двоичными сигналами a0, …, an-1, b0, …, bn-1 ∈ {0,1}, а также исключение зависимости между разрядностью сравниваемых двоичных чисел и максимальным временем задержки распространения сигнала.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в устройстве сравнения двоичных чисел, содержащем настроечный вход и выход, особенность заключается в том, что в него дополнительно введены 6 n ключей, которые сгруппированы в n групп так, что каждая группа содержит первый, третий, пятый ключи, выполненные замыкающими, и второй, четвертый, шестой ключи, выполненные размыкающими, причем в i-й группе вход пятого и вход шестого ключей и их управляющий вход соединены соответственно с объединенными выходами первого, второго и объединенными выходами третьего, четвертого ключей и (n+i)-м входом устройства сравнения двоичных чисел, первый, второй дополнительные настроечные и i-й входы которого соединены соответственно с входом второго, входом третьего и управляющим входом первого-четвертого ключей i-й группы, объединенные выходы пятого, шестого ключей каждой предыдущей группы соединены с объединенными входами первого, четвертого ключей последующей группы, а объединенные выходы пятого, шестого ключей n-й группы образуют выход устройства сравнения двоичных чисел, настроечный вход которого объединен с входами первого, четвертого ключей первой группы.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства сравнения двоичных чисел.

Устройство сравнения двоичных чисел содержит 6 n ключей 11, …, 6n, которые сгруппированы в n групп так, что i-я группа содержит ключи 1i 3i 5i, выполненные замыкающими и ключи 2i, 4i, 6i, выполненные размыкающими, причем входы ключей 5i, и 6i и их управляющий вход соединены соответственно с объединенными выходами ключей 1i, 2i и объединенными выходами ключей 3i 4i и (n+i)-м входом устройства сравнения двоичных чисел, первый, второй дополнительные настроечные и i-й входы которого соединены соответственно с входами ключей 2i, 3i и управляющим входом ключей 1i-4i, объединенные выходы ключей 5j, 6j соединены с объединенными входами ключей 1j+1, 4j+1, а объединенные выходы ключей 5n, 6n образуют выход устройства сравнения двоичных чисел, настроечный вход которого объединен с входами ключей 11, 41.

Работа предлагаемого устройства сравнения двоичных чисел осуществляется следующим образом. На его настроечном входе и первом, втором дополнительных настроечных входах фиксируются соответственно управляющие сигналы z0∈{0,1} и g1, g2 ∈ {0,1}. На его первый, …, n-й и (n+1)-й, …, (2n)-й входы подаются соответственно произвольные двоичные сигналы b0, …, bn-1 ∈ {0,1} и a0, …, an-1 ∈ {0,1}, которые задают подлежащие сравнению n-разрядные двоичные числа A=an-1…a0, B=bn-1…b0 (an-1, bn-1 и a0, b0 определяют значения старших и младших разрядов соответственно). Тогда сигнал на выходах ключей 5i, 6i будет определяться выражением

,

где +, * - символы операций ИЛИ, И соответственно. В представленной ниже таблице приведены значения функции zn(z0, g1, g2, A, B) на всех возможных наборах значений ее аргументов z0, g1, g2, полученные для всех возможных ситуаций, возникающих при сравнении n-разрядных двоичных чисел А, В.

z0 g1 g2 А>В A<B A=B
0 0 0 zn=0 zn=0 zn=0
0 0 1 zn=0 zn=1 zn=0
0 1 0 zn=1 zn=0 zn=0
0 1 1 zn=1 zn=1 zn=0
1 0 0 zn=0 zn=0 zn=1
1 0 1 zn=0 zn=1 zn=1
1 1 0 zn=1 zn=0 zn=1
1 1 1 zn=1 zn=1 zn=1

Таким образом, при z0=g1=1, g2=0, либо при z0=g2=0, g1=1, либо при x0=1, g1=g2=0 на выходе предлагаемого устройства соответственно получим

либо либо .

Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемое устройство сравнения двоичных чисел обладает более широкими по сравнению с прототипом функциональными возможностями, так как обеспечивает распознавание ситуаций А≥В и А<В, либо А>В и А≤В, либо А=В и А≠В, где А=an-1…a0, В=bn-1…b0 есть n-разрядные двоичные числа, задаваемые двоичными сигналами a0,…, an-1, b0,…, bn-1∈{0,1}. Кроме того, в предлагаемом устройстве сравнения двоичных чисел максимальное время τ задержки распространения сигнала не зависит от разрядности сравниваемых двоичных чисел, поскольку τ=τкл, где τкл, - длительность задержки, вносимой ключом.

Устройство сравнения двоичных чисел, содержащее настроечный вход и выход, отличающееся тем, что в него дополнительно введены 6n ключей, которые сгруппированы в n групп так, что каждая группа содержит первый, третий, пятый ключи, выполненные замыкающими, и второй, четвертый, шестой ключи, выполненные размыкающими, причем в i-й () группе вход пятого и вход шестого ключей и их управляющий вход соединены соответственно с объединенными выходами первого, второго и объединенными выходами третьего, четвертого ключей и (n+i)-м входом устройства сравнения двоичных чисел, первый, второй дополнительные настроечные и i-й входы которого соединены соответственно с входом второго, входом третьего и управляющим входом первого - четвертого ключей i-й группы, объединенные выходы пятого, шестого ключей каждой предыдущей группы соединены с объединенными входами первого, четвертого ключей последующей группы, а объединенные выходы пятого, шестого ключей n-й группы образуют выход устройства сравнения двоичных чисел, настроечный вход которого объединен с входами первого, четвертого ключей первой группы.



 

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 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 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