Устройство сравнения двоичных чисел



Устройство сравнения двоичных чисел

 


Владельцы патента RU 2504825:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" (RU)

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 для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления и др.

Известны устройства сравнения двоичных чисел (см., например, патент РФ 2363037, кл. G06F 7/02, 2009 г.), выполняющие с помощью импульсного сигнала распознавание отношений А>В, А=В, А<В, где А=а3а2а1а0, В=b3b2b1b0 - четырехразрядные двоичные числа, задаваемые двоичными сигналами a0,…,a3, b0,…,b3∈{0,1}.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных устройств сравнения двоичных чисел, относятся зависимость между максимальным временем задержки распространения сигнала и разрядностью сравниваемых двоичных чисел, а также сложность этих устройств, обусловленная тем, что цена по Квайну, в частности, упомянутого аналога равна 36.

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 четыре элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и с помощью импульсного сигнала выполняет распознавание отношений А>В, А=В, А<В, где А=a3a2a1a0, В=b3b2b1b0 - четырехразрядные двоичные числа, задаваемые двоичными сигналами a0,…,a3, b0,…,b3∈{0,1}.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относятся зависимость между максимальным временем задержки распространения сигнала и разрядностью сравниваемых двоичных чисел, а также сложность прототипа, обусловленная тем, что его цена по Квайну равна 32.

Техническим результатом изобретения является упрощение устройства за счет уменьшения его цены по Квайну и исключение зависимости между максимальным временем задержки распространения сигнала и разрядностью сравниваемых двоичных чисел при сохранении функциональных возможностей прототипа.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в устройстве сравнения двоичных чисел, содержащем четыре элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, у которых первый и второй входы i-го (i= ) элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены соответственно с i-ым и (4+i)-ым входами устройства сравнения двоичных чисел, особенность заключается в том, что в него дополнительно введены четыре замыкающих и четыре размыкающих ключа, причем первый вход и выход i-го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены соответственно с входом i-го замыкающего ключа и управляющим входом объединенных выходами i-ых замыкающего, размыкающего ключей, а выход предыдущего, выход четвертого и вход первого размыкающих ключей соединены соответственно с входом последующего размыкающего ключа, выходом и настроечным входом устройства сравнения двоичных чисел.

На фиг. представлена схема предлагаемого устройства сравнения двоичных чисел.

Устройство сравнения двоичных чисел содержит элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 11,…, 14, замыкающие и размыкающие ключи 21,…,24 и 31,…,34, причем первый вход и выход элемента 1i(i= ) соединены соответственно с входом ключа 2i и управляющим входом объединенных выходами ключей 2i, 3i, а выходы ключей 3j(j= ), 34 и вход ключа 3i соединены соответственно с входом ключа 3j+1, выходом и настроечным входом устройства сравнения двоичных чисел, i-й и (4+i)-й входы которого соединены соответственно с первым и вторым входами элемента 1i.

Работа предлагаемого устройства сравнения двоичных чисел осуществляется следующим образом. На его настроечный вход подается положительный импульсный сигнал z0∈{0,1}. На его первый,…, четвертый и пятый,…, восьмой входы подаются соответственно произвольные двоичные сигналы а0,…,а3∈{0,1} и b0,…,b3∈{0,1}, которые задают подлежащие сравнению четырехразрядные двоичные числа А=а3а2а1а0 и B=b3b2b1b00, b0 задают значения младших разрядов). Если ai-1≠bi-1 (i= ) либо ai-1=bi-1, то ключ 2, соответственно, замкнут либо разомкнут, а ключ 3i - разомкнут либо замкнут. Тогда на объединенных выходах ключей 2i, 3i будет воспроизводиться функция zi(ai-1, bi-1, zi-1), которую определяет представленная ниже таблица.

ai-1 bi-1 zi-1 zi
0 0 0 0
0 0 1 1
0 1 0 0
0 1 1 0
1 0 0 1
1 0 1 1
1 1 0 0
1 1 1 1

Анализ данных, приведенных в таблице, позволяет заключить, что при ai-1>bi-1, ai-1<bi-1, ai-1=bi-1 имеем соответственно zi=1, zi=0, zi=zi-1. Таким образом, если А>В, А<В или А=В, то на выходе предлагаемого устройства соответственно получим логическую «1», логический «0» или положительный импульсный сигнал z0.

Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемое устройство сравнения двоичных чисел с помощью импульсного сигнала выполняет распознавание отношений А>В, А=В, А<В, где А=а3а2а1а0, В=b3b2b1b0 - четырехразрядные двоичные числа, задаваемые двоичными сигналами a0,…,a3, b0,…,b3∈{0,1}, и является по сравнению с прототипом более простым, так как цена по Квайну предлагаемого устройства равна 20. Кроме того, в предлагаемом устройстве сравнения двоичных чисел максимальное время τ задержки распространения сигнала не зависит от разрядности сравниваемых двоичных чисел, поскольку τ=τИСКЛ.ИЛИКл, где τ ИСКЛ.ИЛИ и τКл есть длительности задержек, вносимых элементом ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и ключом.

Устройство сравнения двоичных чисел, содержащее четыре элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, у которых первый и второй входы i-го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены соответственно с i-ым и (4+i)-ым входами устройства сравнения двоичных чисел, отличающееся тем, что в него дополнительно введены четыре замыкающих и четыре размыкающих ключа, причем первый вход и выход i-го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены соответственно с входом i-го замыкающего ключа и управляющим входом объединенных выходами i-ых замыкающего, размыкающего ключей, а выход предыдущего, выход четвертого и вход первого размыкающих ключей соединены соответственно с входом последующего размыкающего ключа, выходом и настроечным входом устройства сравнения двоичных чисел.



 

Похожие патенты:

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.

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

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 синхронизации данных. .

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 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. 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