Устройство сравнения двоичных чисел



Устройство сравнения двоичных чисел

 


Владельцы патента RU 2507564:

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

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

Известны устройства сравнения двоичных чисел (см., например, рис.4.18 на стр.163 в книге Бибило П.Н. Основы языка VHDL. М.: Солон-Р, 2000 г.), при произвольной разрядности выполняющие распознавание отношений A≥B, А<В, где A=an-1…a0, B=bn-1…b0 - n-разрядные двоичные числа, задаваемые двоичными сигналами a0,…, an-1, b0,…, bn-1∈{0,l}.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных устройств сравнения двоичных чисел, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не выполняется распознавание отношений A>B и A=B.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятое за прототип устройство сравнения двоичных чисел (патент РФ 2363037, кл. G06F 7/02, 2009 г.), которое содержит выход, настроечный вход и при произвольной разрядности выполняет распознавание отношений А>В, А-В, 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}.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относится сложность устройства, обусловленная неоднородностью аппаратурного состава (прототип состоит из элементов трех типов).

Техническим результатом изобретения является упрощение устройства за счет обеспечения однородности аппаратурного состава при сохранении функциональных возможностей прототипа.

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 3n переключателей, которые сгруппированы по три переключателя в n групп, причем в i-й группе нормально замкнутый, нормально разомкнутый контакты и управляющий вход третьего переключателя и объединенные нормально разомкнутый контакт первого, нормально замкнутый контакт второго переключателей и их управляющий вход соединены соответственно с коммутационными контактами первого, второго переключателей и (n+i)-м и i-м входами устройства сравнения двоичных чисел, коммутационный контакт третьего переключателя предыдущей группы соединен с нормально замкнутым контактом первого, нормально разомкнутым контактом второго переключателей последующей группы, а коммутационный контакт третьего переключателя n-й группы и объединенные нормально замкнутый контакт первого, нормально разомкнутый контакт второго переключателей первой группы соединены соответственно с выходом и настроечным входом устройства сравнения двоичных чисел.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства сравнения двоичных чисел.

Устройство сравнения двоичных чисел содержит 3n переключателей 11,…, 3n, которые сгруппированы в n групп так, что i-я группа содержит переключатели 1i, 2i, 3i, причем нормально замкнутый, нормально разомкнутый контакты и управляющий вход переключателя 3i и объединенные нормально разомкнутый контакт переключателя 1i, нормально замкнутый контакт переключателя 2i и их управляющий вход соединены соответственно с коммутационными контактами переключателей 1i, 2i, - и (n+i)-м и i-м входами устройства сравнения двоичных чисел, коммутационный контакт третьего переключателя предыдущей группы соединен с нормально замкнутым контактом первого, нормально разомкнутым контактом второго переключателей последующей группы, а коммутационный контакт переключателя 3n и объединенные нормально замкнутый контакт переключателя 11, нормально разомкнутый контакт переключателя 21 соединены соответственно с выходом и настроечным входом устройства сравнения двоичных чисел.

Работа предлагаемого устройства сравнения двоичных чисел осуществляется следующим образом. На его настроечный вход подается положительный импульсный сигнал z0∈{0,l}. На его первый,…, n-й и (n+1)-й,…, (2n)-й входы подаются соответственно произвольные двоичные сигналы a0,…, aa-1∈{0,l} и b0,…, bn-1∈{0,l}, которые задают подлежащие сравнению n-разрядные двоичные числа A=an-1…а0 и B=bn-1/b0 (an-1, bn-1 и а0, b0 определяют значения старших и младших разрядов соответственно). Если на управляющем входе переключателя действует логический «0» (логическая «1»), то нормально замкнутый контакт этого переключателя замкнут (разомкнут), а нормально разомкнутый - разомкнут (замкнут). Тогда i-я группа переключателей будет воспроизводить функцию zi(ai-1, bn-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: 1) если ai-1<bi-1 или ai-1=bi-1 и zi-1=0, то zi=0; 2) если ai-1>bi-1 или ai-1=bi-1 и zi-1=1, то zi=1. Следовательно, при z0=1 либо z0=0 соответственно имеем

Таким образом, если A>B, A<B или A=B, 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 выполняет распознавание 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∈{0,1}, и имеет однородный аппаратурный состав.

Устройство сравнения двоичных чисел, содержащее настроечный вход и выход, отличающееся тем, что в него дополнительно введены 3n переключателей, которые сгруппированы по три переключателя в n групп, причем в i-й группе нормально замкнутый, нормально разомкнутый контакты и управляющий вход третьего переключателя и объединенные нормально разомкнутый контакт первого, нормально замкнутый контакт второго переключателей и их управляющий вход соединены соответственно с коммутационными контактами первого, второго переключателей и (n+i)-м и i-м входами устройства сравнения двоичных чисел, коммутационный контакт третьего переключателя предыдущей группы соединен с нормально замкнутым контактом первого, нормально разомкнутым контактом второго переключателей последующей группы, а коммутационный контакт третьего переключателя n-й группы и объединенные нормально замкнутый контакт первого, нормально разомкнутый контакт второго переключателей первой группы соединены соответственно с выходом и настроечным входом устройства сравнения двоичных чисел.



 

Похожие патенты:

Устройство относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления. Техническим результатом является упрощение устройства.

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 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