Селектор двоичных чисел



Селектор двоичных чисел
Селектор двоичных чисел
Селектор двоичных чисел
Селектор двоичных чисел
Селектор двоичных чисел
Селектор двоичных чисел
Селектор двоичных чисел
Селектор двоичных чисел

 


Владельцы патента RU 2606311:

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

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах цифровой вычислительной техники как средство предварительной обработки информации. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей за счет обеспечения селекции большего и меньшего из двух n - разрядных двоичных чисел. Селектор содержит 4n-4 элементов «Запрет» (111, 121, 112, …, 14(n-1), 11n, 12n), 3n-4 элементов ИЛИ (211, 212, …, 23(n-1), 21n), n элементов И (311, …, 31n), 2n-2 дополнительных элементов ИЛИ (412, …, 42(n-1), 41n, 42n) и связи между ними. 1 ил.

 

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

Известны селекторы двоичных чисел (см., например, патент РФ 2300130, кл. G06F 7/02, 2007 г.), содержащие логические элементы и выполняющие селекцию меньшего из двух n-разрядных двоичных чисел, задаваемых двоичными сигналами.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных селекторов двоичных чисел, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не выполняется селекция большего из указанных двоичных чисел.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятый за прототип селектор двоичных чисел (патент РФ 2363034, кл. G06F 7/02, 2009 г.), который содержит логические элементы и выполняет селекцию большего из двух n-разрядных двоичных чисел, задаваемых двоичными сигналами.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не выполняется селекция меньшего из указанных двоичных чисел.

Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения селекции большего и меньшего из двух n-разрядных двоичных чисел, задаваемых двоичными сигналами, и аппаратурный состав, образованный из логических элементов.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в селекторе двоичных чисел, содержащем 4n-4 элементов «Запрет» и 3n-4 элементов ИЛИ, которые сгруппированы в n групп так, что j-я () группа содержит два элемента «Запрет» и элемент ИЛИ, а m-я () группа дополнительно содержит два элемента «Запрет» и два элемента ИЛИ, в r-й () группе выход i-го () элемента «Запрет» соединен с i-м входом первого элемента ИЛИ, в m-й группе выход i-го элемента «Запрет», подключенного инвертирующим входом к первому входу (i+1)-го элемента ИЛИ, и выход (i+1)-го элемента ИЛИ, подключенного вторым входом к выходу (3-i)-го элемента «Запрет», соединены соответственно с инвертирующим и неинвертирующим входами (i+2)-го элемента «Запрет», в первой группе инвертирующий и неинвертирующий входы первого элемента «Запрет» подключены соответственно к неинвертирующему и инвертирующему входам второго элемента «Запрет», первому и второму входам первого элемента ИЛИ, выход i-го элемента «Запрет» первой группы и выход (i+2)-го элемента «Запрет» m-й группы соединены соответственно с инвертирующим входом i-го элемента «Запрет» второй группы и инвертирующим входом i-го элемента «Запрет» (m+1)-й группы, первый, второй входы первого элемента ИЛИ первой группы, неинвертирующие входы первого, второго элементов «Запрет» r-й группы и выход первого элемента «ИЛИ» j-й группы образуют соответственно первый, (n+1)-й, r-й, (n+r)-й входы и j-й выход селектора двоичных чисел, особенность заключается в том, что в j-ю и r-ю группы введены соответственно элемент И и два дополнительных элемента ИЛИ, в r-й группе первый, второй входы и выход i-го дополнительного элемента ИЛИ соединены соответственно с неинвертирующим входом i-го, инвертирующим входом (3-i)-го элементов «Запрет» и i-м входом элемента И, а i-й вход элемента И первой группы и выход элемента И j-й группы подключены соответственно к i-му входу первого элемента ИЛИ первой группы и (n+j)-му выходу селектора двоичных чисел.

На чертеже представлена схема предлагаемого селектора двоичных чисел.

Селектор двоичных чисел содержит 4n-4 элементов «Запрет» 111, 121, 112, …, 14(n-1), 11n, 12n (третий снизу рис. в табл. 3.5 на с. 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.), 3n-4 элементов ИЛИ 211, 212, …, 23(n-1), 21n, n элементов «И» 311, …, 31n и 2n-2 дополнительных элементов ИЛИ 412, …, 42(n-1), 41n, 42n, причем все элементы сгруппированы в n групп так, что j-я () группа содержит элементы 11j, 12j, 21j, 31j, m-я () группа дополнительно содержит элементы 13m, 14m, 22m, 23m, а r-я () группа дополнительно содержит элементы 41r, 42r, выход элемента 1ir (), первый, второй входы и выход элемента 4ir соединены соответственно с i-ым входом элемента 21r, неинвертирующим входом элемента 1ir, инвертирующим входом элемента 1(3-i)r и i-м входом элемента 31r, выход элемента 1im, подключенного инвертирующим входом к первому входу элемента 2(i+1)m, и выход элемента 2(i+1)m, подключенного вторым входом к выходу элемента 1(3-i)m, соединены соответственно с инвертирующим и неинвертирующим входами элемента 1(i+2)m, инвертирующий и неинвертирующий входы элемента 111 подключены соответственно к неинвертирующему и инвертирующему входам элемента 121, первым и вторым входам элементов 211, 311, выходы элементов 1i1 и 1(i+2)m соединены соответственно с инвертирующими входами элементов 1i2 и 1i(m+1), а первый, второй входы элемента 211, неинвертирующие входы элементов 11r, 12r и выходы элементов 21j, 31j образуют соответственно первый, (n+1)-й, r-й, (n+r)-й входы и j-й, (n+j)-й выходы селектора двоичных чисел.

Работа предлагаемого селектора двоичных чисел осуществляется следующим образом. На его первый, …, n-й и (n+1)-й, …, (2n)-й входы подаются соответственно произвольные двоичные сигналы xn-1, …, x0∈{0,1} и yn-1, …, y0∈{0,1}, которые задают подлежащие обработке n-разрядные двоичные числа xn-1…x0 и yn-1…y0 (xn-1, yn-1 и x0, yQ определяют значения старших и младших разрядов соответственно). Тогда сигналы на j-ом () и (n+j)-м выходах предлагаемого селектора будут определяться выражениями

и

где

В представленной ниже таблице приведены значения реализуемых выражениями (2), (3) функций на всех возможных наборах значений их аргументов. Жирным в таблице выделены значения функций и их аргументов при j=2.

Анализ данных, приведенных в таблице, позволяет заключить, что:

1) если z1(j-2)=z2(j-2)=0 и xn-j+1=yn-j+1, то z1(j-1)=z2(j-l)=0;

2) если z1(j-2)=z2(j-2)=0 и xn-j+1>yn-j+1 (z1(j-2)=z2(j-2)=0 и yn-j+1>xn-j+1), то z1(j-1)=0 и z2(j-1)=1 (z1(j-1)=1 и z2(j-1)=0);

3) если z1(j-2)=0 и z2(j-2)=1 (z1(j-2)=1 и z2(j-2)=0), то z1(j-1)=0 и z2(j-1)=1 (z1(j-1)=1 и z2(j-1)=0);

4) если xn-1=yn-1 или xn-1>yn-1 (yn-1>xn-1), то соответственно z11=z21=0 или z11=0 и z21=1 (z11=1 и z21=0).

Таким образом, на первом, r-м () и (n+1)-м, (n+r)-м выходах предлагаемого селектора согласно (1) соответственно получим

и

где xn-1…xn-r+1 и yn-1…yn-r+1 - фрагменты n-разрядных двоичных чисел xn-1…x0 и yn-1…y0. Следовательно, с учетом последних четырех выражений имеем wn-1…w0=max(xn-1…x0, yn-1…y0), vn-1…v0=min(xn-1…x0, yn-1…y0), где wn-1…w0 и vn-1…v0 - n-разрядные двоичные числа, задаваемые двоичными сигналами w0, …, wn-1, v0, …, vn-1∈{0,1} (wn-1, vn-1 и w0, v0 определяют значения старших и младших разрядов соответственно).

Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемый селектор двоичных чисел обладает более широкими по сравнению с прототипом функциональными возможностями, так как обеспечивает селекцию большего и меньшего из двух n-разрядных двоичных чисел, задаваемых двоичными сигналами. При этом аппаратурный состав указанного селектора образован из логических элементов.

Селектор двоичных чисел, содержащий 4n-4 элементов «Запрет» и 3n-4 элементов ИЛИ, которые сгруппированы в n групп так, что j-я группа содержит два элемента «Запрет» и элемент ИЛИ, а m-я группа дополнительно содержит два элемента «Запрет» и два элемента ИЛИ, в r-й группе выход i-го элемента «Запрет» соединен с i-м входом первого элемента ИЛИ, в m-й группе выход i-го элемента «Запрет», подключенного инвертирующим входом к первому входу (i+1)-го элемента ИЛИ, и выход (i+1)-го элемента ИЛИ, подключенного вторым входом к выходу (3-i)-го элемента «Запрет», соединены соответственно с инвертирующим и неинвертирующим входами (i+2)-го элемента «Запрет», в первой группе инвертирующий и неинвертирующий входы первого элемента «Запрет» подключены соответственно к неинвертирующему и инвертирующему входам второго элемента «Запрет», первому и второму входам первого элемента ИЛИ, выход i-го элемента «Запрет» первой группы и выход (i+2)-го элемента «Запрет» m-й группы соединены соответственно с инвертирующим входом i-го элемента «Запрет» второй группы и инвертирующим входом i-го элемента «Запрет» (m+1)-й группы, первый, второй входы первого элемента ИЛИ первой группы, неинвертирующие входы первого, второго элементов «Запрет» r-й группы и выход первого элемента ИЛИ j-й группы образуют соответственно первый, (n+1)-й, r-й, (n+r)-й входы и j-й выход селектора двоичных чисел, отличающийся тем, что в j-ю и r-ю группы введены соответственно элемент «И» и два дополнительных элемента ИЛИ, в r-й группе первый, второй входы и выход i-го дополнительного элемента ИЛИ соединены соответственно с неинвертирующим входом i-го, инвертирующим входом (3-i)-го элементов «Запрет» и i-м входом элемента И, а i-й вход элемента И первой группы и выход элемента И j-й группы подключены соответственно к i-му входу первого элемента ИЛИ первой группы и (n+j)-му выходу селектора двоичных чисел.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технологиям аутентификации при использовании электронных устройств. Техническим результатом является обеспечение аутентификации посредством установлении собственных элементов ввода, в качестве элементов ввода для аутентификации, для отдельных прикладных программ.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в отказоустойчивых, радиационно-стойких программируемых логических интегральных схемах (ПЛИС) для вычисления логических функций.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления. Техническим результатом является уменьшение аппаратурных затрат и повышение быстродействия при сохранении функциональных возможностей прототипа - реализации симметричных булевых функций пяти переменных при соответствующих настройках.

Изобретение относится к системе управления транспортным средством. Технический результат заключается в обеспечении возможности автоматизированного управления транспортным средством.

Изобретение относится к автоматизированным системам управления автотранспортом на предприятии. Технический результат изобретения заключается в автоматизации обработки данных и возможности формирования сводной информации в виде различных отчетов.

Группа изобретений относится к области вычислительной техники и может быть использована в устройствах защиты данных. Техническим результатом является уменьшение объема памяти при заданной разрядности процессоров.

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

Изобретение относится к способу и аппарату для управления интеллектуальным освещением. Технический результат заключается в точности управления освещением с использованием конфигураций светового эффекта в зависимости от обстановки.

Изобретение относится к области защиты информатики. Технический результат - увеличение эффективности защиты информации от помех и несанкционированного доступа.

Изобретение относится к системам селективной загрузки набора модулей. Технический результат заключается в повышении эффективности использования памяти.

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат - уменьшение аппаратурных затрат и повышение быстродействия. Для этого предложен логический модуль, содержащий четыре информационных входа модуля, два настроечных входа модуля, выход модуля, мажоритарный элемент, элемент И, элемент ИЛИ, причем выход мажоритарного элемента соединен с выходом модуля, при этом первый информационный вход модуля соединен с первым входом мажоритарного элемента, второй информационный вход модуля соединен со вторым входом мажоритарного элемента, третий информационный вход модуля соединен с третьим входом мажоритарного элемента, четвертый информационный вход модуля соединен с четвертым входом мажоритарного элемента, первый настроечный вход модуля соединен с пятым входом мажоритарного элемента, первым входом элемента ИЛИ и с первым входом элемента И, второй настроечный вход модуля соединен со вторым входом элемента ИЛИ и со вторым входом элемента И, выход элемента ИЛИ соединен с шестым входом мажоритарного элемента, выход элемента И соединен с седьмым входом мажоритарного элемента. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения средств автоматики и функциональных узлов систем управления. Технический результат заключается в уменьшении аппаратных затрат и повышении быстродействия логического процессора. Технический результат достигается за счет логического процессора, который содержит n информационных входов 11, …, 1n, вход задания вида аргументов, n элементов НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 31…3n, сумматор, дешифратор, n элементов ИЛИ 61, …, 6n, n элементов И 71, …, 7n, n настроечных входов 81, …, 8n и выход логического процессора. 1 ил.

Автоматизированная информационная система учета нефти в автоцистернах предназначена для организации эффективного учета сырой нефти, доставляемой в приемо-сдаточные пункты в автоцистернах, формирования приемо-сдаточной и отчетной документации. Технический результат - оптимизация технологического процесса приемки-передачи нефти. Автоматизированная информационная система учета нефти в автоцистернах позволяет осуществлять регистрацию данных, автоматический расчет количественных и качественных показателей сырой нефти в соответствии с утвержденными алгоритмами расчетов, оперативное представление конечным потребителям как сводных за фиксированный период, так и промежуточных данных в режиме реального времени, производить контроль соответствия входных данных принятым в организации требованиям. Имеет средства оперативного изменения алгоритмов расчетов в соответствии с изменяющимися правилами учета предприятиями, отраслевыми стандартами, а также средства разграничения коллективного доступа пользователей, в соответствии с ролевой структурой предприятия, предоставляет возможность осуществления контроля и фиксации действий пользователей. Данная система обеспечивает высокую точность полученных данных о количестве и качестве фактически доставленного полезного ископаемого, сокращение времени их обработки, что ведет к существенному снижению трудозатрат при учете. 1 ил.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения средств автоматики и функциональных узлов систем управления. Технический результат заключается в обеспечение реализации для любого количества аргументов булевых функций вида X1~…~Xn, X1⊕…⊕Xn, симметричных булевых функций с прямым и инверсным вхождением аргументов в конъюнкцию. Технический результат достигается за счет многофункционального логического устройства, которое содержит информационные входы, входы задания ранга, вход задания количества переменных, два настроечных входа, выход устройства, сумматор, элемент РАВНОЗНАЧНОСТЬ, схему сравнения, элемент НЕ и мультиплексор. 1 ил., 3 табл.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения средств автоматики и функциональных узлов систем управления. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей за счет обеспечения реализации простых симметричных функций, самодвойственных и бесповторных булевых функций, зависящих от трех аргументов. Устройство обработки логической информации содержит пять входов устройства 1,2,3,4,5, выходы устройства 6 и 7, два элемента НЕ 8, 9, два элемента И 10, 11, элемент РАВНОЗНАЧНОСТЬ 12, элемент ИЛИ 13, мультиплексор 14. 1 ил., 2 табл.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления с реконфигурацией. Техническим результатом изобретения является создание мажоритарного модуля, обеспечивающего реализацию мажоритарных функций, зависящих от трех аргументов, при четырех информационных входах модуля. Для этого предложен мажоритарный модуль для систем с реконфигурацией, который содержит четыре информационных входа модуля 1, 2, 3, 4, два настроечных входа модуля 5, 6, выход модуля 7, мажоритарный элемент 8, элементы И 9, 10, 11, 12, 13, 14, элементы ИЛИ 15, 16, 17, 18, 19, два элемента НЕ 20, 21. 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления и др. Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения реализации простых симметричных функций и бесповторных булевых функций, зависящих от четырех переменных. Универсальный логический модуль содержит шесть входов модуля 1, 2, 3, 4, 5, 6, первый элемент И 7, мажоритарный элемент 8, первый элемент ИЛИ 9, второй элемент И 10, второй элемент ИЛИ 11, мультиплексор 12 с тремя адресными входами и восемью информационными входами, выход модуля 13. 1 ил., 3 табл.
Наверх