Двоичный вычитатель
Владельцы патента RU 2789722:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "УЛЬЯНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ" (RU)
Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат заключается в обеспечении формирования двоичного кода разности двух четырехразрядных двоичных чисел, задаваемых двоичными сигналами, и формирования бита, определяющего ее знак. Двоичный вычитатель содержит тринадцать элементов исключающее ИЛИ и десять элементов И. 1 ил., 1 табл.
Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления и др.
Известны двоичные вычитатели (см., например, рис.9.9б на стр. 219 в книге Токхейм Р. Основы цифровой электроники. М.: Мир, 1988г.), которые содержат логические элементы и формируют двоичный код разности двух одноразрядных двоичных чисел, задаваемых двоичными сигналами, и бит, определяющий ее знак.
К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных двоичных вычитателей, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не допускается обработка четырехразрядных двоичных чисел.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятый за прототип двоичный вычитатель (патент РФ 2629453, кл. G06F7/50, 2017г.), который содержит восемь элементов исключающее ИЛИ, шесть элементов И и формирует двоичный код разности двух трехразрядных двоичных чисел, задаваемых двоичными сигналами, и бит, определяющий ее знак.
К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не допускается обработка четырехразрядных двоичных чисел.
Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения формирования двоичного кода разности двух четырехразрядных двоичных чисел, задаваемых двоичными сигналами, и формирования бита, определяющего ее знак.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в двоичном вычитателе, содержащем восемь элементов исключающее ИЛИ и шесть элементов И, первый вход r-го (
На чертеже представлена схема предлагаемого двоичного вычитателя.
Двоичный вычитатель содержит элементы исключающее ИЛИ 11,…,113 и элементы И 21,…,210, причем первый вход и выход элемента 1i (
Работа предлагаемого двоичного вычитателя осуществляется следующим образом. На его первый,…,четвертый и пятый,…,восьмой входы подаются соответственно двоичные сигналы
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
00 | 00 | 00 | 00 | 00000 | 01 | 01 | 10 | 00 | 10110 |
00 | 00 | 00 | 01 | 11111 | 01 | 01 | 10 | 01 | 10101 |
00 | 00 | 00 | 10 | 00001 | 01 | 01 | 10 | 10 | 10111 |
00 | 00 | 01 | 00 | 11110 | 01 | 10 | 00 | 00 | 11100 |
00 | 00 | 01 | 01 | 11101 | 01 | 10 | 00 | 01 | 11011 |
00 | 00 | 01 | 10 | 11111 | 01 | 10 | 00 | 10 | 11101 |
00 | 00 | 10 | 00 | 00010 | 01 | 10 | 01 | 00 | 11010 |
00 | 00 | 10 | 01 | 00001 | 01 | 10 | 01 | 01 | 11001 |
00 | 00 | 10 | 10 | 00011 | 01 | 10 | 01 | 10 | 11011 |
00 | 01 | 00 | 00 | 11100 | 01 | 10 | 10 | 00 | 11110 |
00 | 01 | 00 | 01 | 11011 | 01 | 10 | 10 | 01 | 11101 |
00 | 01 | 00 | 10 | 11101 | 01 | 10 | 10 | 10 | 11111 |
00 | 01 | 01 | 00 | 11010 | 10 | 00 | 00 | 00 | 01000 |
00 | 01 | 01 | 01 | 11001 | 10 | 00 | 00 | 01 | 00111 |
00 | 01 | 01 | 10 | 11011 | 10 | 00 | 00 | 10 | 01001 |
00 | 01 | 10 | 00 | 11110 | 10 | 00 | 01 | 00 | 00110 |
00 | 01 | 10 | 01 | 11101 | 10 | 00 | 01 | 01 | 00101 |
00 | 01 | 10 | 10 | 11111 | 10 | 00 | 01 | 10 | 00111 |
00 | 10 | 00 | 00 | 00100 | 10 | 00 | 10 | 00 | 01010 |
00 | 10 | 00 | 01 | 00011 | 10 | 00 | 10 | 01 | 01001 |
00 | 10 | 00 | 10 | 00101 | 10 | 00 | 10 | 10 | 01011 |
00 | 10 | 01 | 00 | 00010 | 10 | 01 | 00 | 00 | 00100 |
00 | 10 | 01 | 01 | 00001 | 10 | 01 | 00 | 01 | 00011 |
00 | 10 | 01 | 10 | 00011 | 10 | 01 | 00 | 10 | 00101 |
00 | 10 | 10 | 00 | 00110 | 10 | 01 | 01 | 00 | 00010 |
00 | 10 | 10 | 01 | 00101 | 10 | 01 | 01 | 01 | 00001 |
00 | 10 | 10 | 10 | 00111 | 10 | 01 | 01 | 10 | 00011 |
01 | 00 | 00 | 00 | 11000 | 10 | 01 | 10 | 00 | 00110 |
01 | 00 | 00 | 01 | 10111 | 10 | 01 | 10 | 01 | 00101 |
01 | 00 | 00 | 10 | 11001 | 10 | 01 | 10 | 10 | 00111 |
01 | 00 | 01 | 00 | 10110 | 10 | 10 | 00 | 00 | 01100 |
01 | 00 | 01 | 01 | 10101 | 10 | 10 | 00 | 01 | 01011 |
01 | 00 | 01 | 10 | 10111 | 10 | 10 | 00 | 10 | 01101 |
01 | 00 | 10 | 00 | 11010 | 10 | 10 | 01 | 00 | 01010 |
01 | 00 | 10 | 01 | 11001 | 10 | 10 | 01 | 01 | 01001 |
01 | 00 | 10 | 10 | 11011 | 10 | 10 | 01 | 10 | 01011 |
01 | 01 | 00 | 00 | 10100 | 10 | 10 | 10 | 00 | 01110 |
01 | 01 | 00 | 01 | 10011 | 10 | 10 | 10 | 01 | 01101 |
01 | 01 | 00 | 10 | 10101 | 10 | 10 | 10 | 10 | 01111 |
01 | 01 | 01 | 00 | 10010 | |||||
01 | 01 | 01 | 01 | 10001 | |||||
01 | 01 | 01 | 10 | 10011 |
Согласно представленной таблице имеем
Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемый двоичный вычитатель обладает более широкими по сравнению с прототипом функциональными возможностями, так как формирует двоичный код разности двух четырехразрядных двоичных чисел, задаваемых двоичными сигналами, и бит, определяющий ее знак.
Двоичный вычитатель, содержащий восемь элементов исключающее ИЛИ и шесть элементов И, причем первый вход r-го (