Компаратор двоичных чисел
Владельцы патента RU 2791462:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "УЛЬЯНОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ" (RU)
Изобретение относится к компаратору двоичных чисел. Технический результат заключается в возможности сравнения четырехразрядных двоичных чисел. Компаратор содержит соединенные между собой семь элементов исключающее ИЛИ (11,…,17), шесть элементов И (21,…,26) и четыре элемента ИЛИ-НЕ (31,…,34). 1 ил., 3 табл.
Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления и др.
Известны компараторы двоичных чисел (патент РФ 2300131, кл. G06F7/02, 2007г.; патент РФ 2621280, кл. G06F7/02, 2017г.), формирующие признаки соотношений 
, 
, где A, B есть двухразрядные двоичные числа, задаваемые двоичными сигналами.
К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных компараторов двоичных чисел, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не допускается сравнение четырехразрядных двоичных чисел.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятый за прототип компаратор двоичных чисел (патент РФ 2361266, кл. G06F7/02, 2009г.), который содержит три элемента исключающее ИЛИ, элемент И, элемент ИЛИ-НЕ и формирует признаки соотношений , , где A, B есть трехразрядные двоичные числа, задаваемые двоичными сигналами.
К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не допускается сравнение четырехразрядных двоичных чисел.
Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения формирования признаков соотношений , , где A, B есть четырехразрядные двоичные числа, задаваемые двоичными сигналами.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в компараторе двоичных чисел, содержащем элемент И, элемент ИЛИ-НЕ и три элемента исключающее ИЛИ, особенность заключается в том, что в него дополнительно введены пять элементов И, три элемента ИЛИ-НЕ и четыре элемента исключающее ИЛИ, причем первый и второй входы i-го (
), второй вход шестого элементов и соединены соответственно с первым входом и выходом i-го элемента исключающее ИЛИ, выходом четвертого элемента ИЛИ-НЕ, выход j-го (
) элемента исключающее ИЛИ и второй вход пятого, выход (
)-го элементов И соединены соответственно с первыми входами j-го, (
)-го элементов ИЛИ-НЕ и выходом шестого элемента исключающее ИЛИ, вторым входом j-го элемента ИЛИ-НЕ, выход ()-го и первый, второй входы (
)-го элементов исключающее ИЛИ соединены соответственно с вторым входом ()-го элемента ИЛИ-НЕ и выходами j-ых элементов И, ИЛИ-НЕ, выход третьего элемента ИЛИ-НЕ и первый, второй входы седьмого элемента исключающее ИЛИ соединены соответственно с первыми входами пятого, шестого элементов И и выходами пятых элементов исключающее ИЛИ, И, а первый, второй входы j-го, первый, второй входы ()-го и выход седьмого элементов исключающее ИЛИ соединены соответственно с (
)-ым, (
)-ым, (
)-ым, (
)-ым входами и первым выходом компаратора двоичных чисел, второй выход которого соединен с выходом шестого элемента И.
На чертеже представлена схема предлагаемого компаратора двоичных чисел.
Компаратор двоичных чисел содержит элементы исключающее ИЛИ 11,…,17, элементы И 21,…,26 и элементы ИЛИ-НЕ 31,…,34, причем первый и второй входы элемента 2i (), второй вход элемента 26 соединены соответственно с первым входом и выходом элемента 1i, выходом элемента 34, выход элемента 1j () и второй вход элемента 25, выход элемента 2j+2 соединены соответственно с первыми входами элементов 3j, 3j+2 и выходом элемента 16, вторым входом элемента 3j, выход элемента 1j+2 и первый, второй входы элемента 1j+4 соединены соответственно с вторым входом элемента 3j+2 и выходами элементов 2j, 3j, выход элемента 33 и первый, второй входы элемента 17 соединены соответственно с первыми входами элементов 25, 26 и выходами элементов 15, 25, а первый, второй входы элемента 1j и первый, второй входы элемента 1j+2 соединены соответственно с ()-ым, ()-ым и ()-ым, ()-ым входами компаратора двоичных чисел, первый и второй выходы которого соединены соответственно с выходами элементов 17 и 26.
Работа предлагаемого компаратора двоичных чисел осуществляется следующим образом. На его первый,…,четвертый и пятый,…,восьмой входы подаются соответственно произвольные двоичные сигналы 
и 
, которые задают подлежащие сравнению четырехразрядные двоичные числа 
, 
, причем 
, 
и 
, 
определяют значения старших и младших разрядов соответственно. В представленной ниже табл.1 (табл.2) приведены значения внутренних сигналов 
, 
(
, 
) предлагаемого компаратора двоичных чисел, полученные для всех возможных наборов значений сигналов 
(
), которые определяют старшие (младшие) фрагменты 
, 
(
, 
) чисел A, B. В табл.3 приведены значения его выходного сигнала 
, полученные для всех возможных наборов значений сигналов 
.
Анализ данных, приведенных в таблицах, позволяет заключить, что: 1) если 
или 
и 
, то 
; 2) если 
и 
, то 
и 
. Таким образом, имеем 
при 
, 
при 
.
Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемый компаратор двоичных чисел обладает более широкими по сравнению с прототипом функциональными возможностями, так как обеспечивает формирование признаков соотношений , , где A, B есть четырехразрядные двоичные числа, задаваемые двоичными сигналами.
Компаратор двоичных чисел, содержащий элемент И, элемент ИЛИ-НЕ и три элемента исключающее ИЛИ, отличающийся тем, что в него дополнительно введены пять элементов И, три элемента ИЛИ-НЕ и четыре элемента исключающее ИЛИ, причем первый и второй входы i-го (
