Устройство сравнения двух п-разрядных двоичных чисел

 

ОП ИКАНИЕ

ИЗОВРЕтИНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (>i) 53 1 1 51 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 14.01.74(21) 1992800/24 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.10 76.Бюллетень № Э7 (45) Дата опубликования описания16.02.77 (51) М. Кл.е

G 06 F 7/04

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 681 ЗЗ2 (088. 8) М. С. Белков, Е, А. Братальский, В. М. Златников и Л. И. Лущпин (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО СРАВНЕНИЯ ДВУХ tl -РАЗРЯДНЫХ

ДВОИ ЧНЫ Х ЧИС EЛ

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к устройствам сравнения двоичных чисел.

Известны устройства сравнения двух и -разрядных двоичных чисел, содержащие ячейки поразрядного сравнения и пирамидально соединенные ярусы ячеек, сравнения

К-разрядных кодов j1), Недостатком известных устройств является малое быстродействие.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство сравнения двух т -разрядных двоичных чисел, содержащее r> ячеек поразрядного сравнения, каждая с двумя входами и двумя выходами, и пирамидально соединенные ярусы ячеек сравнения К-разрядных кодов, каждая с двумя группами по К входов и двумя выходами, Входы ячеек поразрядного сравнения подключены ко входам устройст ва, а выходы ячейки сравнения К-разрядных кодов последнего яруса соединены с выходами устройства (2), Недостатком этого устройства является также невысокое быстродействие, Это связано с тем, что для построения ячеек поразрядного сравнения и ячеек сравчения Кразрядных кодов необходимы двухступенные схемы с задержкой 2-E. где Й" время задержки одного логического элемента, 11елью изобретения является увеличение быстродействия устройства сравнения. Это достигается тем, что в J -ой ячейке сравнения К- разрядных кодов первого яруса пт -ый вход первой группы входов подключен к первому выходу Гк (J — 1) + lj-ой ячейки поразрядного сравнения, а l -ь;й вход второй группы входов — ко второму выходу той же ячейки, в 4 -ой ячейке М-го яруса т5 i -ый вход первой группы входов соединен с первым выходом (к (J - 1) + LJ -ой ячейки сравнения К-разрядных кодов (m- 1)-го яруса, а - ый,вход второй группы входов — co вторым выходом той же ячейки.

20 Кроме того, каждая ячейка сравнения К-разрядных кодов состоит из элемента И-ИЛИ-НЕ, содержащего К элементов И и элемент

И-НЕ, причем i -ый вход первой группы входов ячейки соединен с l -ым элемен25 том И, а б -ый вход второй группы входов ячейки — с с -ым, (L + 1)-ым,..., К-ым элементами И и элементом И-HE a выход элемента И-ИЛИ-НЕ подключены ко второму выходу ячейки сравнения, выход элемента И-HE — к первому выходу ячейки сравнения.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства сравнения; на фиг. 2 — схема ячейки сравнения К-разрядных кодов. первом и втором входах следуюшие функции:

D j =- д ) ц 2 .. ct y {1)

С.= с! с, +с! е! C. +...-,с! с! ...d с. (2.) к к

На последуюших четных ярусах вь:рабатываются на первом и втором выходах ячеек сравнения 2 K-разрядных кодов следуюшие функции:

Устройство сравнения двух 1 -разрядных двоичных чисел содержит A ячеек поразрядного сравнения 1, каждая с двумя входами и двумя выходами, и пирамидально соединенные ярусы ячеек сравнения 2 К.— разрядных кодов, каждая с двумя группами пэ Kв.ходов и двумя выхо.дами.. .В.ходы ячеек 1 поразрядного сравнечия подключены ко входам устройства, а выходы ячейки сравнения 2 K-ðaçðÿäíûõ кодов последнего 26 яруса соединены с выходами устройства, В

j -эй ячейке сравнения 2 К-разрядных к оо, ов первого яруса L -й вход перв ой группы входов подключен к первому выходу (K { J — 1) + !.) -ой ячейки поразряд- 33 ного сравнения l, a c -ый вход второй группы входов — ковторо,му выходу той же ячейки. Р J3 -ой ячейке 2 Аа -го яруса -ый вход первой группы входов соединен с первым выходом !К (! — 1) + () -ой ячейки ф сравнения 2 K-разрядных кодов (т -1)-гэ яруса, а -ый вход второй группы входовсо вторым выходом той же ячейки 2. Кроме того, каждая ячейка сравнения 2 К.-разрядных кодов состоит из элемента И-ИЛИ- 3!

-НЕ 3, содержашего К. элементов И 4-7 и элемент И-HE 8, причем L -ый вход первой группы входов ячейки 2 соединен с (. -ым элементом И 4-7, а -ый вход второй группы входов ячейки 2 — с t. -ым, @ (+1) -ым,... К-ым элементами И 4

7 и элементом И-HE 8, а выход элемента

И-ИЛИ-HE 3 подключен ко второму выходу ячейки сравнения 2, выход элемента И-HE

8 — к первому выходу ячейки сравнения 2. д

Устройство работает следуюшим образом, На вход устройства подаются два О -разрядных двоичных числа А и В, которые поступают на вход ячеек поразрядного сравне- 56 ния 1. На первом выходе ячеек поразрядного сравнения 1 вырабатывается функция

В с;= а в ° где а в — значения -ых разрядов (1> исходнь1х чисел. На втором выходе ячеек поразрядного сравнения 1 вырабатывается И функция д = а„ в

Из полученных функций c 6; в ячейках сравнения 2 К-разрядных кодов первого яруса вырабатываются соответственно на

j3+C C, ) + r C C DDv (6) к

H= нечетных ярусах (кроме первого) вь рабатываются на первом и втором выхоячес cpag qqg „g K pa p5InHl »

Выражения (1), (3) и (5).,а также (2), (4) и {6) идентичны по форме, поэтому и схемы, их реализуюшие, одинаковы.

На выходах ячейки сравнения 2 К-разрядньх кодов последнегo руса вырабатьваются функции С ; В (или Б и С ), олределяюшие результат сравнения исходных чисел B соответствии с таблицей.

Быстродействие предложенного устройства сравнения увеличивается вдвое без увеличения количества оборудования.

Зкономия оборудэвапля достигается при этом за счет того, что при выработке функций не требуется дублирование ячеек сравнения для формирования парафазных сигналов (прямых и инверсных), Ф ормула изобретения

1. Устройство сравнения двух и-разрядных дволчных чисел, содержашее и ячеек поразрядногосравнения, каждая с двумя входами и двумя выходами, и пирамида пно соединенные ярусы ячеек сравнения К-разрядных кодов, каждая с двумя группами по К входов и двумя выходами, входы ячеек поразрядного сравнения подключены ко входам устройства, а выходы ячейки сравнения К.-разрядных кодов последнего яруса

à31151 соединены с выходами устройства, о т л ич а ю ш е е с я тем, что, с пелвю повышения быстродействия, в J -ой ячейке сравнения К-разрядных кодов первого яруса (.— ый вход первой группы входов подключен к первому выходу (К (J 1) Ц-ой ячейки поразрядного сравнения, à (. -ый вход второй группы входов — ко второму выходу той же ячейки, в J -ой ячейке т -го яруса L-ûé вход первой группы входов соединен с первьп,1 выходом К (J -1) +

+ Ig-ой ячейки сравнения К;разрядных кодов (гд-1)-ro яруса, а -ый вход второй группы входов — c0 вторым выходом той же ячейки.

2, Устройство по и. 1 о т л и ч а юш е е с я re;», что каждая ячейка сравнения

К-разрядных кодов состоит из элемс.. та

И-ИЛИ-НЕ, сойержашего К эле;иенто» H. и элемент И-HE. причем L-ь,й вход ",«p— вой группы входов ячейки соедин«н с i -ы.н элементом И, à L — ый вхо второй группы

l 1 входов ячеики — с (— ы:.:, (L +:;-ым,..., К-ым элементами И и элемент«., H — НЕ, а вь ход элемента И-ИЛИ-НЕ подключен ко второму выходу ячейки сравнения, вьо;од элемента И-HF — к перво",.»у выходу яче!— ки сравнения, Источники инфор:»i&iIUI1> l7j3itiiBT|i В3 внимание при экспертизе:

1. Карцев М. Л. "Арифметика иифровь1х маипп ", 19Ñ9, стр, 335-345.

2. Гаврилов 10, B., Пуп о ?,. Н. "Лрифметические устоойства быстродействую л.х

BUR."»i," Сов,радио, 1970, .с.р. 251.

531151

Составитель В. Белкин

Техред М. Ликович Корректор А. Гриценко

Редактор Н. Вирко

Филиал ППП "Патент", r, Ужгород, ул. Проектная, 4

Закав 5403/1 29 Тираж 864 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5