Устройство для сравнения двоичных чисел

 

Союз Соаетских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОУСКОИУ СВИДИИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 04.0679 (21) 2774669/18-24 оо840889

®+ (51)РА. Кд.з

6 06 F 7/04 с присоединением заявки Ио—

Государственный комитет

СССР ло делам изобретений и открытий (23} Приоритет—

Опубликовано 230681.Бюллетень Но 23 (53) УДК 681.325,$ (088,8) Дата опубликования описания 230631 (72) Автор изобретения

Г,П. Апарин

Институт технической кибернетики AH Белорусской ССР (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ДВОИЧНЫХ

ЧИСЕЛ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при реализации технических средств дискретной автоматики и вычислительных машин. !

Известно устройство для сравнения двоичных .чисел, содержащее регистры сравниваеввях чисел,. элементы И, ИЛИ, НЕ, причем в каждом разряде устройства прямые выходы соответствующих раз- рядов первого и второго регистров сравниваемых чисел соединены с первыми входами соответственно первого и второго разрядных элементов и, вторые входы которых подключены к инверсным выходам тех же разрядов соответственно второго и первого регистров сравниваемых чисел, выходы первого и второго разрядных элементов И каждого разряда подключены ко входам установки единицы младшего разряда соответственно первого и второго регистров сравниваемых чисел и ко входам установки нуля младшего разряда соответственно второго и первого регистров .сравниваемых чисел, кроме того, выходы разрядных элементов И подключены ко входам элементов

Ж1И выходы которых через элементы

НЕ подключены ко входам конечного элемента И 1 .

Недостатком устройства является низкое быстродействие, а также конструктивная сложность.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, содержащее два п-разрядных регистра на триггерах, и узлов сравнения и элемент ИЛИ-НЕ, причем прямой и инверсный выходы триггера каждого

i-го разряда первого регистра (i

1, n) соединены с первым и вторым входами i-ro узла сравнения соответ15 ственно, прямой и инверсный выходы каждого i-ro триггера второго регистра подключены к третьему и четвертому входам 1-ео узла сравнения соответственно, пятые входы всех узлов

2О сравнения соединены с шиной синхронизации, а информационные входы регистров подключены к шинам сравниваемых чисел, первый выход каждого j-го узла сравнения (j 1, п 1) соединен

25 ео входом установки в единичное состояние триггера (j+1)-ro разряда первого регистра и со входом установки в нулевое состояние триггера (j+1)-ro разряда второго регистра, 3р второй выход каждого j-гб узла срав840889 нения подключен ко входу установки в нулевое состояние Триггера (j+1)-го разряда первого регистра и ко входу установки в единичное состояние триггера (j+1)-го разряда второго регистра, выходы п-го узла сравнения соединены со входами элемента ИЛИ-НЕ 12

Недостатком известного устройства является его низкое быстродействие, а также конструктивная сложность.

Цель изобретения — повышение быстродействия устройства, а также его упрощение.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для сравнения двоичных чисел, содержащее п узлов сравнения, где каждый i-й узел сравне.— ния (i = 1, n) содержит первый и второй элементы И, первые входы которых соединены с шинами прямых сигналов i-ro разряда соответственно первого и второго чисел устройства, вторые входы первого и второго элементов И подключены к шинам инверсных сигналов 1-го разряда сооТ ветственно второго и первого чисел устройства, первый и второй выходы каждого j-го узла сравнения (1 = 1, и-1) соединены с первым и вторым выходами переносов соответственно (j+1)-го узла сравнения, в каждый

1-й узел сравнения введены два элемента НЕ и два элемента ИЛИ„ причем. первый вход переноса каждого узла сравнения соединен с первым входом первого элемента ИЛИ и через первый элемент НŠ— с третьим входом второго элемента И, выход которого под.ключен к первому входу второго злемента ИЛИ, второй вход переноса каждого узла сравнения соединен со вторым входом второго элемента ИЛИ и через второй элемент НŠ— с третьим входом первого элемента И, выход .которого подключен ко второму входу первого элемента ИЛИ, выходы первого и второго элементов ИЛИ каждого

j-го узла сравнения подключены к первому и второму выходам j-го узла сравнения, выходы первого и второго элементов И и-ro узла сравнения подключены к первому и второму входам переносов соответственно (и-1)-го узла сравнения.

На чертеже представлена блок-схема устройства..

Устройство содержит п узлов сравнения 1., 1, ..., 1<, элементы И 2 и и 3,Фэлементы ИЛИ 4 и 5, элементы

HE 6 и 7, шины 8 и 9 сравниваемых чисел и шины 10 и 11 результата сравнения.

Устройство работает следующим образом.

Сравниваемые двоичные числа

АИА, ....А.„ и Б„Б „ 1...Б., подаются в устройство по шинам 8 и 9 и поступают поразрядно в каждый i-й узел сравнения в.виде парафазных сигналов, 40

Устройство для .сравнения двоичных исел.может иметь очевидную эквивалентную модификацию. Число информа50 ционных входов ках<дого узла сравнения может быть уменьшено в 2 раза за счет отказа от подачи, например, инверсных сигналов разрядов, которые могут быть получены дополнительным введением 2-х элементов HE в каждый узел сравненйя.

Введение в каждый i-й узел сравнения (i = 1, и- l) устройства двух элементов ЙЕ и двух элементов ИЛИ в совокупности с новыми конструктивны60 ми связями повышает быстродействие устройства, так как процесс итогового формирования сигналов на выходных шинах результата сравнения связан с меньшим числом последовательно сра65 батывающих элементов, по сравнению

А, А„ и Б„-, Б . Поразрядное сравне1 ние осуществляется со старших разрядов (1„,, 1,, ..., 1.„), и при формировании сигнала " > " ("(") в последующих младших узлах сравнения блокируются цепи формирования сигнала " (" (" > "), а сформированный единичный сигнал появляется на шине 10 (11). .Пусть A = А„,А,,...А., больше

Б = Б и Б,, ... Б„ й, для определенности, А = 100 и Б = 011. При сравнении на выходе элемента И 2 узла сравнения 1 старшего разряда формируется единйчный сигнал, который через элементы ИЛИ 4 каждого последующего узла сравнения поступает на шину 10.

На шине 11 при этом появляется нулевой сигнал, так как единичный сигнал с выхода элемента И 2 узла сравнения 1 через элементы НЕ б каждого разряда блокирует элементы И 3 каждого последующего узла сравнения.

Единичный сигнал, на шине 10 и нулевой сигнал на шине 11 определяет, что А Б.

Пусть число А меньше Б и, для определенности, A = 011 и Б = 100.

Тогда единичный сигнал сформируется на выходе элемента И 3 узла сравнения 1, блокирует через элементы

НЕ 7 элементы И 2 каждого последующего узла сравнения и поступает на шину 11. Нулевой сигнал на шине 10 и единичный сигнал на шине 11 определяют, что A (Б.

Пусть число А равно Б и, для определенности, A = 101 и Б = 101. В этом случае поразрядное сравнение не блокируется ни в одном последующем узле сравнения, так как на выходах элементов HE 6 и 7 каждого разряда появляются единичные сигналы, но, тем не менее, на выходах элементов И 2 и 3 каждого разряда возникают нулевые сигналы. В результате на шинах 10 и 11 находятся нулевые сигналы, которые и определяют, что

A =- Б.

840889

Формула изобретения

Составитель В. Белкин

Техред A.Áàáèíåö КорректорВ. Бутяга

Редактор Н. Лазаренко

Заказ 4767/72 Тираж 745

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 с известным, а также способствует упрощению устройства.

Устройство для сравнения двоичных чисел, содержащее п узлов сравнения, причем каждый i-й узел сравнения (i = 1, n) содержит первый и второй элементы И, первые входы которых соединены с шинами прямых сигналов. i-ro разряда соответственно первого и второго чисел устройства, вторые входы первого и второго элементов И подключены к шинам инверсных сигналов (-го разряда соответственно второго и первого чисел устройства, первый и второй выходы каждого j-ro узла сравнения (j = l, n-1) соединены с первым и вторьм выходами переносов соответственно (j+I) -го узла сравнения, о т.л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и упрощения устройства, в нем каждый j-й узел сравнения содержит два элемента НЕ и два элемента ИЛИ, причем первый вход переноса каждого узла сравнения соединен с первым входом первого элемента ИЛИ и через .первый элемент НŠ— с третьим ви-дом второго элемента И, выход к :тарого подключен к первому входу второго элемента KITH, второй вход и:„:е-носа каждого узла сравнения сое:::— нен со вторым входом второго элемента ИЛИ и через второй элемент НЕ— с третьим входом первого элемента И, выход которого подключен ко второму входу первого элемента ИЛИ, выходы первого и второго элементов ИЛИ каждого j-го узла сравнения подключены к первому и второму выходам

j-го узла сравнения, выходы первого !

5 и второго элементов И й-ro узла сравнения подключены к первому и второму входам переносов соответственно (п-1)-го узла сравнения.

20 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 565296, кл. Б 06 Г 7/04, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2674783/24, кл. G 06 F 7/04, 1978 (прототип).