Устройство для сравнения двоичных чисел

 

Союэ Советскмх

Соцмалмстмческмх

Республмк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЮТЕЛЬСТВУ (и>86ОО59

1В (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 0806,79 (21) 2778155/18-24 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Опубликовано 300881,Бюллетень й9 32

Дата опубликования описания 300881

М КттЗ

Q 06 F 7/04

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений н открытии (З) ЮК 681.325. . 5 (088. 8) (72) Авторы и э обретен и я

В.Ф. Лысенко и В. (71) Заявитель (541 УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ДВОИЧНЫХ ЧИСЕЛ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при реализации узлов измерительных систем,, следящих цифровых систем и устройств автоматики.

Известно устройство для сравнения двоичных чисел, содержащее элементы

И-НЕ, НЕ 1 1 °

Наиболее близким к предлагаемому являе;ся устройство для сравнения двоичных чисел, содержащее и последовательно соединенных ячеек сравнения, каждая из которых состоит из элемен- тэ тов И-НЕ, первые входы первого и второго элементов И-НЕ каждой i — oé ячейки (i=1,...,n) соединены с шиной

i-го разряда первого числа, а первый вход третьего элемента И-НЕ и второй 20 вход второго элемента И-НЕ каждой

i-ой ячейки подключены к шине i-го разряда второго числа, и в каждой

i-ой ячейке выход второго элемента

И-НЕ соединен со вторыми входами пер- 2 вого и третьего элементов И-НЕ f2).

Недостатком известных устройств является сложность.

Цель изобретения - упрощение устройства, ЗО

Постазленная цель достигается тем, что в устройстве для сравнения двоичных чисел, содержащем элементы

И-НЕ, НЕ JK-триггеры, и ячеек сравнения, каждая из которых состоит из элементов И-НЕ, элемента НЕ, причем входная шина каждого i-ro разряда первого из сравниваемых чисел соединена с первыми входами первого и второго элементов И-НЕ i-ой ячейки сравнения, где f = 1,2,...,о, входная шина каждого i-го разряда второго из сравниваемых чисел подключена ко второму входу первого элемента И-НЕ и к первому входу третьего элемента И-НЕ

i-oA ячейки сравнения, выход первого элемента И-HE каждой ячейки сравнения соединен со вторыми входами второго и третьего элементов И-НЕ, выходы которых подключены ко входам четвертого элемента И-НЕ той же ячейки сравнения, выход четвертого элемента И-НЕ каждой

J --ой ячейки сравнения, где J 1,2, ...,о-1, соединен со входом элемента НЕ (j+1)-ой ячейки сравнения, выход элемента НЕ каждой ячейки подключен к третьему входу четвертого элемента И-НЕ той же ячейки сравнения, выход четвертого элемента И-НЕ о-ой ячейки сравнения соединен с первыми

860059 входами первого и второго элементон

И -НЕ, выход первого элемента И-НЕ под ключен ко входу J первого JК-триггера и через перный элемент НЕ ко входу второго К-триггера, выход второго элемента И-НЕ соединен со входом К первого JK-триггера и через нторой элемент НЕ со входом З третьего JÊтриггера, прямой выход первого триггера, подключен ко входу К второго "К-триггера и к третьим входам третьих элементов И-НЕ всех ячеек сравнения и ко второму. входу второго элемента И-НЕ, инверсный выход первого JK-триггера соединен со вторым входом первого элемента И-НЕ, со вхо.дом К третьего JK-триггера и с третьими входами вторых элементов И-HE всех ячеек сравнения.

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит ячейки 1, 1, О

1,„ сравнения входные шины 2, 22, ..., 2 разрядов первого числа, входные шины 3i, 32, ..., Çi„ разрядов второго числа, шину 4 управления, выходы 5 ячеек сравнения, шины 6 и 7 тактовых импульсов, элементы И-НЕ 8 и 9, элементы НЕ 10 и 11, JK-триггеры 12-14, выходные шины 15-18. Ячейка 1 сравнения включает элементы

И-НЕ 19-22 и элемент НЕ 23.

Устройство работает следующим образом.

На шину 4 подают низкий уровень напряжения (логический нуль). Сравнение присел производят параллельным кодом.

Каждая ячейка сравнения реализует функцию, описываемую выражением

j. { A5)=Q.b„x (АВ) Ф

+а „Ь„Х(АВ)+((а „+ Б„) К (АЮ+

40 (а„+Ь„)х(Аь)11„- „(Ав), ° — i-ый разряд первого числа А;

b„ i-ый разряд второго чис- 45 ла В;

Х(АВ)- функция, реализуемая триггером 12.

На выходе ячейки 1 сравнения 1и н зависимости от значения функции х(АВ) $p реализуется функция F(A>В) или F(A

Значения функций Г(А>В) или F(A

При равенстве чисел независимо от состояния JK-триггера 12 на выходе ячейки 1 сравнения установится состояние логического нуля, которое одновременно установит состояние логической единицы на выходах элементов 60

И-НЕ 8 и 9, вследствие чего JK-триггер 12 меняет свое состояние на противоположное по каждому поступлению тактового импульса по шине 6, а оба

JK-триггера 13 и 14 по поступлению тактового импульса по шине 7 устанавливаются в нулевое состояние.

При неравенстве сравниваемых чисел результат сравнения старших разрядов является преобладающим по отношению ко всем результатам сравнения последующих младших разрядов.

Если А>В, то после установки JK-триггера 12 в нулевое состояние на выходе ячейки 1 сравнения установится состояние логической единицы, состояние логического нуля установится на выходе первого элемента И-НЕ 8, что запретит срабатывание JК-триггера 12 до изменения результата сравнения и установит J К-триггер 13 по поступлению тактового импульса по шине 7 в единичное состояние (на выходной шине 15 установится состояние логической единицы).

Аналогично, если А<В, то после установки J К-триггера 12 н единичное состояние на. выходе ячейки 1 сравнения установится состояние логичЕской единицы, состояние логического нуля установится на выходе элемента И-НЕ

9, что запретит срабатывание J К-триггера 12 до изменения результата сравнения и устанозит J К-триггер 14 по поступлению тактового импульс""а 7 в единичное состояние (на выходной шине 16 установится состояние логической единицы).

На выходные шины 17 и 18 выводятся результаты сравнения А<В и А>В соответственно. Установление состояния логической единицы одновременно на шинах 5 и 17 говорит о равенстве сравниваемых чисел, Возможна реализация устройства с применением мультиплексоров.

При реализации предлагаемого устройства на интегральных микросхемах сокращаются на бЪ (с применением мультиплексоров на 34Ъ) количество корпусов микросхем и на 11Ъ их число входов/выходов (с применением мультиплексоров на 35Ъ) по сраннению с известным, что повышает его нацежностные характеристики.

Формула изобретения

Устройство для сравнения двоичных чисел, содержащее элементы И-НЕ, НЕ, J К-триггеры., n ячеек сравнения, каждая из которых состоит из элементов И-НЕ, элемента НЕ, причем входная шйна каждого i-го разряда первого из сравниваемых чисел соединена с первыми входами первого и второго элементов И-НЕ i — ой ячейки сравнения, где i=1,2,...,n, входная шина каящого i-ro разряда второго из сравниваемых чисел подключена ко второму входу первого элемента И-НЕ и к первому входу третьего элемента И-НЕ i-ой

860059 ячейки сравнения, выход первого элемента И-НЕ каждой ячейки сравнения соединен со вторыми входами второго и третьего элементов И-НЕ, выходы которых подключены ко входам четвертого элемента И-НЕ той же ячейки сравнения выход четвертого элемента И-HE каждой

J-ой ячейки сравнения, где J=1,2,..., и-1 соединен со входом элемента НЕ

Ц+1)-ой ячейки сравнения, выход элемента НЕ каждой ячейки подключен к третьему входу четвертого элемента

И-НЕ той же ячейки сравнения, о т— л и ч а ю ц е е с я тем, что, с целью упроцения устройства, в нем выход четвертого элемента И-HE n-ой ячейки сравнения соединен с первыми входами первого и второго элементов И-НЕ, выход первого элемента И-НЕ подключен ко входу J первого. J K-триггера и че- . рез первый элемент НЕ ко входу J второго J К-триггера, выход второго 9лемента И-HE соединен со входом К первого JK-триггера, и через второй элЕмент HE co xo o J T T e o JK-триггера, прямой выход первого J К-триггера, подключен ко входу К второго J К-триггера и к третьим входам третьих элемечтов

И-НЕ всех ячеек сравнения и ко второму входу второго элемента И-НЕ,инверсный выход первого JK-триггера соединен со вторым входом первого элемента И-НЕ, !

О со входом К третьего J Ê-триггера и с третьими входами вторых элементов

И-НЕ всех ячеек сравнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 628486, кл. G 06 F 7/02, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

9 631914, кл. G 06 F 7/02, 1976 (прототип).

860059

Составитель В. Белкин

Редактор A. Лежнина Техред A. Бабинец Еарректор N. Пожо

Заказ 7548/73 Тираж 745 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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