Устройство для сравнения двух п-разрядных двоичных чисел

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 140580 (21) 2924395/18-24 (51) М. КП. С 06 F 7/04 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет

Государственный иомитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 300782, Бюллетень ¹ 28

Дата опубликования описания 300782

)53) УДК 681. 325.. 5 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В.И.Кишиневский и С.В.Леонов (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ДВУХ и-РАЗРЯДНЫХ ДВОИЧНЫХ ЧИСЕЛ

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 k-разрядных кодов (1).

Недостатком известных устройств является малая регулярность структуры и, как следствие этого, высокая сложность

Наиболее близким к предлагаемому является устройство сравнения двух . п-разрядных двоичных чисел, содержащее и ячеек поразрядного сравнения, каждая с двумя входами и двумя выходами и параллельно соединенные ярусы ячеек сравнения k-разрядных кодов, каждая с двумя группами по )с входов и двумя выходами, входы ячеек поразрядного сравнения подключены к входам устройства, а выходы ячейки сравнения k-разрядных кодов последнего яруса соединены с выходами устройства, в j é ячейке сравнения k-разрядных кодов первого яруса i-й вход первой группы входов подключен к первому выходу tk(j — 1)+i/ -й ячейки поразрядного сравнения, à i-й вход второй группы входов — к второму выходу той же ячейки, в 1-й ячейке m-ro яруса

5 i-й вход первой группы входов соединен с первым выходом (к(1-1)+if-й ячейки сравнения k-разрядных кодов (m-l)-го яруса, à i-й вход второй группы входов — с вторым выходом той

1О же ячейки. Каждая ячейка сравнения

k-разрядных кодов состоит из элемента H-ИЛИ-НЕ, содержащего k элементов

И и элемент И-НЕ, причем i-й вход первой группы входов ячейки соединен с i-м элементом И, à i-й вход вто15 рой группы входов ячейки — с i-м, (i+1)-м,...,k-м элементами И и элементом И-НЕ, а выход элемента И-ИЛИНЕ подключен к второму выходу ячейки сравнения, выход элемента И-НЕ к первому выходу ячейки сравнения (21.

Недостатками этого устройства является значительная сложность, так как устройство содержит два типа разных ячеек сравнения, а ячейка сравне25 ния k-разрядных кодов содержит три типа разных логических элементов

И, И-НЕ, ИЛИ-НЕ.

Цель изобретения — упрощение устройства за счет увеличения регулярЗО ности структуры устройства.

947854

Устройство для сравнения двух и-разрядных двоичных чисел работает следующим образом.

На первую группу входов устройства подается одно из сравниваемых и-разрядных двоичных чисел А = а,,а,...,а,,...,а„, на втору о группу входов устройства подается нторое число В = Ь bz,...,Ь;,...,Ъл. При этом а„ поступает на первый и третий входы i-й ячейки 1 сравнения кодов первой группы, а Ь„ поступает на второй и четвертый входы i-й ячейки 1 сравнения кодов первой группы. При этом на первом выходе i-й ячейки 1 сравнения кодов первой группы вырабатывается функция

С„= а; Ь„а„. (На втором выходе -й ячейки 1 сравнения кодов первой группы вырабатывается функция

d; = а„Ь;Ь„.

Из полученных функций на первом и втором выходах ячеек 1 сравнения кодов второй и последующих групп выра. батываются функции

m k г

Cg = Cp Cqdp, dtl1 — dP dh, CГ

Р g Р

При этом на первом и нтором выходах ячейки 1 сравнения днухразрядных кодов последнего яруса вырабатываются функции С и D, определяющие результат сравнения исходных чисел в соответствии с табл.1.

25

Таблица 1

Каждая ячейка сравнения содержит элементы И-НЕ, причем первый вход ячейки соединен с первым входом первого элемента И-НЕ, выход которого подключен к первому входу второго элемента И-НЕ, второй вход ячейки соединен с вторым входом второго элемента И-НЕ и с первым входом третье- 45

ro элемента И-НЕ, выход которого подключен к первому входу четвертого элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым выходом ячейки, третий вход ячейки подключен к второму вхо- 50 ду третьего элемента И-НЕ, четвертый вход ячейки соединен с вторыми входами первого и четвертого элементов .И-НЕ, выход второго элемента И-НЕ подключен к второму выходу ячейки. 55

На фиг.1 представлена блок-схема устройстна для сравнения и-разрядных двоичных чисел; на фиг.2 — схема ячейки сравнения.

Устройство содержит группы ячеек

1 . f tTI

1« 1<» 1 „сравнения, выходную ячейку 2 сравйения. Каждая ячейка сравнения групп и выходная ячейка .сравнения содержат элементы И-HE

3-6. 65 t

А<В

A=B

Устройство неисправно

Та блица 2 г Результат с (и

A ) В

А В

Устройство неисправно

А = В

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве сравнения двух и-разрядных двоичных чисел, содержащем группы ячеек сравнения, выходную ячейку сраннения, причем входные шины каждого i-го разряда, где i = 5

1,...,n, первого числа соединены с первым и вторым входами i-й ячейки. сравнения первой группы, а входные шины каждого i-го разряда второго числа подключены к третьему и чет- 10 вертому входам i-й ячейки сравнения перной группы, первый и второй выходы каждой k-й ячейки сравнения r-й группы, где k = 1,3,..., „, -1;

r. = 1,2,..., (р-1); р = flog и)

l и ближайшее целое четное число, соединены с вторым и четвертым

k+1 входами соответственно — --й ячейки сравнения (г+1)-и группы, первый и второй выходы каждой (k+1) é ячейки сравнения подключены к третьему и первому входам соответственно

k+1

- --й ячейки сравнения (г+1)-й группы, первый и второй выходы первой ячейки сравнений р-й группы соединеныЗ0 с вторым и четвертым входами соответственно выходной ячейки сравнения, первый и второй выходы второй ячейки сравнения р-й группы подключены к третьему и первому входам соответственно выходной ячейки сраннения, c ) о

Результат,947854

Вместо элементов И-НЕ могут быть использованы элементы ИЛИ-НЕ, при этом результат сравнения соответствует табл.2.

Техническим преимуществом предлагаемого устройства является повышенная регулярность структуры, обеспечивающая высокую технологичность производства методами интегральной технологии, Таким образом, наиболее целесообразно использовать изобретение при проектировании интегральных микросхем, в составе которых необходимо иметь устройство сравнения двоичных чисел.

Кроме того, достоинством предлагаемого устройства является и то, что оно обладает функцией самоконтроля, так как одновременное появление сигналов С = 0 и D = 0 свидетельствует о неисправности устройства.

Достоинством предлагаемого устройства для сравнения двух п-разрядных двоичных чисел является также и то, что, имея такие устройство сравнения k-разрядных двоичных чисел и устройство сравнения m-разрядных двоичных чисел, путем соединения их выходов с входами ячейки 1 сравнения двухразрядных чисел можно получить устройство сравнения (k+m) ðàçðÿäíûõ двоичных чисел.

Формула изобретения

1. Устройство для сравнения двух и-разрядных двоичных чисел, содержащее группы ячеек сравнения, выходную ячейку сравнения, причем входные шины каждого i-ro разряда, где

1,...,n, первого числа соединены с первым и вторым входами i-й ячейки сравнения первой группы, а входные шины каждого i-го разряда второго числа подключены к третьему и четвертому входам i-й ячейки сравнения первой группы, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства,. в нем первый и второй выходы каждой k-й ячейки сравнения r-й группы, где k = 1,5,..., (=;) — 1; г = 1,2,..., (р-1); р

5 (1og n); -„ -, — ближайшее целое четное число, соединены с вторым и четk+1 вертым входами соответственно — — и

19 ячейки сравнения (г+1)-й группы, первый и второй выходы каждой (k+1)-й ячейки сравнения подключены к третьему и первому входам соответствен но †2 и ячейки сравнения (г+1)-й

k+1

15 группы, первый и второй выходы первой ячейки сравнения р-й группы соединены с вторым и четвертым входами соответственно выходной ячейки сравнения, первый и второй выходы второй ячейки сравнения р-й группы подключены к третьему и первому входам соответственно выходной ячейки сравнения.

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что каждая ячейка

25 сравнения содержит элементы И-НЕ, причем первый вход ячейки соединен с первым входом первого элемента И-НЕ, выход которого подключен к первому входу второго элемента И-НЕ, второй вход ячейки соединен с вторым входом второго элемента И-НЕ и с первым входом третьего элемента И-НЕ, выход которого подключен к первому входу четвертого элемента И-НЕ, выход которого соединен с первым выходом ячейки, третий вход ячейки подключен к второму входу третьего элемента И-НЕ, четвертый вход ячейки соединен с вторыми входами первого и четверто го элементов И-НЕ, выход второго

40 элемента И-НЕ подключен к второму выходу ячейки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

45 9 500562, кл.G 06 F 7/02, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

9 531151, кл.G 06 F 7/04, 1976 (прототип).

947854

Составитель В.Белкин

Редактор Е.Папп Техред Т.Фанта Корректор О. Билак

Заказ 5652/72 Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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