КОМПАРАТОР ДВОИЧНЫХ ЧИСЕЛ Российский патент 2009 года по МПК G06F7/02 

Описание патента на изобретение RU2361266C1

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления и др.

Известны компараторы двоичных чисел (см., например, третий снизу рис. в табл.3.5 на стр.103 в книге Справочник по цифровой вычислительной технике. Малиновский Б.Н., Александров В.Я., Боюн В.П. и др./ Под ред. Б.Н.Малиновского. Киев: Техника, 1974), формирующие признак соотношения х21, где х1, х2∈{0,1} - одноразрядные 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 трехразрядных двоичных чисел, задаваемых двоичными сигналами.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является, принятый за прототип, компаратор двоичных чисел (патент РФ 2300131, кл. G06F 7/02, 2007), который содержит два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, три элемента И-НЕ, элемент ИЛИ, элемент ИЛИ-НЕ и формирует признаки соотношений А>В, А=В, где А=а1а0, В=b1b0 - двухразрядные двоичные числа, задаваемые двоичными сигналами а0, а1, b0, b1∈{0,1}.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не допускается сравнение трехразрядных двоичных чисел, задаваемых двоичными сигналами.

Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения формирования признаков соотношений А>В, А=В, где А=а2а1а0, В=b2b1b0 - трехразрядные двоичные числа, задаваемые двоичными сигналами a0, a1, a2, b0, b1, b2∈{0,1}.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в компараторе двоичных чисел, содержащем два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, три элемента И-НЕ, первый элемент ИЛИ и элемент ИЛИ-НЕ, первый вход и выход i-го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены соответственно с первым и вторым входами i-го элемента И-НЕ, а второй вход и выход второго элемента И-НЕ подключены соответственно к второму входу элемента ИЛИ-НЕ и первому входу первого элемента ИЛИ, второй вход и выход которого соединены соответственно с первым входом элемента ИЛИ-НЕ и вторым входом третьего элемента И-НЕ, подключенного выходом к первому выходу компаратора двоичных чисел, второй выход и i-й, (2+i)-й входы которого соединены соответственно с выходом элемента ИЛИ-НЕ и первым, вторым входами i-го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, особенность заключается в том, что в него дополнительно введены элемент И, второй, третий элементы ИЛИ, четвертый элемент И-НЕ и третий элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый, второй входы и выход которого соединены соответственно с пятым, шестым входами компаратора двоичных чисел и вторым входом четвертого элемента И-НЕ, подключенного выходом и первым, вторым входами соответственно к первому входу третьего элемента ИЛИ и первому входу третьего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, второму входу второго элемента ИЛИ, выход и первый вход которого соединены соответственно с первым входом элемента ИЛИ-НЕ и вторым входом первого элемента И-НЕ, подключенного выходом к первому входу элемента И, выход и второй вход которого соединены соответственно с первым входом третьего элемента И-НЕ и выходом третьего элемента ИЛИ, подключенного вторым входом к первому входу второго элемента ИЛИ.

На чертеже представлена схема предлагаемого компаратора двоичных чисел.

Компаратор двоичных чисел содержит три элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 11, 12, 13, четыре элемента И-НЕ 21, 22, 23, 24, три элемента ИЛИ 31, 32, 33, элемент ИЛИ-НЕ 4 и элемент И 5, причем первый вход и выход элемента

1i соединены соответственно с первым и вторым входами элемента 2i, а второй вход и выход элемента 22 подключены соответственно к второму входу элемента 4 и первому входу элемента 31, второй вход и выход которого соединены соответственно с первым входом элемента 4 и вторым входом элемента 23, подключенного выходом к первому выходу компаратора двоичных чисел, второй выход и i-й, (2+i)-й, пятый, шестой входы которого соединены соответственно с выходом элемента 4 и первым, вторым входами элемента 1i, первым, вторым входами элемента 13, выход которого соединен с вторым входом элемента 24, подключенного выходом и первым, вторым входами соответственно к первому входу элемента 33 и первому входу элемента 13, второму входу элемента 32, выход и первый вход которого соединены соответственно с первым входом элемента 4 и вторым входом элемента 21, подключенного выходом к первому входу элемента 5, выход и второй вход которого соединены соответственно с первым входом элемента 23 и выходом элемента 33, подключенного вторым входом к первому входу элемента 32.

Работа предлагаемого компаратора двоичных чисел осуществляется следующим образом. На его первый, пятый, второй и третий, шестой, четвертый входы подаются соответственно произвольные двоичные сигналы а2, а1, а0∈{0,1} и b2, b1, b0∈{0,1}, которые задают подлежащие сравнению трехразрядные двоичные числа А=а2а1а0 и B=b2b1b02, b2 и а0, b0 определяют значения старших и младших разрядов соответственно). Тогда сигналы на первом, втором выходах предлагаемого компаратора будут определяться выражениями

где

В представленной ниже табл.1 (табл.2) приведены значения реализуемых выражениями (2) (выражениями (1)) функций на всех возможных наборах значений их аргументов.

Анализ данных, приведенных в таблицах, позволяет заключить, что: 1) если

а2а1>b2b1 или а2а1=b2b1 и а0>b0, то QA>B=1; 2) если а2а1=b2b1 и a0=b0, то QA=B=1. Здесь а2а1 и b2b1 есть фрагменты трехразрядных двоичных чисел А=а2а1а0 и B=b2b1b0. Таким образом, имеем QA>B=1 при А>В, QA=B=1 при А=В.

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 А>В, А=В, где А - а2а1а0, В=b2b1b0 - трехразрядные двоичные числа, задаваемые двоичными сигналами a0, a1, a2, b0, b1, b2∈{0,1}.

Похожие патенты RU2361266C1

название год авторы номер документа
ДВОИЧНЫЙ ВЫЧИТАТЕЛЬ 2016
  • Андреев Дмитрий Васильевич
RU2629453C1
ДВОИЧНЫЙ СУММАТОР 2020
  • Андреев Дмитрий Васильевич
RU2758184C1
КОМПАРАТОР ДВОИЧНЫХ ЧИСЕЛ 2015
  • Андреев Дмитрий Васильевич
RU2621280C1
КОМПАРАТОР ДВОИЧНЫХ ЧИСЕЛ 2006
  • Андреев Дмитрий Васильевич
RU2300131C1
КОМБИНАЦИОННЫЙ СУММАТОР 2013
  • Гринберг Исаак Павлович
RU2514785C1
КОМПАРАТОР ДВОИЧНЫХ ЧИСЕЛ 2008
  • Андреев Дмитрий Васильевич
  • Трубкин Константин Иванович
RU2389063C1
УСТРОЙСТВО СРАВНЕНИЯ ДВОИЧНЫХ ЧИСЕЛ 2007
  • Андреев Дмитрий Васильевич
RU2324971C1
УСТРОЙСТВО СРАВНЕНИЯ ДВОИЧНЫХ ЧИСЕЛ 2008
  • Андреев Дмитрий Васильевич
RU2363036C1
УСТРОЙСТВО СРАВНЕНИЯ ДВОИЧНЫХ ЧИСЕЛ 2012
  • Андреев Дмитрий Васильевич
RU2507564C1
УСТРОЙСТВО СРАВНЕНИЯ ДВОИЧНЫХ ЧИСЕЛ 2007
  • Андреев Дмитрий Васильевич
RU2329530C1

Реферат патента 2009 года КОМПАРАТОР ДВОИЧНЫХ ЧИСЕЛ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления. Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения формирования соотношений А>В, А=В, где А, В - двоичные числа, задаваемые двоичными сигналами, при сравнении трехразрядных двоичных чисел. Компаратор двоичных чисел содержит три элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, четыре элемента И-НЕ, три элемента ИЛИ, элемент ИЛИ-НЕ и элемент И, соединенных соответствующим образом с входами и выходами компаратора двоичных чисел. 1 ил., 2 табл.

Формула изобретения RU 2 361 266 C1

Компаратор двоичных чисел, содержащий два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, три элемента И-НЕ, первый элемент ИЛИ и элемент ИЛИ-НЕ, причем первый вход и выход i-го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены соответственно с первым и вторым входами i-го элемента И-НЕ, а второй вход и выход второго элемента И-НЕ подключены соответственно к второму входу элемента ИЛИ-НЕ и первому входу первого элемента ИЛИ, второй вход и выход которого соединены соответственно с первым входом элемента ИЛИ-НЕ и вторым входом третьего элемента И-НЕ, подключенного выходом к первому выходу компаратора двоичных чисел, второй выход и i-й, (2+i)-й входы которого соединены соответственно с выходом элемента ИЛИ-НЕ и первым, вторым входами i-го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, отличающийся тем, что в него дополнительно введены элемент И, второй, третий элементы ИЛИ, четвертый элемент И-НЕ и третий элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый, второй входы и выход которого соединены соответственно с пятым, шестым входами компаратора двоичных чисел и вторым входом четвертого элемента И-НЕ, подключенного выходом и первым, вторым входами соответственно к первому входу третьего элемента ИЛИ и первому входу третьего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, второму входу второго элемента ИЛИ, выход и первый вход которого соединены соответственно с первым входом элемента ИЛИ-НЕ и вторым входом первого элемента И-НЕ, подключенного выходом к первому входу элемента И, выход и второй вход которого соединены соответственно с первым входом третьего элемента И-НЕ и выходом третьего элемента ИЛИ, подключенного вторым входом к первому входу второго элемента ИЛИ.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2009 года RU2361266C1

КОМПАРАТОР ДВОИЧНЫХ ЧИСЕЛ 2006
  • Андреев Дмитрий Васильевич
RU2300131C1
БИБИЛО П.Н
Основы языка VHDL
- М.: «Солон-Р», 2000, с.163, рис.4.18
Устройство для сравнения двух @ -разрядных чисел 1988
  • Орлов Олег Петрович
SU1670684A1
Устройство для сравнения двоичных чисел 1979
  • Иванов Николай Григорьевич
SU900280A1
Устройство для сравнения двоичных чисел 1990
  • Чистяков Виталий Алексеевич
SU1756880A1
US 3938087, 10.02.1976.

RU 2 361 266 C1

Авторы

Андреев Дмитрий Васильевич

Даты

2009-07-10Публикация

2008-01-22Подача