УСТРОЙСТВО СРАВНЕНИЯ ДВОИЧНЫХ ЧИСЕЛ Российский патент 2023 года по МПК G06F7/02 G06F7/06 

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

Известно устройство сравнения двоичных чисел [1], содержащее элементы 2ИЛИ, 2И, четыре элемента НЕ, шесть мажоритарных элементов и выполняющее распознавание отношений , , , где A, B есть четырехразрядные двоичные числа, задаваемые двоичными сигналами.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства сравнения двоичных чисел, относятся большие аппаратурные затраты, обусловленные тем, что оно содержит четыре элемента 2ИЛИ и четыре элемента 2И.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятое за прототип устройство сравнения двоичных чисел [2], которое содержит элементы 2ИЛИ, 2И, четыре элемента НЕ, шесть мажоритарных элементов и выполняет распознавание отношений , , , где A, B есть четырехразрядные двоичные числа, задаваемые двоичными сигналами.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относятся большие аппаратурные затраты, обусловленные тем, что прототип содержит два элемента 2ИЛИ и два элемента 2И.

Техническим результатом изобретения является уменьшение аппаратурных затрат при сохранении функциональных возможностей прототипа.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в устройстве сравнения двоичных чисел, содержащем элемент 2ИЛИ, элемент 2И, четыре элемента НЕ и шесть мажоритарных элементов, второй, третий входы j-го () мажоритарного элемента подключены соответственно к первому, второму входам ()-го мажоритарного элемента, первый, второй входы третьего, второй, третий входы шестого и третий вход k-го () мажоритарных элементов соединены соответственно с выходами второго, первого, выходами четвертого, пятого мажоритарных элементов и выходом ()-го элемента НЕ, а второй вход k-го мажоритарного элемента и входы k-го, ()-го элементов НЕ подключены соответственно к ()-му и ()-му, ()-му входам устройства сравнения двоичных чисел, особенность заключается в том, что объединенные первые и объединенные вторые входы элементов 2ИЛИ, 2И, третий вход ()-го и первый вход k-го мажоритарных элементов соединены соответственно с выходами третьего и шестого мажоритарных элементов, выходом k-го элемента НЕ и ()-ым входом устройства сравнения двоичных чисел, первый и второй выходы которого подключены соответственно к выходам элементов 2ИЛИ и 2И.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства сравнения двоичных чисел.

Устройство сравнения двоичных чисел содержит элемент 2ИЛИ 1, элемент 2И 2, элементы НЕ 3₁,…,3₄ и мажоритарные элементы 4₁,…,4₆, причем второй, третий входы элемента 4_j () соединены соответственно с первым, вторым входами элемента 4_j+3, первый, второй входы элемента 4₃, второй, третий входы элемента 4₆ и третьи входы элементов 4_k (), 4_k+3 подключены соответственно к выходам элементов 4₂, 4₁, 4₄, 4₅ и 3_k+2, 3_k, объединенные первые и объединенные вторые входы элементов 1, 2 соединены соответственно с выходами элементов 4₃ и 4₆, а первый, второй входы элемента 4_k и входы элементов 3_k, 3_k+2 подключены соответственно к ()-му, ()-му и ()-му, ()-му входам устройства сравнения двоичных чисел, первый и второй выходы которого соединены соответственно с выходами элементов 1 и 2.

Работа предлагаемого устройства сравнения двоичных чисел осуществляется следующим образом. На его первый,…, четвертый и пятый,…, восьмой входы подаются соответственно произвольные двоичные сигналы и , которые задают подлежащие сравнению четырехразрядные двоичные числа , (, определяют значения старших, а , – младших разрядов). В представленных ниже табл.1 и табл.2 приведены соответственно значения внутренних сигналов (), предлагаемого устройства, полученные для всех возможных наборов значений сигналов , и значения его выходных сигналов z, y, полученные для всех возможных наборов значений сигналов .

Таблица 1 Таблица 2

00 00 01 00 00 00 00 01 00 00 01 00 00 10 00 00 10 00 00 11 00 00 11 00 01 00 11 01 00 00 01 01 10 01 01 10 01 10 00 01 10 10 01 11 00 01 11 11 10 00 11 10 00 00 10 01 11 10 01 10 10 10 01 10 10 10 10 11 00 10 11 11 11 00 11 11 00 11 11 01 11 11 01 11 11 10 11 11 10 11 11 11 10 11 11 11

Согласно табл.1, табл.2 имеем при , , при , при .

Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемое устройство сравнения двоичных чисел выполняет распознавание отношений , , , где A, B есть четырехразрядные двоичные числа, задаваемые двоичными сигналами, и обладает меньшими по сравнению с прототипом аппаратурными затратами.

Источники информации

1. Патент РФ 2677371, кл. G06F 7/02, 2019 г.

2. Патент РФ 2770302, кл. G06F 7/02, 2022 г.

Изобретение относится к области информационных технологий. Технический результат заключается в уменьшении аппаратурных затрат при сохранении функциональных возможностей устройства. Технический результат достигается за счет того, что устройство содержит элемент 2ИЛИ, элемент 2И, четыре элемента НЕ и шесть мажоритарных элементов, причем объединенные первые и вторые входы элементов 2ИЛИ, 2И, третий вход ()-го и первый вход k-го мажоритарных элементов соединены соответственно с выходами третьего и шестого мажоритарных элементов, выходом k-го элемента НЕ и ()-ым входом устройства сравнения двоичных чисел, первый и второй выходы которого подключены соответственно к выходам элементов 2ИЛИ и 2И. 2 табл., 1 ил.

Устройство сравнения двоичных чисел, содержащее элемент 2ИЛИ, элемент 2И, четыре элемента НЕ и шесть мажоритарных элементов, причем второй, третий входы j-го () мажоритарного элемента подключены соответственно к первому, второму входам ()-го мажоритарного элемента, первый, второй входы третьего, второй, третий входы шестого и третий вход k-го () мажоритарных элементов соединены соответственно с выходами второго, первого, выходами четвертого, пятого мажоритарных элементов и выходом ()-го элемента НЕ, а второй вход k-го мажоритарного элемента и входы k-го, ()-го элементов НЕ подключены соответственно к ()-му и ()-му, ()-му входам устройства сравнения двоичных чисел, отличающееся тем, что объединенные первые и объединенные вторые входы элементов 2ИЛИ, 2И, третий вход ()-го и первый вход k-го мажоритарных элементов соединены соответственно с выходами третьего и шестого мажоритарных элементов, выходом k-го элемента НЕ и ()-ым входом устройства сравнения двоичных чисел, первый и второй выходы которого подключены соответственно к выходам элементов 2ИЛИ и 2И.