Устройство для сравнения двоичных чисел Советский патент 1983 года по МПК G06F7/02 

Изобретение относится к автоматике и вычислителоиой технике и пред(назначено для сравнения чисел, представленных параллельными кодами. Известно устройство для сравнения двоичных чисел, содержащее п последовательно соединенных ячеек, каждая из которых состоит из элементов И-НЕ U . Недостатком этого устройства является низкое быстродействие, обусло ленное наличием в каждой цепи перено са 2 п элементов И-НЕ, где п - число разрядов сравниваемых чисел и сложность, обусловленная наличием семи логических элементов на каждый сравниваемый.разряд. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для сравнения двоичных чи сел,, содержащее п поразрядных узлов сравнения, где п - число разрядов в сравниваемых числах и (п-И) узлов пе ;реноса, причем каждый поразрядный |узел сравнения состоит из трех элементов И-НЕ, а каждый узел переноса содержит два элемента И-Ш 2. Недостаток этого устройства - избыточность схемы переноса, и,, как следствие, сложность устройства. Цель изобретения - упрощение устройства. Поставленная цель достигается тем что в устройстве для сравнения двоич ных чисел, содержащем п поразряднЕлс узлов сравнения, где п - число раз РЯДОВ в сравниваемых числах, и (п+1) |узлов переноса, причем каждый поразрядный узел сравнения содержит первый - третий элемент И-НЕ, первый вход поразрядного} узла сравнения сое динен с входами первого и второго элементов И-НЕ, второй - входами пер вого и третьего элементов Н-НЕ, выход первого элемента И-НК соединен с входами второго и третьего элементов И-НЕ, выходы которого являются первым и вторьм выходами поразрядного узла сравнения соответственно, каждый j-й узел переноса (где j-21-H - целое число),, содержит пер вый и второй элементы И-НЕ, входы ко торого являются первым и вторьм .выхо дами узла переноса соответственно, каикдый (j+l)-й узел переноса содержи элемент И-НЕ,. выход которого является первым выходом узла переноса вхо ды первого элемента И-НЕ j-ro узла подключены к первому выходу (j-l)-ro узла переноса и к первым выходам (j-l)-ro и j-ro поразрядных уэлов сравнения , входы второго элемента И-НЕ j-ro узла переноса подключены к ВЫХОДУ (j-l)-ro уэла переноса и | вторым выходам (j-l)To и j-ro поразрядных узлов сравнения,.вхо ды элемента И-НЕ (j4-l)-ro узла переноса подключены к первому выходу j-ro узла переноса и к вторым выходам j-ro и (j+l)-ro поразрядных узлов сравнения, первый и второй входы переноса устройства соединены соот- . ветственно с входами первого и второго элементов И-НЕ первого узла переноса, первой и второй выходы (j+l)-ro узла переноса являются первым и вторым выходами устройства соответственно, каждый (-ьГ)-й узел переноса содержит элемент НЕ, вход которого подключен к второму выходу j-ro узла переноса, а выход является вторым выходом (j+l)-ro узла переноса. . . ., На чертеже приведена схема устройства. . Устройство содержит поразрядные узлы 1, ..., If,, каждый из которых содержит первый-третий элементы И-НЕ 2-4, узлы 5 и 6 переноса, каждый узел 5 содержит первый и второй элементы И-НЕ 7 и 8, каждый узел б содержит элемент И-НЕ 9 и элемент НЕ|10, входы переноса 11 и 12 устройства,, выходы 13 и 14 устройства, входы 15i,, 152,... П ir 1б2,,««« 16 поразрядных узлов сравнения, выходы 17ц, 17,... 17, 18;, 182,... 18 W поразрядных узлов сравнения. Устройство работает следующим образом.. Поразрядные узлы 1 сравнения при равенстве чисел в разряде формируют уровни логической единицы на своих выходах 17 и 18. Если какой-либо разряд первого числа меньше (больше) этого же раэряда второго числа, на выходе 17 соответствующего поразрядного уэла срглнения формируется уровень логического нуля (единицы), а . на втором выходе 18 - уровень логической единицы (нуля). Результат сргшнения кодов в старшем разряде (т.е. в разряде с большим номером 1,) по отношению к предшествующему разряду является преобладающ При неравенстве кедов. При наличии неравенства в одном из разрядов, на соответствующем выходе 17 или 18 поразрядного узла сравнения появляется нулевой уровень, который блокирует перенос информации по цепи от входа переноса 11 до.выхода 13 и формирует на выходе 13 предварительный результат. Перенос по цепи от входа переноса 12 до Btjrхода 14 блокируется только при нулев1ого уровня .на выходе 17 поразрядного узла сравнения, при этом на выходах 14 всегда будут различные уровни. При равенстве кодов сравниваемых чисел перенос будет распространяться от входов переноса 11 и 12 до выходов 13 и 14 по обеим цепям переноса, причем на выходах: 13 и 14 установятся одинаковые уровни Интерпретация сигналов на выходах устройства 13 и 14 зависит от тогр является ли четным или нечетным число разрядов. Так как в конкретном случае число разрядов сравниваемых чисел известно и оно либо четно, либо нечетно, то на выходах устройства всегда можно получить однозначный результат срав-. нения. В таблице приводится состояние |выходов в зависимости от числа раз|рядов и результаты сравнения.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ДВОИЧНЫХ ЧИСЕЛ, содержащее п поразрядных узлов сравнения,где п - количество разрядов сравниваемых чисел,и п + 1 узлов переноса, причем каждый поразрядный узел сравнения содержит первый третий элемент И-НЕ, первый вход поразрядного узла сравнения соединен с входами первого и второго элементов И-НЕ, вторрй - с входами первого и третьего элемейтов И-НЕ, выход первого элемента И-НЕ соединен с входами второго и третьего элементов И-НЕ, выходы которых являются первым и вторым выходами поразрядного, узла срав- нения соответственно, каждый j-тый ,узел переноса (где j-22+l, 0 п/2. целое число) содержит первый и второй элементы И-НЕ, выходы которых являются первым и вторым выходами узла переноса соответственно, каждый (j+l)-й у-зел перенбса содержит элемент И-НЕ, выход которого является, (Первым выходом узла переноса, входы первого эЯемента И-НЕ j-того узла подключены к первому ВЕЛходу (j-l)-ro узла переноса и к первым выходам (j-l)-ro и j-Toro поразрядных узлов сравнения, входы второго элемента И-НЕ j-Toro узла переноса подключены к второму выходу (j-l)-ro узла переноса и к вторым выходам (j-l)-ro и J-того поразрядных узлов сравнения, входы элемента И-НЕ (j+17-го узла переноса подключены к первому выходу j-Toro узла nepesHoca и к вторым выходам j-Toro и (j4-l)-ro поразрядных узлов сравненияf первый и второй вхо W ды переноса устройства соединены со-ответственно с входами первого и вто рого элементов И-НЕ первого узла пе-реноса., перэый и второй выходы (j+1)го уз.ла переноса являются первым и вторым выходами устройства соответственно, Отличающеес я тем, о ifi о 4; что, с целью упрощения схемы, каждый (j+l)-й узел переноса содеЕ жит элемент НЕ, вход которого пс1дключен к второму выходу j-того узла переноса, а выход является вторым выходом (j-H)-ro узла переноса. X 4;

Прим е ч а н и в X Предлагаемое устройство является болёе проспам по сргшнению с протоff

//

fj

Г4 - произвольное состояние. типом, так как имеет (11 n-t-1) элеменjj товходов, а прототип - (12 n-f2),