Устройство для сравнения двоичных чисел Советский патент 1984 года по МПК G06F7/02 

;о

DO

ч1

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано тзг цифровых следяищх системах, устройствах автоматики и телемеханики, системах поиска и обработки данных в устройствах приема, передачи данных и системах управления, в аналого-цифровых комплексах, а также в качестве датчика больше - норма - меньше HopNfci.

Известно устройство для сравнения двух двоичных чисел, содержащее последовательную цепочку ячеек, каждая ячейка содержит переключатель и логические элементы И и ИЛИ с попарно объединенными входами, оди из которых соединен с соответствующим разрядом второго сравниваемого числа, а другой - с выходом предыдущей ячейки, выходы логических элементов соединены с переключателем, .

а также содержит блок анализа на равенство, выполненный на триггере, элементах И и НЕ, причем нулевой вход триггера и первого элемента НЕ соединен с установочным входом устройства., выход первого элемента НЕ соединен через элемент И с единичным входом триггера и с входом второго элемента НЕ, выход последнего и единичный выход триггера соединены с входами выходного элемента И, нулевой выход триггера соединен с входом первой ячейки устройства, а выход последней ячейки соедийен с входом элемента И блока анализаГИ.

Недостатком устройства является его сложность.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности явлйется устройство для сравнения двух . г -разрядных чисел, содержащее m узлов сравнения, где m - число разрядов сравииваемых чисел, каждый из которых включает три элемента И, элемент НЕ и элемент ИЛИ, входы которого соединены с выходами элементов И, первые входы первого и второго элементов И i-го узла сравнения, где ,2,...,m соединены с шиной i -го разряда первого сравниваемого числа устройства, второй вход второго элемента И и первый вход третьего элемента И соединень с шиной i -го разряда второго сравниваемого числа устройства, вторые входы первого и третьего элементов И каждого узла

сравнения подключены к управляющему входу этого узла сравнения, выход элемента ИЛИ j-ro узла сравнения, где ,2,...,(т-1) через элемент НЕ подключен к управляющему входу (j+I)-ro числа сравнения, управляющий вход первого узла сравнения подключен к управляющей шине устройства, выход элемента ИЛИ т-го узла сравнения через элемент НЕ соединен с выходом устройства 2.

Недостатком устройства является необходимость подавать внешний .динамический сигнал на управляющий вход. Это приводит к усложнению и снижению надежности устройства, а также исключает возможность его автономного использования для определения момента р авенства сравниваемых чисел.

Целью изобретения является упрощение конструкции устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для сравнения двоичных чисел, содержащее ш узлов сравнения, где tr, - число разрядов сравниваемых чисел, каждый из которых включает тр.и элемента И и элемент ИЛИ, входы которого соединены с выходами элементов И, первые входы первого и второго элементов И i-ro узла сравнения, где i l,2,..,rn соединены с шиной i-ro разряда первого сравниваемого числа устройства, второй вход второго элемента И и первый вход третьего элемента И соединены с шиной i-го разряда второго сравниваемого числа устройства, вторые входы первого и третьего элементов И каждого узла сравнения подключены к управляющему бходу этого узла сравнения, введены элемент задержки и элемент НЕ, выход которого подключен к управляющему входу узла сравнения младшего разряда а вход через элемент задержки К выходу элемента ИЛИ щ -го узла сравнения, выход элемента ИЛИ j-ro узла сравнения, где j 1 ,2,..., (m-l), .соединен с управляюгцим входом (j+l)-ro узла сравнения.

Введение элемента задержки и и.нвертора позволяет в случае равенства cpaвнивae ыx чисел оПереводить устройство в динамический рехсим и по наличию на выходе динамического сигнала принимать решение о равенстве сравнивае№1Х чисел. Благодаря наличию новых элементов расширяются возможности устройства, т.е.- появляется возможность по нааичию на выходе динамического сигнала выявить момент равенства сравниваемых .чисел. Для выявления момснта равенства сравниваем 1х чисел с помощью известного устройства необходим генератор, подключенный к дополнительному входу младшей сравнивающей секции, или устройство переадресации сравниваемых чисел. Предлагаемое устройство способно сигнализировать посредством парамет ров выходного сигнала об относительной величине сравниваемых чисел по принципу больше - меньше - равно и не имеет внешних дополнительных устройств, необходимых для определения момента равенства сравниваемых чисел. Отсутствие дополнительных внешних устройств упрощает конструкцию устройства. На фиг. 1 изображена функциональ ная схема устройства; на фиг. 2 временные диаграммы работы устройства. Устройство сравнения состоит из одинаковых сравнивающих секций Ц, У , ..., 1, каждая из которых состоит из трех логических элементов И 2 - 4 и одного элемента ИЛИ 5. В устройство -входит элемент 6 за держки и элемент НЕ 7. Секции 1 сое динены последовательно в порядке возрастания индексов I ,Ij ,. .., 1 ц причем выход секции с младшим индек сом подключен к одному из входов следующей сравнивающей секции. Второй вход сравнивающих секций 1 подключен к шинам первого сравниваемого операнда в порядке возраста ния разрядов от самой младшей секции 1 дэ старшей выходной сек1д1и 1р. Оставшиеся входы сравнивающих секций I подключены к шинам вто рого сравниваемого операнда. Выход сравнивающей секции 1 через элемент 6 подключен к входу элемента НЕ 7, выход которого подключен к пе вому входу сравнивающей секции. Устройство работает следукжц1М образом. В исходномсостоянии на устройст сравнения первый сравниваемый операнд подается в прямом коде, а второй сравниваемый операнд - в обратном коде. На входы сравнивающих секций I поступают кодысравниваемых чисел в порядке возрастания веса разрядов. В случае, когда число А больше 6 , на выходе устроГгства (twpNWpyeTся единичнБ1й сигнал 8, который через элементы 6 и 7 поступает в виде нулевого сигнала 9 на второй вход первой сравнивающер секции 1 . Этот сигнал не изменяет значения выходного сигнала. В случае, когда число А меньше В ,на выходе формируется -нулевой логический сигнал 8, который через элементы 6 и 7 поступает с задержкой в виде единичного сигнала 9 на второй вход сравнивающей секции 1, не изменяя значения выходного сигнала. В случае равнозначности срявнивае1 1Х чисел Л 6 на выходе устройства формируется логический нулевой сигнад, 8, который поступает на элемент 6 и спустя время Т поступает на вход элемента 7, с выхода которого снимается единичный сигнал. 9, поступающий на второй вход сравнивающей секции 1. и далее через сравнивающие секции I на выход устройства. С выхода устройства единичный сигнал 9 поступает на элемент 6. Спустя время единичный сигнал поступает на вход элемента 7, в котором формируется нулевой сигнал 8, поступающий на второй вход сравнивающей секции,.При поступлении на второй вход сравнивающей секции Ц нулевого сигнала на выходе устройства формируется нулевой сигнал 8. Устройство возбуждается и переходит в динамический режим. Д намический сигнал на выходе изменяется с периодом 2 и скважностью два, соответствует случаю равенства сравниваеьых чисел. На эпюрах 10 и 11 изображены относительные значения сравниваекых чисел А и & соответственно для одноразрядного числа. Предлагаемое устройство гго сравнению с известным позволяет сократить количество элемейтов И внешних устройств , что упрощает и повышает его надежност ь, а также реализует возможность распознавания на одном выходе всех возможных относительных значений между первым и вторым сравниваеМ)1ми числами, что позволяет сократить число внешних мех(сое;1инений и паек.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ДВОИЧНЫХ ЧИСЕЛ, содержащее m узлов сравнения, где т- число разрядов сравниваемых чисел, каждый из которых включает три элемента И и элемент ИЛИ, входы которого соединены с выходами элементов И, первые входы первого и второго элементов И i -го узла сравнения, где 1,2,...,п, соединены с шиной i-ro разряда первого сравниваемого числа устройства, второй вход второго элемента И и первый вход третьего элемента И соединены с шиной i-го разряда второго сравниваемого числа устройства, вторые входы первого и третьего элементов И каждого узла сравнения подключены к управляющему входу этого узла сравнения, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, в него введены элемент задержки и элемент НЕ, выход которого подключен к управляющему входу узла сравнения младшего разряда, a вход через элемент задержки - к выходу элемента ИЛИ т-го узла сравнения, выход элемента ИЛИ j-ro узла сравнения, где ,2,..., (m-I), соединен с управляющим входом ()+1)-го узла сравнения.