Устройство для сравнения двоичных чисел Советский патент 1987 года по МПК G06F7/02 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для построения технических средств сравнения двоичных чисел.

Цель изобретения - повышение быст родействия путем параллельного анализа одновременно всех разрядов сравниваемых чисел.

На чертеже представлена структур- ная схема предлагаемого устройства,

Устройство содержит поразрядные

узлы 1,, сравнения, первую

2,,222.,и вторую 3,, 3,j,.,,,3n.

группы элементов И-НЕ, первую 4, и вторую 42 шины монтажного ИЛИ, каждый поразрядный узел сравнения содержит элементы И-НЕ 5, входы 6 и выходы 7,

Устройство работает следующим образом.

Поразрядные узлы 1 сравнения при равенстве чисел в разряде формируют на своих выходах сигналы логической 1, Если какой-либо разряд первого числа, подаваемый на вход 5, меньше (больше) этого же разряда второго числа, подаваемого на вход 6, на первом выходе соответствующего поразрядного узла 1 сравнения форми- руется сигнал логической 1 (О), а на втором выходе - сигнал логи- .ческого. О (1),

Результат сравнения чисел в старшем разряде т,е, в разряде с боль- шим номером i) по отношению к предшествующему является преобладаюш 1м

при неравенстве чисел. I

При наличии неравенства в п-м (старшем) разряде сравниваемых чи- сел на соответствующем выходе поразрядного узла 1 f, сравнения для большего числа появляется сигнал логического о, который поступает на соответствующую логическую шину 4. или 4. и на вторые входы элементов И-НЕ соответствующих групп 3, , 3

г

п-

или 2, , 2,.. .,2п.,. . Таким образом, при неравенстве чсел в п-м (старшем) разряде для стар- 50 первую шину монтажного ИЛИ и шего числа соответствующая шина мон- первый выход 7, устройства в состоя- тажного ИЛИ и соответствуюш 1й выход ние логического О. Вторая шина устройства находятся в нулевом сое- монтажного ИЛИ 4 и второй выход 7 тоянии. Группа элементов И-НЕ, соот- ветствукщая меньшему числу, разблокирована сигналом логического О с выхода узла, соответствующего старшему числу, шины монтажного ШШ и выход устройства, соответствующие

устройства находятся в состоянии логической 1. Такое состояние выходов 7 ствует

и 7 устройства свидетель- том, что первое число 1101

больше вторбго числа 1100

5

0

0

5

0 5

5

меньшему числу, находятся в состоянии логической 1,

При наличии неравенства в j-м разряде (,...,2,1) сравниваемых чисел сигнал логического О поступает на первый инверсньш вход j-ro элемента И-НЕ первой или второй групп, дает на выходе этого элемента сигнал логического О (так как остальные входы этого элемента И-НЕ заблокированы сигналами логической 1 с вторых или первых выходов старших поразрядных узлов 1;, ,..,,1 сравнения).

Нулевой сигнал, соответствующий старшему числу, с первого или второго выходов j-ro узла сравнения разблокирует соответственно элементы И-НЕ 3, , 3,,.,,3: , второй или элементы И-НЕ 2,, 2,,.,, 2j., первой групп, соответствующие меньшему числу, В результате при неравенстве чисел в J-M разряде в нулевом состоянии находятся шина монтажного ИЛИ и выход устройства, соответствующие большему числу, а в единичном состоянии - меньшему числу. Если сравниваемые числа равны во всех разрядах, то на выходах поразрядных узлов сравнения находятся сигналы логической 1 элементы И-НЕ первой и второй групп через первые инверсные входы разблокированы, шина монтажного ИЛИ и соответствующие выходы находятся в единичном состоянии.

При сравнении двух четырехразрядных чисел 1101 и 1100, которые подаются соответственно на первую и вторую группы входов устройства отличаются только в первом (младшем) разряде, При этом выходы трех старших узлов 1.- 1 порязрядного сравнения находятся в состоянии логической 1, а первый В, и второй 9,выходы узла 1, находятся соответственно в состоянии логического О и 1, С учетом этого только на выходе эле- мента И-НЕ 2, присутствует сигнал ло- гического О, который устанавлива первую шину монтажного ИЛИ и первый выход 7, устройства в состоя- ние логического О. Вторая шина монтажного ИЛИ 4 и второй выход 7

устройства находятся в состоянии логической 1. Такое состояние выходов 7 ствует

и 7 устройства свидетель- том, что первое число 1101

первую шину монтажного первый выход 7, устройства ние логического О. Втор монтажного ИЛИ 4 и второй

больше вторбго числа 1100

Формула изобретения Устройство для сравнения двоичных чисел, содержащее п поразрядных узлов сравнения, где п - количество разрядов сравниваемых чисел, две группы элементов И-НЕ, причем каждый поразрядный узел сравнения содержит три элемента И-НЕ, i-й вход первого сравниваемого числа устройства, где i 1,2,...,п, соединен с первыми входами первого и второго элементов И-НЕ 1-го поразрядного узда сравнения, i-й вход второго сравниваемого числа устройства соединен с вторым входом первого и первым входом третьего элементов И-НЕ i-ro поразрядного узла сравнения, в каждом поразрядном узле сравнения выход первого элемента И-НЕ соединен с вторыми входами второго и третьего элементов И-НЕ, выходы второго и третьего элементов И-НЕ -го поразрядного

узла сравнения, где 1,2,...,(п-1)

ffjSi 62 6я-1вп-f S/j S/i

Составитель В, Иванова Р едактор О. Головач Техред В. Кадар Корректор В. Бутяга

Заказ 7809/47 Тираж 694Подписное

ВНИИГШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

соединены с первыми входами f-x элементов И-НЕ первой и второй групп, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия за счет параллельного анализа одновременно всех разрядов сравниваемых чисел, первые входы злементов И-НЕ первой и второй групп вьтолнены инверсными, выходы второго и третьего

элементов И-НЕ п-го поразрядного узла сравнения соединены с вторыми входами всех элементов И-НЕ соответственно второй и первой групп и объединены с выходами элементов И-НЕ

соответственно первой и второй групп, шинами монтажного ИЛИ, которые являются выходами устройства, выходы второго и третьего элементов И-НЕ j-ro поразрядного узла сравнения

(J п-1,...,2,1) соединены с (п+2-з)-ми входами k-x элементов И-НЕ соответственно второй и первой групп, где ,2,...,J-1,

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для создания технических средств сравнения чисел. Целью изобретения является повышение быстродействия устройства. Устройство содержит п порязрядных узлов сравнения, две группы многовходовых зле- ментов И-НЕ и два элемента монтажного ИЛИ. Каждый поразрядный узел сравнения содержит три злемента И-НЕ. Новая организация связей и введение элементов монтажного ИЛИ позволяет производить одновременный анализ всех разрядов сравниваемых чисел. 1 ил. ел