Устройство для сравнения двух @ -разрядных чисел Советский патент 1992 года по МПК G06F7/02 

y F& &ljii

S, f.E-..--S. «.«Л l4ii, --;(-,

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в вычислительных машинах и в различных устройствах цифровой автоматики.

Известно устройство для сравнения п- разрядных чисел 1, содержащее два п-вхо- довых элемента И, п -2 элементов И запрета сравнения, элемент И и n-разрядные узлы сравнения, каждый из которых включает элементы И, НЕ и ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ .

Недостатком данного устройства является сложность оборудования и малые функциональные возможности.

Известно устройство для определения старшего значащего разряда (авт.св. СССР № 723573, кл. G Об F 9/46), содержащее n-разрядный регистр, п -1 элементов И-НЕ, п - 1 элементов И, п - 2 элементов НЕ.

Недостатком устройства являются малые функциональные возможности.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности является устройство для сравнения двух n-разрядных чисел 2, содержащее п ячеек сравнения и выходные элементы И, НЕ и ИЛИ-НЕ. При этом каждая ячейка содержит элемент РАВНОЗНАЧНОСТЬ и два элемента ИЛИ.

Недостатком этого устройства являются малые функциональные возможности.

Целью изобретения является расширение области применения устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для сравнения двух п-разрядных чисел содержит элемент И, выходной элемент ИЛИ-НЕ и п ячеек сравнения, каждая из которых содержит первый и второй элементы ИЛИ и элемент РАВНОЗНАЧНОСТЬ, причем в каждой ячейке сравнения первые входы первого элемента ИЛИ и элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ соединены с входом .соответствующего разряда первого сравниваемого числа устройства, второй вход элемента РАВНОЗРАЧНОСТЬ является входом соответствующего разряда второго сравниваемого числа устройства, а выходсоединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ, выход первого эле- мента ИЛИ 1-й ячейки сравнения, где ,п-1, подключен к второму входу первого элемента ИЛИ (1+1)-й ячейки сравнения, первый вход наращивания устройства подключен к второму входу первого элемента ИЛИ первой ячейки сравнения, второй вход второго элемента ИЛИ n-й ячейки сравнения является вторым входом наращивания устройства, выходы элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ всех ячеек сравнения подключены к входам элементов И, выход которого является выходом Равно устройства и соединен с первым входом элемента ИЛИ-НЕ, выход которого является первым выходом неравенства устройства, в устройство дополнительно

введен выходной элемент ИЛИ, а в каждую ячейку сравнения - элемент НЕ, вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, а выход является выходом указателя соответствующей приоритетной единицы

0 устройства и подключен к соответствующему входу выходного элемента ИЛИ, выход которого является вторым выходом неравенства устройства, вход i-ro разряда второго сравниваемого числа устройства

5 соединен с третьим входом первого элемента ИЛИ (-И)-й ячейки сравнения, третий вход первого элемента ИЛИ первой ячейки сравнения и вход n-го разряда второго сравниваемого числа устройства соединены со0 ответственно с третьим и четвертым входами наращивания устройства.

Патентно-информационный поиск проводился автором в кл. G Об F 7/02 и G 06 F 9/46 (см. например авт.св. СССР

5 № 1096639, авт.св. СССР № 1295384, авт. св. СССР № 723573, патент США № 3794974 от 15.03,74г. и др.). Анализ известных технических решений,в той или иной степени реализующих функции сравнения чисел и (ИЛИ)

0 выделения приоритетной единицы дает основание автору считать найденные им отличительные признаки новыми и существенными.

На чертеже приведена блок-схема уст5 ройства. Устройство содержит поразрядные 1 ячейки сравнения, элемент И2, выходные элементы ИЛИ 3 и ИЛИ-НЕ 4, выходы 15,14,13 которых идентифицируют позиционное значение результата сравне0 ния двух n-разрядных чисел, двоичные коды которых подаются на выходы 9i...9n и 10i...10n устройства. Каждая i-я ячейка сравнения, где ,п, содержит элементы ИЛИ 5,7, РАВНОЗНАЧНОСТЬ 6 и элемент НЕ8,

5 выходы 16 элементов НЕ определяют место приоритетной единицы (первой сверху на черт.). Контакты 11, 12, 17, 18 являются контактами для наращивания разрядности устройства, как со стороны младших, так и со

0 стороны старших разрядов.

Устройство работает следующим образом. При наличии на входах 12,18 нулевого логического уровня устройство готово к реализации функции сравнения двух п-раз5 рядных двоичных чисел, первое из которых подается на входы 10i..,10n, а второе на входы 9i...9n устройства. Реализация функции выделения приоритетной единицы при этих условиях имеет место в результате сравнения нулевого кода (первое число) с

йлжкш 5дщ§йайа

1тбШГ

.

кодом, в котором производится выделение приоритетной единицы (второе число). Выделенная таким образом единица фиксируется укШаТёл м на too f Гётствующйй выход угтйТШбдШ1 16. При остальных 5 выхода §той группы устанавливается нуле- вой логический уровень. , - Алгоритм функционирования устройства сво дится в общем случае к определению Ър й а1 Жно ст1Гп§р с ра вниваемых чиселГк 10 одному из тр1й1 епер1эсе кающихся подмно жёствГ --- - ,

I К первому подмножеству относятся все

парьГ гра1ИШ ме 1кду собой чисел. В этом вШ8да хтв с ех элементов18РАВНО- 15 ЗНАЧНОСТЬ 6 ячеек и, следовательно, на Y5 элемента 1/12 будут уровни логи- ч сТсой единицы. Второе подмножество со- стЗГлШт пйри чисел, первое из foWptir

coirfa ilWco вторым на разрядах с (к+1)-го 20 по п, 1,(л-1) и меньше второго на разрядах с к-rolio первый. Таким образом принадлежность пары сравниваёмых чисел к вторГому подмножеству говбрит о том, что вт ор15ё йсл о больше первого и что индекс 25 самого старшего разряда, в котором пр о- изЪшл ихнеср авнение равен к. В этом случае невыходе 16к элемента НЕ8к и на выходе f4 выходного элемента И Л ИЗ будет уровень логической единицы, а на выходах 30 16 остальных элементов НЕ8 будет уровень логического нуля. Третье подмножество состоит ий п а р чисел, не попавших в пё рвйё два подмнбжества и определяется наличием уровня логической единицы на выходе 13 35 выходного элемҐнта ИЛИ-НЕ4, В этом случае первое число оказывается больше вто рого;

. Предлагаемое устройство существенно расширяет область применения известных 40 устройств для сравнения п-разрядных двоичных чисел путем реализации функции вы- дел енйя приоритетной единицы.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я ,- Устройство для сравнения двух п-раз- 45 рядньЬ чйс ел7 сЩёр жащее элемент И, выходной элемент ИЛИ-НЕ и п ячеек сравнения, йг кбтдрых содержит Нервый

и вЧорой элементы ИЛИ и элемент РАВНОЗНАЧНОСТЬ, причем в каждой ячейке сравнения первые входы первого элемента ИЛИ и элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ соединены с входом соответствующего разряда первого сравниваемого числа устройства, второй вход элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ является входом соответствующего разряда второго сравниваемого числа устройства, выход соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход кото- роТо подключен к выходу первЬто элемента ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ 1-й ячейки сравнения, где ,2...,п-1, подключён к второму входу первого элемента ИЛИ (+1)-й ячейки сравнения, первый вход наращивания устройства подключен к второму входу первого элемента ИЛИ первой ячейки сравнёнйяГвторбй вхЪд второго элемента ИЛИ n-й ячейки сравнения является вторым входом наращивания устройства, выходы элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ всёхляч ёек1;р аЖёнйя Но дШШёЖГк1Шдай элемента И, выход которого является выходом Равно устройства и соединен с пер- Йым хЪдом :элейента ИЛ И-НЕ, выход которого является первым выходом неравенства устройства, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения за счет обеспечения определения приоритетной единицы, в устройство введен выходной элемент ИЛИ, а в каждую ячейку сравнения - элемент НЕ, вход которого соединен С выходом второго элемента ИЛИ, а выход является выходом указателя соответствующей приоритетной единицы устройства и подключен к соответствующему входу выходного элемента ИЛИ, выход которого является вторым выходом неравенства устройства, вход i-ro разряда второго Травниваёмогб числа устройства соединён с третьим входом первого элемента ИЛИ (+1)-й ячейки сравнения, третий вход первого элемента ИЛИ первой ячейки сравнения и вход n-го разряда второго сравниваемого числа устройства соединены соответственно с третьим и четвертым входами наращивания устройства.