Устройство для сравнения двоичных чисел Советский патент 1977 года по МПК G06F7/04 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ДВОИЧНЫХ ЧИСЕЛ

1

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано при технической реализации арифметических устройств для сра&нения чисел.

Известны устройства для сравнения двух двоичных чисел lj, 2j,содержащие схемы вьщеления сигнала о неравнозначности в более старшем разряде, если неравнозначность существует одновременно в несколь- ких разрядах сравниваемых чисел.

Однако известные устройства для сравнения чисел больщой разрядности содержат сложные схемы вьщеления сигналов о неравнозначности в наиболее старшем разряде за счет использования не менее одного транзистора на каждый разряд сравниваемых чисел.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для

сравнения двоичных «1исел, содержащее источник опорных напряжений, выходные щины которого подключены к шинам питания поразрядных ячеек сравнения, состоящих из двух элементов И, входы каждого из

которых подключены к соответствуизишм входным шинам устройства, а выходы - к выходным шинам поразрядных ячеек сравнения, пороговый элемент и элемент

или-нЕ (з;.

Недостатком этого устройства является сложность схемы поразрядных ячеек сравнения, так как в них используется по одному транзисторному ключу, работаюш му в цепи выделения сигнала о неравнозначности в наиболее старшем разряде.

Целью изобретения является упрощение устройства.

Эта цель достигается тем, что предложенное устройство содержит два узла выделения максимал ного напряжения, входы которых соединены с соответствующими выходами поразрядных ячеек сравнения, а выходы - со входами порогового элемента выходы которого подключены к первой и второй выходным шинам устройства и через элемент ИЛИ-НЕ к третьей выходной щине устройства. tiiioK-схема устройства нредставлона ни че()теже. Устройство содержит источник опорных напряжений 1, Быходние шиаы которого подключены к шинам питания 2 порааряд- Jibix ячеек сравнения 3, состоящих из двух элементов И 4, входы каждо1Х) из которых подключены к соответствуюшим входным шинам 5 устройства, а выходы через выходные шины 6 поразрядных л-ioeK сравнения 3 - ко входам соответствующих уааов выделения максимального напряжения 7,8. Выходы последних подключены ко входам порогового элемента 9, выходы которого подключены к выходным шинам 10, 11 уст4юйства и через элемент ИЛИ-НЕ 12 к выходной шине 13 устройства. Устройство работ-ает следующим образом. Если сравниваемые числа А л В межд собой равны, то на выходах всех, ячеек сравнения 3 напряжение сигналов равно нулю, а, следовательно, на выходах узлов 7, 8 и на выходах порогового элемента 9 напряжение сигналов также равно нулю {ниже установленного повога чувствительности элемента 9). В результате на ооо их выходах порогового элемента 9 формируются сигналы логинеского нуля. На выходе элемента ИЛИ-НЕ 12 и на шине 13 появляется сигнал лбгической единицы что соответствует признаку А В, Если сравниваемые числа А и В не равны между собой, то в одной или нескольких ячейках сравнения 3 окажутся открытыми по одному элементу И 4, на выходах которых появляются сигналы. напряжения которых равны соответствующи опорным напряжениям. Эти сигналы посту пают по шинам 6 на входы соответствующих узлов 7, 8. Причем по входу узла 7 поступают формируемые элементами И 4 сигналы с признаками поразрядной неравнозначности типа А В , а по входу узла 8 - сигналы с признаками В А . Выделенные узлами7, 8 сигналы макси мального напряжения поступают на соот ветствующие входы порогового элемента 9 ;Если напряжение выходного сигнала узла 7 больше напряжения выходного сигнала узла 8, то пороговый элемент 9 Вьща,ет на вторую выходную шнйу 11 сигнал логической единицы, что соответствует признаку . Если же на выходе узла 7 напряжение си нала меньше, чем на выходе узла 8, то порого вый элемент 9 вьщает сигнал логическо единицы на первую выходную шину 10, чт соответствует признаку А Ь. Источник опорных напояжений 1 может быть выполнен, например, как делитель напряжения на резисторах, число, выходов которого соответствует числу ячеек сравнения 3 устройства. Причем опорное напряжение tlj источника опорных напряжений 1, подаваемое на ячейку сравнения 3 младших разрядов, наименьшее, а опорное напряжение (U, , подаваемое на ячейку сравнения 3 старших разрадов, наибольшей. Узлы вьщеления максимального напри-, жения 7, 8 могут быть выполнены, например, на диодах, общие точки соединения которых являются выходами узлов. Пороговый элемент ,9 может представлять собой, например, дифференциальный каскад с релейной выходной характеристикой к установленным порогом чувствительности, несколько меньшим, чем опорное напряжение U, на выходе источника опорных напряжений 1. Предлагаемое устройство отличается от известных схемной простотой, так как содержит меньшее число элементов, приходящихся на один разряд сравниваемых чисел, Преимуществом устройства является также его высокая надежность, так как оно моет быть выполнено практически только ни иодах, и резисторах, а также высокое ыстродействие, достигаемое аа счет паралельного анализа поразрядных неравнознач- остей. Формула изобретения Устройство для сравнения двоич.ных чисел, содержащее источник опорных напряжений, выходные шины которого подключены к шинам питания поразрядных ячеек сравнения, состоящих из двух элементов И, входы каждого из которых подключены к соответствующим входным шинам устройст ва, а выходы - к выходным шинам поразрядных ячеек сравнения, пороговый элемент и элемент ИЛИ-НЕ, отличающее- с я тем, что с целью упрощения устройст ва, оно содержит два узла выделения максимального напряжения, входы которых сое. динены, с соответствующими выходами поразрядных ячеек сравнения, а выходы - совхс дами порогового элемента, выходы которого подключены к первой и второй выходным шинам устройства, и через элемент ИЛИ-Fife к третьей выходной шине устройства. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство СССР № 32245, Q 06 F 7/ОО, 14.О3.72 г. 2.Авторское свидетельство СССР № 341032, 0-06 F7/02, 05.06.72 г, 3,. Авторское свидетельство СССР № 289413 Q 06 F 7/О2, 08.12.70 г.

Во

Оо

Во

гЗ

h-

А ВА-в

8