Устройство для сравнения двоичных чисел Советский патент 1981 года по МПК G06F7/04 

t

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при реализации технических средств дискретной автоматики и вычислительных машин.

1 -Л . .

Известно устройство для сравнения двоичных .чисел, содержащее регистры сравнивае1уих чисел,. элементы И, ИЛИ, НЕ, причём в каждом разряде устройст ва прямые выходы соответствующих разрядов первого и второго регистров сравниваемых чисел соединены с первыми входами соответственно первого и второго разрядных элементов И, вто рые входда которых подключены к инверсным выходам тех же разрядов соответственно второго и первого регистров сравниваемых чисел, выходы первого и второго разрядных элементов И каждого разряда подключены ко входам установки единицы младшего разряда соответственно первого и второго регистров сравниваемых чисел и ко входам установки нуля младшего разряда соответственно второго и первого регистров.сравниваемых чисел кроме того, выходы разрядных элементов И подключены ко входам элементов ЛСИ)выходы которых через элементы

НЕ подкдтачены ко входам конечного элемента И Ц1

Недостатке устройства является низкое быстродействие, а также конструктивная сложность.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, содержащее два п-разрядных регистра на триггерах, п узлов сравнния и элемент ИЛИ-НЕ, причем прямой и инверсный выходы триггера каждого i-го разряда первого регистра ( t, п) соединены с первым и вторым входами 1-го узла сравнения соответственно, прямой и инверсный выходы каждого i-го триггера второго регистра подключены к третьему и четвертому входам l-fo узла сравнения соответственно, пятые входы всех узлов сравнения соединены с ишной синхронизации, а информгщионные входы регистров подключены к шинам сравниваемых чисел, первый выход каждого J-ro узла сравнения (j , п-1) соединен ео входом установки в единичное состояние триггера (j+1)-ro разряда первого регистра и со входом установки в нулевое состояние триггера (j+l)-ro разряда второго регистра, второй выход каждого j-гб узла сравнения подключен ко входу установки в нулевое состояние Триггера (j+1)-r разряда первого регистра и ко входу установки в единичное состояние триг гера (j+1)-ro разряда второго регист ра, выходы п-го узла сравнения соединены со входами элемента ИЛИ-НЕ Недостатком известного устройства является его низкое быстродействие, а также конструктивная сложность. Цель изобретения - повышение быст роде ствия устройства, а также его упрощение. Поставленная цель достигается тем что в устройство для сравнения двоич ных чисел, содержащее п узлов сравнения, где каждый i-й узел сравнения (i 1, п) содержит первый и второй элементы И, первые входы которых соединены с шинами прямых сигналов i-ro разряда соответственно первого и второго чисел устройства, вторые входы первого и второго элементов И подключены к шинам инверсных сигналов i-ro разряда соответственно второго и первого чисел устройства, первый и второй выходы, каждого j-ro узла сравнения (j 1 , п-1) соединены с первым и вторым выходами переносов соответственно (j+1)-ro узла сравнения, в каждый j-и узел сравнения введены два элемента НЕ и два элемента ИЛИ, причём, первый вход переноса каждого узла сравнения соединен с первым входом первого элемента ИЛИ и через первый элемент НЕ - с третьим входом второ го элемента И, выход которого под.ключен к первому входу второго элемента ИЛИ, второй вход переноса каж дого узла сравнения соединен со вторым входом второго элемента ИЛИ и через второй элемент НЕ - с треть входом первого элемента И, выход t, .которого подключен ко второму входу первого элемента ИЛИ, выходы первог и второго элементов ИЛИ каждого J-ro узла сравнения подключены к первому и второму выходам j-ro узла, сравнения, выходы первого и втор го элементов И п-го узла сравне:НИЯ подключены к первому и второму входам переносов соответственно (п-1)узла сравнения. На чертеже представлена блок-схе ма устройства.. Устройство содержит п узлов срав нения 1.J 1,2. - . , Ifi, элементы И 2 и 3,элементы ИЛИ 4 и 5, элементы НЕ б и 7, шины 8 и 9 сравниваемых чисел и шины 10 и 11 результата сравнения. Устройство работает следующим образом.; Сравниваемые двоичные числа АГ,А„...А и БпБп,...Б подаются в устройство по шинам 8 и 9 и поступают поразрядно в каждый i-й узел сравнения в .виде парафазных сигналов B.j. Поразрядное сравнеА,. И Б. ние осуществляется со старших разрядов (1л, 1 , ..,, 1), и при формировании сигнала ( ) в последующих младших узлах сравнения блокируются цепи формирования сигнала (), а сформированный единичный сигнал появляется на шине 10(11). - Пусть А ...А больше Б ... Б и, для определенности, А 100 и Б 011. При сравнении на выходе элемента И 2 узла сравнения 1у старшего разряда формируется единичный сигнал, который ч.ерез элементы ИЛИ 4 каждого последующего . узла сравнения поступает на шину 10. На шине 11 при этом появляется нулевой сигнал, так как единичный сигнал с выхода.элемента И 2 узла сравнения 1 чере.з- элементы НЕ 6 каждого разряда блокирует элементы ИЗ каждого последующего узла сравнения. Единичный сигнал ...на шине 10 и нулевой сигнал на шине 11 определяет, что А ; Б. Пусть число А меньше Б и, для определенности, А 011иБ 100. Тогда единичный сигнал сформируется на выходе элемента И 3 узла сравнения 1,, блокирует через элементы НЕ .7 элементы И 2 каждого последующего у9ла сравнения и поступает на шину 11. Нулевой сигнал на шине 10 и единичный сигнал на шине 11 определяют, что А Б. ПУСТЬ число А равно Б и, для определенности, А 101 и Б 101. В этом случае поразрядное сравнение, не блокируется ни в одном последующем узле сравнения, так как на выходах элементов НЕ б и 7 каждого разряда появляются единичные сигналы, но, тем не менее, на выходах элементов И 2 и 3 каждого разряда возникают нулевые сигналы. В результате на шинах 10 и 11 находятся нулевые сигналы, которые и определяют, что А Б. Устройство для .сравнения двоичных чисел.может иметь очевидную эквивалентную модификацию. Число информационных . входов узла сравнеНИН может быть уменьшено в 2 раза за счет отказа от подачи, например, инверсных сигналов разрядов, которые могут быть получены дополнительным введением 2-3J, элементов НЕ в каждый узел сравнения. Введение в калодый I-и узел сравнения (i 1, n-l) устройства двух элементов НЕ и двух элементов ИЛИ в совокупности с новыми конструктивными связями повышает быстродействие устройства, так как процесс итогового формирования сигналов на выходных шинах результата сравнения связан с меньшим числом последовательно срабатывающих элементов, по сравнению