Устройство для сравнения двоичных чисел Советский патент 1982 года по МПК G06F7/02 

Изобретение относится к дискретно автоматике и вычислительной технике. Известно устройства длй сравнения двоичных чисел, состоящее из п после довательно соединенных ячеек сравнения и двух узлов межячеечной связи t Это устройство достаточно сложно и имеет недостаточное &з1стродействие Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для сравнения, содержащее две пирамидальные схемы ИЛИ и п однотипных соединенных последовательно ячеек сравнения, .каждая из которых состоит из трех элементов ИЛИ-НЕ и одного элемента ИЛИ 2. Недостатком этого устройства является Многокаскадность построения ячеек сравнения, что приводит к усложнению устройства и уменьшению его быстродействия. Цель изобретения - упрощение устройства и увеличение его быстродействия. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для сравнения двоичных чисел, содержащее в каждом разряде ячейку сравнения и два элемента ИЛИ, а также оконечный элемент ИЛИ-НЕ, причем каждая ячейка сравнения содержит два элемента ИЛИ-НЕ, первые входы первого и второго элементов ИЛИ-НЕ каждой ячейки сравнения, соединены с прямыми значениями соответствующего разряда первого и второго двоичных чисел соответственно, входы первого и второго элементов ИЛИ каждого разряда устройства соединены с выходом соответствующего элемента ИЛИНЕ ячейки сравнения того же разряда устройства и выходом соответствующего элемента ИЛИ предыдущего разряда, выходы элементов ИЛИ последнего разряда соединены со входами оконечного элемента ИЛИ-НЕ, выходы элементов ИЛИ последнего разряда и выход оконечного элемента ИЛИ-НЁ являются выходами устройства, вторые входы первого и второго элементов ИЛИ-НЕ каждой ячейки сравнения соединены с инверсными значениями соответствующего ра ряда второго и первого двоичных чисел соответственно, третьи входы эле ментов ИЛИ-НЕ каждой ячейки сравнения соединены с выходом первого элемента ИЛИ предыдущего разряда устройства, а четвертые входы - с выходом, второго элемента ИЛИ предыдущего разряда устройства. На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства. Устройство сравнения состоит из п последовательно соединенных ячеек 1 сравнения, каждая из которых содержи элементы ИЛИ-НЕ 2, элементы ИЛИ 3 и и элемент ИЛИ-НЕ 5- Выходы элементов ИЛИ-НЕ 2 .ячеек сравнения Г объединены пирамидальными элементами ИЛИ 3 и в направлении от старшего разряда к младшему. Промежуточные выходы элементов ИЛИ 3 и соединены соотве ственно со входами (входы запрета сравнения) элементов ИЛИ-НЕ 2 ячеек сравнения младших разрядов сравниваемых чисел. Прямой КОД: первого сра-вниваемого числа подается на входы элементов ИЛИ-НЕ 2, а инверсныйкод - на-входы других элементов ИЯИ2 ячеек 1 сравнения. Прямой код второго сравниваемого числа подается на 8ХОДЫ элементов ЙЯИгНЕ 2, а инеёрсны код - на. входы других элементов ИЛИ2, Выходы элементов ИЛИ 3 и послед негр, разряда устройства соединены с входами элемента ИЛИ-НЕ ,5. Устройство работает следующим образом., Сравниваемые коды В подаются на входы а, а и Ь, Ц (, 2, .. п) элементов.ИЛИ-НЕ 2 ячеек 1 .сравне ния. 8 случае, если , то а( bi 1. Приэтом на выходах элементов ИЛИ-НЕ 2 нулевые сигналы. Если ., то на выходах элементов ИЛИ-НЕ 2 также нулевые сигналы. Таким обрйзом при равенстве сигналов на входах запрета следующего младшего разряда устройства имеют место нулевые сигналы и, следовательно, разрешается операция сравнения в ({-1)-м разряде/.. В случае, если , а b 0(, то на выходе одного из элементов ИЛИ-НЕ 2 нулевой сигнал, а на выходе другого элемента ИЛИ-НЕ 2 единичный, так как и . Этот единичный сигнал проходит элементы ИЛИ k и выдается на выход . Одновременно он подается на входы запрета сравнения элеменхов ИЛИ-НЕ 2 во все младшие разряды, начиная с (-l)ого. При этом на выходах всех элементов ИЛИ-НЕ 2 нулевые сигналы и в итоге на выходе имеет место нулевой сигнал. Поскольку на один из входов элемента ИЛИ-НЕ 5 подается единичный сигнал, то на его выходе имеет место нулевой сигнал. Аналогично схема работает при , bi 1(ai 1, ). При равенстве одов, т.е. при на входах элементов ИЛИ-НЕ 2 и, следовательно, на выходах пирамидальных элементов ИЛИ 3 и будут нулевые сигналы. В результате на выходе элемента ИЛИ-НЕ 5 единичный сигнал. Данное устройство может быть реализовано на известных логических элементах микросхемного исполнения. Это устройство по сравнению с известным проще, содержит меньшее количество элементов и обладает более высоким быстродействием за счет уменьшения в 3 раза каскадности построения ячейки сравнения. Формула изобретения -Устройство для сравнения двоичных чисел, содержащее в каждом разряде ячейку сравнения и два элемента ИЛИ, а также оконечный элемент ИЛИ-НЕ, причем каждая ячейка сравнения содержит два элемента ИЛИ-НЕ, первые входы первого и второго элементов ИЛИ-НН каждой ячейки сравнения сое/ф нены со входами прямых значений соответствующих разрядов первого и второго двоичных чисел ycтpoйctвa соответственно, входы первого и второго элементов ИЛИ каждого разряда устройства соединены с выходами соответствующих элементов ИЛИ-НЕ ячейки сравнения того же разряда устройства и выходами соответствующих элементов ИЛИ предыдущего разряда, выходы элементов ИЛИ последнего разряда соединены со входами оконечного элемента ИЛИ-НЕ, выходы элементов ИЛИ последнего разряда и выход оконечного элемента.ИЛИ-НЕ являются выходами устройства, о т л и ч а ю е е с я тем, что, с целью упрощен ния устройства и повышения его быстроействия, вторые входы первого и вто рого элементов ИЛИ-НЕ каждой ячейки

сравнения соединены со входами инверсных значений соответствующее го разряда второго и первого двоичных чисел устройства соответственно, третьи входы элементов ИЛИ-НЕ каждой ячейки сравнения-соединены с выходом первого элемента ИЛИ предыдущего разряда устройства, а четвертые входы - с выходом второго элемента ИЛИ предыдущего разряда устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

ff , кл. с об F //02,

37k,

2.Авторское свидетельство СССР

К- ., кл. G Об F 7/Ог, 1969 (прототип) .

n-i n-i

Ьп Ь

а/ а

М