Устройство для сравнения двоичных чисел

(43) Опубликовано 30.08.78, Б (45) Дата опубликования опи Государственный комитет Совета Министров СССР ллетень32 53) УДК 681.325по делам изобретений и открытии(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ДВОИЧНЫХ ЧИСЕ Изобретение относится к автоматике, вычислительной технике и может быть использовано в цифровых устройствах для реализации функции сравнения двух двоичных чисел, а также для реализации функции переноса сумматора двоичных чисел.Известно устройство для поразрядногосравнения двух чисел в цифровом коде 11,содержащее элементы ИЛИ - НЕ и ИЛИ,переключатель, 101 акие устройства имеют сложную структуру, так как представляют собой совокупность последовательно соединенных однотипных ячеек, содержащих по одному логическому элементу И и ИЛИ и переключа- цтель. Число ячеек определяется числом разрядов сравниваемых чисел.Недостаток этого устройства состоит вего сложности,Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство, содержащее и ячеек, каждая г-я ячейка, гдег=2, 3 и, состоит из элементов И иИЛИ, а первая ячейка - из элементов И.Однако у такого устройства малые функциональные возможности,Для обеспечения решения задач в реальном масштабе времени, что, в свою очередь, требует динамического распределенияресурсов ЭВМ, повышения живучести и на дежности, придают гибкую структуру с возможностью ее перестройки в зависимости от решаемых задач и имеющихся ресурсов. В связи с этим возникает необходимость создания устройств, позволяющих с помощью различных настроек решать возможно большее количество задач. Цель изобретения - расширение класса решаемых задач путем обеспечения сложения.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве входы первого элемента ИЛИ каждой г-ой ячейки соединены с шинами инверсного значения (г - 1) -го разряда первого числа и прямого значения (г - 1) -го разряда второго числа, а его выходы - первыми входами элементов И, г, (г+1), , гг ячеек, второй и третий входы элемента И г-й ячейки подключены к шинам инверсного значения г-го разряда первого числа и прямого значения г-го разряда второго числа соответственно, а его выход - к входам вторых элементов ИЛИ г, (г+1) и ячеек, входы элемента И первой ячейки соединены с шинами инверсного значения первого разряда первого числа и прямого значения первого разряда второго числа, а его выход - с входами вторых элементов ИЛИ всех ячеек.Структурная схема устройства приведенана чертеже.Устройство включает в себя и ячеек 1, 1 г,, 1, количество которых равно числу разрядов сравниваемых двоичных чисел. Ячейка 1, содержит элемент И 2, каждая из последующих ячеек (11 ., 1 п) - элементИ 3, элементы ИЛИ 4, 5. Каждая ячейкаимеет входные шины прямого 6 и инверсного 7 значения кода соответствующего разряда и выходные шины 8.Работает устройство следующим образом.При реализации функции сравнения двухчисел пусть сравниваются два двоичных числа Л и В, где А=аь аг, , аВ=Ьь Ьг, "., 15Ь. На входные шины 6 и 7 ячейки 1, поступают соответственно сигналы Ь 1 и аь наразрядные шины 6 и 7 ячейки 1, - сигналыЬг и а, , на разрядные шины 6 и 7 ячейки1 п - Ьи а. Тогда на выходной шине 820ячейки 1 реализуется функцияС,=- а,Ь, х/ а,Ь, (а, / Ь,) х/ 1 аЬМ)( (а, Х/Ь)(а,Х/Ь) (ап 1/Ьп 1),что соответствует функции сравнения двухи-разрядных двоичных чисел.В случае если А)В, то вырабатываетсянулевой сигнал (с=О), а если А(В -единичный сигнал (с=1), с учетом схем- З 0цой реализации ячеек 1, 1 , 1 п, выполненных ца элементах И 2, 3 и эле.лептахИЛИ 4, 5. При реализации функции переноса сум- З 5матора пусть суммируются два двоичныхчисла А и В, где А=аь аг, , а, В=ЬьЬг, , Ьп ь где и равно числу ячеек устройства,На входные шины 6 и 7 поступают соответственно сигналы а 1 и Ьпна разрядные шины б и 7 ячейки 1 г - ап г и Ьп - г, ",ца разрядные шины 6 и 7 ячейки 1 - сигналы переноса. На выходной шине 8 ячейки1 реализуется функция45С - ап 1 Ьп 1 Х/ (ап - 1 / Ьп 1) ап. 2 Ьп г /Х/(а 1/Ь, 1)/ (ап 1/ Ь 1) (ап г / Ьп. г) (аЛЬ,) и что соответствует функции переноса суммы двух (и - 1)-разрядных двоичных чисел.Таким образом, предложенное устройство при различных настройках обеспечивает реализацию функции сравнения двух двоичных чиссл или функции переноса сумматора.Применение предлагаемого устройства в вычислительных системах для реализации управляющих автоматов с программируемой логикой позволит вносить изменения в закон функционирования автомата при изменении условий задачи или в случае ее решения в реальном масштабе времени и, следовательно, повысить живучесть и надежность автомата,Формула изобретенияУстройство для сравнения двоичных чисел, содержащее и ячеек, каждая г-я ячейка, где 1=2, 3, , и, состоит из элементов И и ИЛИ, а первая ячейка - из элемента И, отличающееся тем, что, с целью расширения класса решаемых задач путем обеспечения сложения, в нем входы первого элемента ИЛИ каждой г-й ячейки соединены с шинами инверсного значения (г - 1)-го разряда первого числа и прямого значения (г - 1)-го разряда второго числа, а его выходы - с первыми входами элементов И г, (г+1), , и ячеек, второй и третий входы элемента И г-й ячейки подключены к шипам инверсного значения т-го разряда первого числа и прямого значения г-го разряда второго числа соответственно, а его выход - к входам вторых элементов ИЛИ г, (1+1) и ячеек, входы элемента И первой ячейки соединены с шинами инверсного значения первого разряда первого числа и прямого значения первого разряда второго числа, а его выход - с входами вторых элементов ИЛИ всех ячеек,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Мо 441559, М, Кл г б 06 Г 7/04, 1972.2. Авторское свидетельство СССР Мо 443383, М. Кл г б 06 Р 7/02, 1972.622078 ектор Н. Федорова едактор Н, Громов каз 1507/16НПО ПодписноСССР 1 8 Г Составитель В, Белки ред А. Камышникова Изд,588 Тираж 799сударственного комитета Совета Министпо делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. Типография, пр. Сапунова,