Устройство для сравнения двоичных чисел

О П И (.". А Н И ЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советски кСоцналистическмкРеспублик(22) Заявлено 09.01.79 (21) 2719437/18-24с присоединением заявки Рй -б 06 Е 7/00 Государственный комитет Опубликовано 15.10,80. Бюллетень ЛЪ 38Дата опубликования описания 15.10.80 па денны изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ДВОИЧНЫХ ЧИСЕЛ Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники, в частности к устройствам сравнения двоичных чисел, и может быть использовано при реализации технических средств автоматики и вычислительных машин.5Известно устройство для сравнения чисел, содержащее элементы И-НЕ (11. Недостатком этого устройства является его относительная сложность.Наиболее близким к предложенному тсхни 10 ческим решением является устройство для срав. пения двоичных чисел, состоящее из двух кана. лов сравнения, содержащих основные и всномогательные транзисторы и шины прямых и инверсных фаз сравниваемых чисел, При этом кол.5 лектор каждого транзистора старшего разряда одного канала соединен с эмиттером транзистора младшего разряда того же канала и через резистор - с базой транзистора младшего разряда другого канала, а шины прямой и инверсной фазы соответствующих разрядов сравниваемых кодов связаны с двумя другими резисторами, соединенными с базами транзисторов этих раз. рядов 2 . Недостатком этого устройства является постоянное потребление энергии даже при отсутствиисравниваемых чисел и необходимость использо.вания прямых и инверсных шин сравниваемыхчисел.Целью изобретения является уменьшение потребляемой энергии и сокращение числа внеш.них связей,Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, состоящем из и поразрядных узловсравнения, 2 и элементов ИЛИ, причем первыйи второй информационные входы каждогогопоразрядного узла сравнения, где 1 = 1, 2, , исоединены с шинами -го разряда первого и вто.рого сравниваемых чисел соответственно, первыйвыход каждого .го поразрядного узла сравненияподключен к -ому входу. -го, (+1)-го, , и-гоэлементов ИЛИ, второй выход каждого .го по.разрядного узла сравнения соединен с .ым входом (и + 3).го, (и ++ 1).го 2 и.го элементов ИЛИ, каждый поразрядный узел сравнения содержит транзисторы, диоды и резисторы,причем первый информационный вход каждогоузла соединены через первьш диод с первым77666управляющим входом узла, а через первый резистор - с первым выходом узла, который че рез второй диод соединен с коллектором первого транзистора, эмиттер которого подключен к коллектору второго транзистора, база которого соединена через резистор с первым управляющим входом, второй информационный вход каждого узла подключен через третий диод ко второму управляющему входу узла, а через третий резистор - ко второму выходу узла, который через О четвертый диод соединен с коллектором третьего транзистора, эмиттер которого соединен с коллектором четвертого транзистора, база кото. рого через четвертый резистор подключена ко второму управляющему входу узла, база первого транзистора через пятый резистор соединена со вторым управляющим входом узла, а база третьего транзистора через шестой резистор подключена к первому управляющему входу узла, эмиттеры второго и четвертого транэисто. ров соединены с нулевой шиной устройства,первый управляющий вход каждого 1-го поразрядного узла сравнения подключен к выходу ( - 1)-го элемента ИЛИ, а второй управляющий вход каждого .го поразрядного узла сравнения соединен с выходом (и +- 1)-го Фэлемента ИЛИ.Схема устройства представлена на чертеже.Устройство содержит и поразрядных узлов сравнения 11, 1 и, 2 и элементов ИЛИ 2 2 г " 2 и 2 им, , 2 и, информационные входы 3 3 , Зт 4 4 , 4, выходные шины 5, 6, каждый поразрядный узел сравнения состоит из транзисторов 7-10, диодов 11-14, резисторов 15-20.Устройство работает следующим образом.Когда на информационные входы 3 Зг,Зи, 4, 4 г, , 4 ъг в прямом коде поступают сигналы нулевого уровня, на выходных шинах 4 5, 6 устройства отсутствуют сигналы, указывая тем самым, что сравниваемые числа равты, 1 ри этом устройство практически не потребляет энергии. Потребление энергии начинается с появлением сигнала единичного уровня в одном из раз рядов сравниваемых чисел.Если на информационные входы 4 4 г, 4 эпоступает, например, число 00, а на информацион.ные входы 3 3 Зэ поступает число 000, тосигнал единичного уровня на входе 4 поступаетчерез элемент ИЛИ 2 на вход 5 устройства, указывая тем самым, что число на входах 4 больше числа на входах 3. Одновременно сигнал совхода 4 через диод 1 и соответствующие ре 55зисторы 15, 17, 19 поступает на базы транзис.торов 9 и 7, подготавливая их к открыванию,если на входе 3 появится сигнал, равный сигназу на входе 4,4Если на входы 3 и 4 поступают равные числа, например, 00 и 100, то сигналы единичного уровня на входе 3, и 4, открывают транзисторы 8, 9, 10, 7 и на выходах 5 и 6 устройства отсутствуют сигналы, указывая тем самым, что сравниваемые числа равны.Если при сравнении чисел одна из них содержит единичный уровень в старшем разряде, например во втором разряде по входу 4 г, то сиг. нал единичного уровня через элемент ИЛИ 2 г подготовит к открыванию транзистор 7 в младшем разряде второго числа. Таким образом, если в младшем разряде второго числа, напри. мер на входе 3, появится сигнал единичногоуровня, то транзисторы 10 и 7 открываются и снимают сигнал единичного уровня со входа элемента ИЛИ 13. При этом только на выходе 5 устройства сохраняется сигнал единичного уровня.Предлагаемое устройство выгодно отличается от прототипа простотой схемного решения и экономичностью потребления энергии в связи с тем, что устройство потребляет энергию только в момент сравнения двоичных чисел, а также тем, что для сравнения чисел нет необходимости представлять их в прямой и инверсной фазе, используя для этого шины прямой и ин. версной фазы соответствующих разрядов сравниваемых чисел.Формула изобретенияУстройство для сравнения двоичных чисел, содержащее и поразрядных узлов сравнения, 2 п элементов ИЛИ, причем первый и второй информационные входы каждого -го поразрядного узла сравнения, где= 1; 2, , п соединены с шинами 1-го разряда первого и второго сравниваемых чисел соответственно, первый выход каждого 1-го поразрядного узла сравнения подключен к 1-ому входу -го, ( + 1)-го, , и-го элементов ИЛИ, второй выход каждого 1-го поразрядного чзла спавнения соединен с .ым входом (и + 1)-го, (и ++1)-го, , 2 и. го элементов ИЛИ, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения потребления энергии и сокращения числа внешних связей, в нем каждый поразрядный узел сравнения содержит транзисторы, диоды и резисторы, причем первый информационный вход каждого уэ. ла соединен через первый диод с первым управляющим входом узла, а через первый резистор - с первым выходом узла, который через второй диод соединен с коллектором первого транзистора, эмиттер которого подключен к коллектору второго транзистора, база кото. рого соединена через резистор с первым управ. ляющим входом, второй информационный вход771666 Составитель В. БелкинТехред М, Петко Корректор Л. Ива дактор Н, Камеи аж 751 . По енного комитета СССРений и открытий 35, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 669 1 ТирВНИИПИ Государствпо делам изобрет 113035, Москва, Ж ое лиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектн, 4 каждого узла подключен через третий диод ковторому управляющему входу узла, а черезтретий резистор - ко второму выходу узла,который через четвертый диод соединен с кол.лектором третьего транзистора, эмиттер которо.го соединен с коллектором четвертого транзистора, база которого через четвертый резисторподключена ко второму управляющему входуузла, база первого транзистора через пятыйрезистор соединена со вторым управляющимвходом узла, а база третьего транзистора че.рез шестой резистор подключена к первомууправляющему входу узла, эмиттеры второго 6и четвертого транзистора соединены с нулевойшиной устройства, первый управляющий входкаждого .го поразрядного узла сравнения подключен к выходу ( - 1).го элемента ИЛИ, авторой управляющий вход каждого -го пораз.рядного узла сравнения соединен с выходом(и +- 1).го элемента ИЛИ,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Мф 631914,кл. 6 Об Е 7/02, 1974,2. Авторское свидетельство СССР Мф 332457,кл, 6 06 Р 7/00, 1965 (прототип).