Устройство для сравнения двоичных чисел

Союэ Советскмх Соцмалмстмческмх РеспублмкОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЮТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 0806,79 (21) 2778155/18-24с присоединением заявки Но -(23) ПриоритетОпубликовано 300881,Бюллетень йо 32Дата опубликования описания 300881 м коз 6 06 Г 7/04 Государственный комитет СССР оо делам изобретений н открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ДВОИЧ ИСЕЛ носится к автоматиой технике и может при реализации узсистем следящих устройств автомати Изобретение о ке и вычислител быть использова лов измерительны цифровых систем и. Известно устройство для сравненивоичных чисел, содержащее элементы -НЕ, НЕ 1 )Наиболее близким к предлагаемомуявляе;ся устройство для сравнениядвоичных чисел, содержащее и последовательно соединенных ячеек сравнениякаждая из которых состоит из элементов И-НЕ, первые входы первого и второго элементов И-НЕ каждой (-ой ячейки =1п) соединены с шиной1-го разряда первого числа, а первыйвход третьего элемента И-НЕ и второйвход второго элемента И-НЕ каждой1-ой ячейки подключены к шине 1-горазряда второго числа, и в каждой1-ой ячейке выход второго элементаИ-НЕ соединен со вторыми входами первого и третьего элементов И-НЕ 21,Недостатком известных устройствявляется сложность.Цель изобретения - упрощение устройства,Постазленная цель достигается тем,что в устройстве зля сравнения двоичных чисел, содержащем элементыИ-НЕ, НЕ )К-триггеры, и ячеек сравнения, каждая из которых состоит изэлементов И-НЕ, элемента НЕ, причемвходная шина каждого 1-го разрядапервого из сравниваемых чисел соединена с первыми входами первого и второго элементов И-НЕ 1-ой ячейки сравнения, где ( = 1,2п, входная шина каждого 1-го разряда второго изсравниваемых чисел подключена ко второму входу первого элемента И-НЕ и к э первому входу третьего элемента И-НЕ1-ой ячейки сравнения, выход первогоэлемента И-НЕ каждой ячейки сравнениясоединен со вторыми входами второгои третьего элементов И-НЕ, выходы которых подключены ко входам четвертогоэлемента И-НЕ той же ячейки сравнения,выхоД четвертого элемента И-НЕ каждой-ой ячейки сравнения, где ) е 1,2,,п, соединен со входом элемента НЕ (+1)-ой ячейки сравнения, выход элемента НЕ каждой ячейки подключен к третьему входу четвертого элемента И-НЕ той же ячейки сравнения,выход четвертого элемента И-НЕ о-ой 30 ячейки сравнения соединен с первымивходами первого и второго элементон И -НЕ, выход первого элемента И-НЕ под ключен ко входу ) первого 1 К-триггера и через перный элемент НЕ ко входу 1 второго 1 К-триггера, выход второго элемента И"НЕ соединен со входом К первого 1 К-триггера и через второй элемент НЕ со входом 1 третьего 1 К- триггера, прямой выход первого 1 К- триггера, подключен ко входу К второго "К-триггера и к третьим входам третьих элементов И-НЕ всех ячеек сравнения и ко второму входу второго элемента И-НЕ, инверсный выход первого )К-триггера соединен со вторым входом первого элемента И-НЕ, со входом К третьего 1 К-триггера и с тре тьими входами вторых элементов И-НЕ всех ячеек сравнения.На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства.устройство содержит ячейки 11 1 201, сравнения входные шины 2 1, 2, , 2 п разрядов первого числа, входные шины 31, 32, , 311 разрядов второго числа, шину 4 управления, выходы 5 ячеек сравнения, шины 6 и 7 тактовых импульсов, элементы И-НЕ 8 и 9, элементы НЕ 10 и 11, 1 К-триггеры 12-14, выходные шины 15-18. Ячейка 1 сравнения включает элементы И-НЕ 19-22 и элемент НЕ 23.Устройство работает следующим образом.На шину 4 подают низкий уровень напряжения (логический нуль). Сравнение присел производят параллельным кодом.35Каждая ячейка сравнения реализует функцию, описываемую выражениемХ, (АВ)=аЪх (АВ)+а Ьх(АЮ+Ц(а+Б.) х(АЮ+40ф(а+Ь)х (АВЯ 1(АВ)- 1-ый разряд первого числа А;Ь - 1-ый разряд второго числа В;Х(АВ)- Функция, реализуемая триггером 12.На выходе ячейки 1 сравнения 1 И н зависимости от значения функции х(АВ) 0 реализуется Функция Р(АВ) или Г(АсВ), Значения функций Г(А)8) или Г(АсВ) совместно со значением Функции х(АВ) управляют работой 1 К-триггеров 13 или 1455При равенстве чисел независимо от состояния 1 К-триггера 12 на выходе ячейки 1 сравнения установится состояние логического нуля, которое одновременно установит состояние логической единицы на выходах элементов 60 И-НЕ 8 и 9, вследствие чего 1 К-триггер 12 меняет свое состояние на противоположное по каждому поступлению тактового импульса по шине 6, а оба ,1 К-триггера 13 и 14 по поступлению тактового импульса по шине 7 устанавливаются в нулевое состояние,При неравенстве сравниваемых чисел результат сравнения старших разрядов является преобладающим по отношению ко всем результатам сравнения последующих младших разрядов.Если АВ, то после установки )К-триггера 12 в нулевое состояние на выходе ячейки 111 сравнения установится состояние логической единицы, состояние логического нуля установится на выходе первого элемента И-НЕ 8, что запретит срабатывание 1 К-триггера 12 до изменения результата сравнения и установит Э К-триггер 13 по поступлению тактового импульса по шине 7 в единичное состояние (на выходной шине 15 установится состояние логической единицы).Аналогично, если АВ, то после установки д К-триггера 12 н единичное состояние на выходе ячейки 1 сравнения установится состояние логичЕской единицы, состояние логического нуля установится на выходе элемента И-НЕ 9, что запретит срабатывание 1 К-триггера 12 до изменения результата сравнения и устанозитК-триггер 14 по поступлению тактового импульса 7 в единичное состояние (на выходной шине 16 установится состояние логической единицы).На выходные шины 17 и 18 выводятся результаты сравнения АВ и АъВ соответственно. Установление состояния логической единицы одновременно на шинах 5 и 17 говорит о равенстве сравниваемых чисел, Возможна реализация устройства с применением мультиплексоров.При реализации предлагаемого устройства на интегральных микросхемах сокращаются на 6 (с применением мультиплексоров на 34%) количество корпусов микросхем и на 11% их число входов/выходов ( с применением мультиплексоров на 35%) по сраннению с известным, что повышает его нацежностные характеристики.Формула изобретенияУстройство для сравнения двоичных чисел, содержащее элементы И-НЕ, НЕ, 1 К-триггеры., и ячеек сравнения, каждая из которых состоит из элементов И-НЕ, элемента НЕ, причем входная шйна каждого 1-го разряда первого из сравниваемых чисел соединена с первыми входами первого и второго элементов И-НЕ 1-ой ячейки сравнения, где 1=1,2п, входная шина каящого 1-го разряда второго из сравниваемых чисел подключена ко второму входу первого элемента И-НЕ и к первому входу третьего элемента И-НЕ 1-ойячейки сравнения, выход первого элемента И-НЕ каждой ячейки сравнениясоединен со вторыми входами второгои третьего элементов И-НЕ, выходы которых подключены ко входам четвертогоэлемента И-НЕ той же ячейки сравнениявыход четэертого элемента И-НЕ каждой)-ой ячейки сравнения, где 3=1,2п, соединен со входом элемента НЕЦ+1)-ой ячейки сравнения, выход элемента НЕ каждой ячейки подключен ктретьему входу четвертого элементаИ-НЕ той же ячейки сравнения, о т -л и ч а ю ц е е с я тем, что, с целью упроцения устройства, в нем выходчетвертого элемента И-НЕ и-ой ячейкисравнения соединен с первыми входамипервого и второго элементов И-НЕ,выход первого элемента И-НЕ подключенко входу 4 первого. 4 К-триггера и через первый элемент НЕ ко входу 4 второго 4 К-триггера, выход второго Еле"мента И-НЕ соединен со входом К пер"вого 4 К-триггера, и через второй элЕмент НЕ со входом 4 третьего ЭК-триггера, прямой выход первого 4 К-триггера,подключен ко входу К второго 3 К-триггера и к третьим входам третьих элемечтовИ-НЕ всех ячеек сравнения и ко второмувходу второго элемента И-НЕ,инверсныйвыход первого 4 К-триггера соединен совторым входом первого элемента И-НЕ,О со входом К третьего 4 К-триггера ис третьими входами вторых элементовИ-НЕ всех ячеек сравнения.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 628486, кл. 6 06 Г 7/02, 1976,2. Авторское свидетельство СССРМ 631914, кл, 6 06 С 7/02, 1976 (прототип).860059 Составиталь В. БелкинРедактор А, Лежнина Техред А, Бабинец Каррект Пож одписноССР 4/ ФППП "Патент", г. Ужгород,ектная, 4 Фил аз 7548/73 ВНИИПИ Гос по дела 113035, Москомитет откры кая на