RU2606311C2 - Selector of binary numbers - Google Patents
Selector of binary numbers Download PDFInfo
- Publication number
- RU2606311C2 RU2606311C2 RU2015117731A RU2015117731A RU2606311C2 RU 2606311 C2 RU2606311 C2 RU 2606311C2 RU 2015117731 A RU2015117731 A RU 2015117731A RU 2015117731 A RU2015117731 A RU 2015117731A RU 2606311 C2 RU2606311 C2 RU 2606311C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- group
- elements
- inverting
- prohibition
- input
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F7/00—Methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
- G06F7/38—Methods or arrangements for performing computations using exclusively denominational number representation, e.g. using binary, ternary, decimal representation
- G06F7/48—Methods or arrangements for performing computations using exclusively denominational number representation, e.g. using binary, ternary, decimal representation using non-contact-making devices, e.g. tube, solid state device; using unspecified devices
- G06F7/544—Methods or arrangements for performing computations using exclusively denominational number representation, e.g. using binary, ternary, decimal representation using non-contact-making devices, e.g. tube, solid state device; using unspecified devices for evaluating functions by calculation
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F9/00—Arrangements for program control, e.g. control units
- G06F9/06—Arrangements for program control, e.g. control units using stored programs, i.e. using an internal store of processing equipment to receive or retain programs
- G06F9/30—Arrangements for executing machine instructions, e.g. instruction decode
- G06F9/30003—Arrangements for executing specific machine instructions
- G06F9/30007—Arrangements for executing specific machine instructions to perform operations on data operands
- G06F9/30021—Compare instructions, e.g. Greater-Than, Equal-To, MINMAX
Abstract
Description
Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления и др.The invention relates to computer technology and can be used to build automation, functional units of control systems, etc.
Известны селекторы двоичных чисел (см., например, патент РФ 2300130, кл. G06F 7/02, 2007 г.), содержащие логические элементы и выполняющие селекцию меньшего из двух n-разрядных двоичных чисел, задаваемых двоичными сигналами.Binary number selectors are known (see, for example, RF patent 2300130, class G06F 7/02, 2007) containing logic elements and performing selection of the smaller of two n-bit binary numbers specified by binary signals.
К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных селекторов двоичных чисел, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не выполняется селекция большего из указанных двоичных чисел.The reason that impedes the achievement of the technical result indicated below when using known binary number selectors is limited functionality, due to the fact that the larger of the specified binary numbers is not selected.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятый за прототип селектор двоичных чисел (патент РФ 2363034, кл. G06F 7/02, 2009 г.), который содержит логические элементы и выполняет селекцию большего из двух n-разрядных двоичных чисел, задаваемых двоичными сигналами.The closest device of the same purpose to the claimed invention in terms of features is the binary number selector adopted for the prototype (RF patent 2363034, class G06F 7/02, 2009), which contains logic elements and selects the larger of the two n-bit binary numbers given by binary signals.
К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не выполняется селекция меньшего из указанных двоичных чисел.The reason that impedes the achievement of the technical result indicated below when using the prototype is limited functionality due to the fact that the selection of the smaller of the specified binary numbers is not performed.
Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения селекции большего и меньшего из двух n-разрядных двоичных чисел, задаваемых двоичными сигналами, и аппаратурный состав, образованный из логических элементов.The technical result of the invention is the expansion of functionality by providing the selection of the larger and smaller of the two n-bit binary numbers specified by binary signals, and hardware composed of logical elements.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в селекторе двоичных чисел, содержащем 4n-4 элементов «Запрет» и 3n-4 элементов ИЛИ, которые сгруппированы в n групп так, что j-я () группа содержит два элемента «Запрет» и элемент ИЛИ, а m-я () группа дополнительно содержит два элемента «Запрет» и два элемента ИЛИ, в r-й () группе выход i-го () элемента «Запрет» соединен с i-м входом первого элемента ИЛИ, в m-й группе выход i-го элемента «Запрет», подключенного инвертирующим входом к первому входу (i+1)-го элемента ИЛИ, и выход (i+1)-го элемента ИЛИ, подключенного вторым входом к выходу (3-i)-го элемента «Запрет», соединены соответственно с инвертирующим и неинвертирующим входами (i+2)-го элемента «Запрет», в первой группе инвертирующий и неинвертирующий входы первого элемента «Запрет» подключены соответственно к неинвертирующему и инвертирующему входам второго элемента «Запрет», первому и второму входам первого элемента ИЛИ, выход i-го элемента «Запрет» первой группы и выход (i+2)-го элемента «Запрет» m-й группы соединены соответственно с инвертирующим входом i-го элемента «Запрет» второй группы и инвертирующим входом i-го элемента «Запрет» (m+1)-й группы, первый, второй входы первого элемента ИЛИ первой группы, неинвертирующие входы первого, второго элементов «Запрет» r-й группы и выход первого элемента «ИЛИ» j-й группы образуют соответственно первый, (n+1)-й, r-й, (n+r)-й входы и j-й выход селектора двоичных чисел, особенность заключается в том, что в j-ю и r-ю группы введены соответственно элемент И и два дополнительных элемента ИЛИ, в r-й группе первый, второй входы и выход i-го дополнительного элемента ИЛИ соединены соответственно с неинвертирующим входом i-го, инвертирующим входом (3-i)-го элементов «Запрет» и i-м входом элемента И, а i-й вход элемента И первой группы и выход элемента И j-й группы подключены соответственно к i-му входу первого элемента ИЛИ первой группы и (n+j)-му выходу селектора двоичных чисел.The specified technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that in the binary selector containing 4n-4 elements "Prohibition" and 3n-4 elements OR, which are grouped into n groups so that the j-th ) the group contains two “Prohibition” elements and an OR element, and m-th ( ) the group additionally contains two “Prohibition” elements and two OR elements, in the rth ( ) group output i-th ( ) of the “Ban” element is connected to the i-th input of the first OR element, in the m-th group, the output of the i-th “Ban” element, connected by the inverting input to the first input of the (i + 1) th OR element, and the output (i + 1) of the OR element, connected by the second input to the output of the (3rd-i) -th inhibit element, are connected respectively to the inverting and non-inverting inputs of the (i + 2) -th inhibit element, in the first group the inverting and non-inverting inputs the first element "Prohibition" are connected respectively to the non-inverting and inverting inputs of the second element "Prohibition", the first the second inputs of the first OR element, the output of the i-th element of the “Prohibition” of the first group and the output of the (i + 2) -th element of the “Prohibition” of the m-th group are connected respectively to the inverting input of the i-th element of the “Prohibition” of the second group and the inverting input of the i-th element of the “Prohibition” of the (m + 1) -th group, the first, second inputs of the first element OR of the first group, the non-inverting inputs of the first, second elements of the “Prohibition” of the r-group and the output of the first element of “OR” j- th groups form respectively the first, (n + 1) th, rth, (n + r) th inputs and the jth output of the binary number selector, a feature of the conclusion This is because the AND element and two additional OR elements are respectively introduced into the jth and rth groups, in the rth group, the first, second inputs and the output of the i-th additional OR element are connected respectively to the non-inverting input of the i-th one, the inverting input of the (3rd) -th element “Prohibition” and the i-th input of the element And, and the i-th input of the element And the first group and the output of the element And the j-th group are connected respectively to the i-th input of the first element OR of the first group and the (n + j) th output of the binary number selector.
На чертеже представлена схема предлагаемого селектора двоичных чисел.The drawing shows a diagram of the proposed binary numbers selector.
Селектор двоичных чисел содержит 4n-4 элементов «Запрет» 111, 121, 112, …, 14(n-1), 11n, 12n (третий снизу рис. в табл. 3.5 на с. 103 в книге Справочник по цифровой вычислительной технике. Малиновский Б.Н., Александров В.Я., Боюн В.П. и др. / Под ред. Б.Н. Малиновского. Киев: Техника, 1974 г.), 3n-4 элементов ИЛИ 211, 212, …, 23(n-1), 21n, n элементов «И» 311, …, 31n и 2n-2 дополнительных элементов ИЛИ 412, …, 42(n-1), 41n, 42n, причем все элементы сгруппированы в n групп так, что j-я () группа содержит элементы 11j, 12j, 21j, 31j, m-я () группа дополнительно содержит элементы 13m, 14m, 22m, 23m, а r-я () группа дополнительно содержит элементы 41r, 42r, выход элемента 1ir (), первый, второй входы и выход элемента 4ir соединены соответственно с i-ым входом элемента 21r, неинвертирующим входом элемента 1ir, инвертирующим входом элемента 1(3-i)r и i-м входом элемента 31r, выход элемента 1im, подключенного инвертирующим входом к первому входу элемента 2(i+1)m, и выход элемента 2(i+1)m, подключенного вторым входом к выходу элемента 1(3-i)m, соединены соответственно с инвертирующим и неинвертирующим входами элемента 1(i+2)m, инвертирующий и неинвертирующий входы элемента 111 подключены соответственно к неинвертирующему и инвертирующему входам элемента 121, первым и вторым входам элементов 211, 311, выходы элементов 1i1 и 1(i+2)m соединены соответственно с инвертирующими входами элементов 1i2 и 1i(m+1), а первый, второй входы элемента 211, неинвертирующие входы элементов 11r, 12r и выходы элементов 21j, 31j образуют соответственно первый, (n+1)-й, r-й, (n+r)-й входы и j-й, (n+j)-й выходы селектора двоичных чисел.The binary number selector contains 4n-4 elements of the "Prohibition" 1 11 , 1 21 , 1 12 , ..., 1 4 (n-1) , 1 1n , 1 2n (the third from the bottom of the figure in table 3.5 on page 103 in the book Handbook of Digital Computing Techniques. B. Malinovsky, V. Ya. Aleksandrov, V.P. Boyun et al. / Under the editorship of B.N. Malinovsky, Kiev: Technique, 1974), 3n-4 elements OR 2 11 , 2 12 , ..., 2 3 (n-1) , 2 1n , n elements "And" 3 11 , ..., 3 1n and 2n-2 additional elements OR 4 12 , ..., 4 2 (n-1) , 4 1n , 4 2n , and all elements are grouped into n groups so that the jth ( ) the group contains the
Работа предлагаемого селектора двоичных чисел осуществляется следующим образом. На его первый, …, n-й и (n+1)-й, …, (2n)-й входы подаются соответственно произвольные двоичные сигналы xn-1, …, x0∈{0,1} и yn-1, …, y0∈{0,1}, которые задают подлежащие обработке n-разрядные двоичные числа xn-1…x0 и yn-1…y0 (xn-1, yn-1 и x0, yQ определяют значения старших и младших разрядов соответственно). Тогда сигналы на j-ом () и (n+j)-м выходах предлагаемого селектора будут определяться выражениями The work of the proposed binary numbers selector is as follows. At its first, ..., nth and (n + 1) th, ..., (2n) th inputs, arbitrary binary signals x n-1 , ..., x 0 ∈ {0,1} and y n- 1 , ..., y 0 ∈ {0,1}, which specify the n-bit binary numbers x n-1 ... x 0 and y n-1 ... y 0 (x n-1 , y n-1 and x 0 , y Q determine the values of the high and low digits, respectively). Then the signals on the jth ( ) and (n + j) -th outputs of the proposed selector will be determined by the expressions
иand
гдеWhere
В представленной ниже таблице приведены значения реализуемых выражениями (2), (3) функций на всех возможных наборах значений их аргументов. Жирным в таблице выделены значения функций и их аргументов при j=2.The table below shows the values realized by expressions (2), (3) of functions on all possible sets of values of their arguments. Bold in the table are the values of the functions and their arguments at j = 2.
Анализ данных, приведенных в таблице, позволяет заключить, что:Analysis of the data given in the table allows us to conclude that:
1) если z1(j-2)=z2(j-2)=0 и xn-j+1=yn-j+1, то z1(j-1)=z2(j-l)=0;1) if z 1 (j-2) = z 2 (j-2) = 0 and x n-j + 1 = y n-j + 1 , then z 1 (j-1) = z 2 (jl) = 0;
2) если z1(j-2)=z2(j-2)=0 и xn-j+1>yn-j+1 (z1(j-2)=z2(j-2)=0 и yn-j+1>xn-j+1), то z1(j-1)=0 и z2(j-1)=1 (z1(j-1)=1 и z2(j-1)=0);2) if z 1 (j-2) = z 2 (j-2) = 0 and x n-j + 1 > y n-j + 1 (z 1 (j-2) = z 2 (j-2) = 0 and y n-j + 1 > x n-j + 1 ), then z 1 (j-1) = 0 and z 2 (j-1) = 1 (z 1 (j-1) = 1 and z 2 (j-1) = 0);
3) если z1(j-2)=0 и z2(j-2)=1 (z1(j-2)=1 и z2(j-2)=0), то z1(j-1)=0 и z2(j-1)=1 (z1(j-1)=1 и z2(j-1)=0);3) if z 1 (j-2) = 0 and z 2 (j-2) = 1 (z 1 (j-2) = 1 and z 2 (j-2) = 0), then z 1 (j- 1) = 0 and z 2 (j-1) = 1 (z 1 (j-1) = 1 and z 2 (j-1) = 0);
4) если xn-1=yn-1 или xn-1>yn-1 (yn-1>xn-1), то соответственно z11=z21=0 или z11=0 и z21=1 (z11=1 и z21=0).4) if x n-1 = y n-1 or x n-1 > y n-1 (y n-1 > x n-1 ), then z 11 = z 21 = 0 or z 11 = 0 and z 21 = 1 (z 11 = 1 and z 21 = 0).
Таким образом, на первом, r-м () и (n+1)-м, (n+r)-м выходах предлагаемого селектора согласно (1) соответственно получимThus, on the first, rth ( ) and (n + 1) -th, (n + r) -th outputs of the proposed selector according to (1), respectively, we obtain
иand
где xn-1…xn-r+1 и yn-1…yn-r+1 - фрагменты n-разрядных двоичных чисел xn-1…x0 и yn-1…y0. Следовательно, с учетом последних четырех выражений имеем wn-1…w0=max(xn-1…x0, yn-1…y0), vn-1…v0=min(xn-1…x0, yn-1…y0), где wn-1…w0 и vn-1…v0 - n-разрядные двоичные числа, задаваемые двоичными сигналами w0, …, wn-1, v0, …, vn-1∈{0,1} (wn-1, vn-1 и w0, v0 определяют значения старших и младших разрядов соответственно).where x n-1 ... x n-r + 1 and y n-1 ... y n-r + 1 are fragments of n-bit binary numbers x n-1 ... x 0 and y n-1 ... y 0 . Therefore, taking into account the last four expressions, we have w n-1 ... w 0 = max (x n-1 ... x 0 , y n-1 ... y 0 ), v n-1 ... v 0 = min (x n-1 ... x 0 , y n-1 ... y 0 ), where w n-1 ... w 0 and v n-1 ... v 0 are n-bit binary numbers given by the binary signals w 0 , ..., w n-1 , v 0 , ..., v n-1 ∈ {0,1} (w n-1 , v n-1 and w 0 , v 0 determine the values of the most significant and least significant digits, respectively).
Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемый селектор двоичных чисел обладает более широкими по сравнению с прототипом функциональными возможностями, так как обеспечивает селекцию большего и меньшего из двух n-разрядных двоичных чисел, задаваемых двоичными сигналами. При этом аппаратурный состав указанного селектора образован из логических элементов.The above information allows us to conclude that the proposed binary number selector has wider functionality compared to the prototype, as it provides the selection of the larger and smaller of the two n-bit binary numbers specified by binary signals. In this case, the hardware of the specified selector is formed from logic elements.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015117731A RU2606311C2 (en) | 2015-05-12 | 2015-05-12 | Selector of binary numbers |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015117731A RU2606311C2 (en) | 2015-05-12 | 2015-05-12 | Selector of binary numbers |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2015117731A RU2015117731A (en) | 2016-12-10 |
RU2606311C2 true RU2606311C2 (en) | 2017-01-10 |
Family
ID=57759892
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015117731A RU2606311C2 (en) | 2015-05-12 | 2015-05-12 | Selector of binary numbers |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2606311C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2681693C1 (en) * | 2018-04-18 | 2019-03-12 | Дмитрий Васильевич Андреев | Binary numbers selection device |
RU2789723C1 (en) * | 2022-03-18 | 2023-02-07 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" | Device for selecting the smaller of two binary numbers |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0319421A1 (en) * | 1987-12-02 | 1989-06-07 | ETAT FRANCAIS représenté par le Ministre Délégué des Postes et Télécommunications | Binary comparator and binary number sorting operator |
US5515306A (en) * | 1995-02-14 | 1996-05-07 | Ibm | Processing system and method for minimum/maximum number determination |
RU2300130C1 (en) * | 2006-01-10 | 2007-05-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Device for selecting the lesser one of two binary numbers |
RU2363034C1 (en) * | 2008-01-09 | 2009-07-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Device for selecting greater of two binary numbers |
-
2015
- 2015-05-12 RU RU2015117731A patent/RU2606311C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0319421A1 (en) * | 1987-12-02 | 1989-06-07 | ETAT FRANCAIS représenté par le Ministre Délégué des Postes et Télécommunications | Binary comparator and binary number sorting operator |
US5515306A (en) * | 1995-02-14 | 1996-05-07 | Ibm | Processing system and method for minimum/maximum number determination |
RU2300130C1 (en) * | 2006-01-10 | 2007-05-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Device for selecting the lesser one of two binary numbers |
RU2363034C1 (en) * | 2008-01-09 | 2009-07-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Device for selecting greater of two binary numbers |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2681693C1 (en) * | 2018-04-18 | 2019-03-12 | Дмитрий Васильевич Андреев | Binary numbers selection device |
RU2789723C1 (en) * | 2022-03-18 | 2023-02-07 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" | Device for selecting the smaller of two binary numbers |
RU2790010C1 (en) * | 2022-03-18 | 2023-02-14 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" | Device for selecting the smaller of binary numbers |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2015117731A (en) | 2016-12-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2517720C1 (en) | Logic converter | |
RU2621281C1 (en) | Logic converter | |
RU2649296C1 (en) | Comparator of binary numbers | |
RU2363037C1 (en) | Device for comparing binary numbers | |
RU2606311C2 (en) | Selector of binary numbers | |
RU2363038C1 (en) | Device for selecting binary numbers | |
RU2641454C2 (en) | Logic converter | |
RU2701464C1 (en) | Logic converter | |
RU2300135C1 (en) | Device for selecting the greater one of two binary numbers | |
RU2393526C2 (en) | Comparator of binary numbers | |
RU2629451C1 (en) | Logic converter | |
RU2677371C1 (en) | Binary numbers comparison device | |
RU2363034C1 (en) | Device for selecting greater of two binary numbers | |
RU2300130C1 (en) | Device for selecting the lesser one of two binary numbers | |
RU2676891C1 (en) | Device for selecting greater of binary numbers | |
RU2703352C1 (en) | Device for selecting binary numbers | |
RU2621280C1 (en) | Binary number comparator | |
RU2420789C1 (en) | Device for comparing binary numbers | |
RU2629452C1 (en) | Logic converter | |
RU2365975C1 (en) | Binary number selector | |
RU2324971C1 (en) | Binary data comparator | |
RU2676886C1 (en) | Ranked filter | |
RU2700556C1 (en) | Logic converter | |
RU2675301C1 (en) | Binary numbers selection device | |
RU2710866C1 (en) | Rank filter |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170513 |