RU2298220C1 - Device for comparing binary numbers - Google Patents

Device for comparing binary numbers Download PDF

Info

Publication number
RU2298220C1
RU2298220C1 RU2005137650/09A RU2005137650A RU2298220C1 RU 2298220 C1 RU2298220 C1 RU 2298220C1 RU 2005137650/09 A RU2005137650/09 A RU 2005137650/09A RU 2005137650 A RU2005137650 A RU 2005137650A RU 2298220 C1 RU2298220 C1 RU 2298220C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
elements
group
implicator
output
inverting
Prior art date
Application number
RU2005137650/09A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Васильевич Андреев (RU)
Дмитрий Васильевич Андреев
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет"
Priority to RU2005137650/09A priority Critical patent/RU2298220C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2298220C1 publication Critical patent/RU2298220C1/en

Links

Landscapes

  • Complex Calculations (AREA)

Abstract

FIELD: computer science, possible use for building means of automatics, functional units of control systems.
SUBSTANCE: device contains 2(n-1) AND elements, 2(n-1) AND-NOT elements, 2n implicative devices.
EFFECT: expanded functional capabilities.
1 dwg, 1 tbl

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 устройства сравнения двоичных чисел (см., например, рис.1.35з на стр.57 в книге Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы. - М.: Радио и связь, 1988 г.), выполняющие идентификацию признака а=b, где a, b∈{0,1} - одноразрядные двоичные числа, задаваемые двоичными сигналами.Known devices for comparing binary numbers (see, for example, Fig.1.35z on page 57 in the book Shilo VL Popular digital circuits. - M .: Radio and communications, 1988), performing the identification of the sign a = b, where a, b∈ {0,1} are single-bit binary numbers given by binary signals.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных устройств сравнения двоичных чисел, относится ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не допускается сравнение n-разрядных двоичных чисел, задаваемых двоичными сигналами.The reason that impedes the achievement of the technical result indicated below when using known binary number comparison devices is limited functionality due to the fact that it is not allowed to compare n-bit binary numbers specified by binary signals.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятое за прототип устройство сравнения двоичных чисел (нижний рис. в табл.3.5 на стр.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.), которое содержит импликатор и выполняет идентификацию признака х1>х2, где х2, х2∈{0,1} - одноразрядные двоичные числа, задаваемые двоичными сигналами.The closest device of the same purpose to the claimed invention in terms of features is the binary number comparison device adopted for the prototype (the lower fig. In table 3.5 on page 103 in the book Digital Computer Reference Book. B. Malinovsky, V. Y. Aleksandrov ., Boyun V.P. et al. / Edited by B.N. Malinovsky (Kiev: Technique, 1974), which contains an implicator and identifies the attribute x 1 > x 2 , where x 2 , x 2 ∈ { 0,1} - one-bit binary numbers specified by binary signals.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относится ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не допускается сравнение n-разрядных двоичных чисел, задаваемых двоичными сигналами.The reason that impedes the achievement of the technical result indicated below when using the prototype is limited functionality due to the fact that it is not allowed to compare n-bit binary numbers given by binary signals.

Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения идентификации признаков xn-1...x0>yn-1...y0, xn-1...x0=yn-1...y0, xn-1...x0<yn-1...y0, где xn-1...x0 и yn-1...y0 - n-разрядные двоичные числа, задаваемые двоичными сигналами x0, ..., xn-1, y0, ..., yn-1∈{0,1}.The technical result of the invention is the expansion of functionality by providing identification of features x n-1 ... x 0 > y n-1 ... y 0 , x n-1 ... x 0 = y n-1 ... y 0 , x n-1 ... x 0 <y n-1 ... y 0 , where x n-1 ... x 0 and y n-1 ... y 0 are n-bit binary numbers given binary signals x 0 , ..., x n-1 , y 0 , ..., y n-1 ∈ {0,1}.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в устройстве сравнения двоичных чисел, содержащем импликатор, особенность заключается в том, что в него дополнительно введены 2(n-1) элементов И, 2(n-1) элементов И-НЕ и 2n-1 аналогичных упомянутому импликаторов, причем все импликаторы и элементы И, И-НЕ сгруппированы в n групп так, что j-я

Figure 00000002
группа содержит два импликатора, а k-я
Figure 00000003
группа дополнительно содержит два элемента И-НЕ и два элемента И, в k-й группе выход i-го
Figure 00000004
элемента И-НЕ, подключенного вторым входом к первому входу i-го элемента И, и выход i-го элемента И, подключенного вторым входом к выходу (3-i)-го элемента И-НЕ, соединены соответственно с инвертирующим и неинвертирующим входами i-го импликатора, в первой группе инвертирующий и неинвертирующий входы первого импликатора подключены соответственно к неинвертирующему и инвертирующему входам второго импликатора, выход i-го импликатора предыдущей группы соединен с вторым входом i-го элемента И-НЕ последующей группы, а выход i-го импликатора n-й группы является i-ым выходом устройства сравнения двоичных чисел, первый, (n+1)-й и k-й, (n+k)-й входы которого образованы соответственно неинвертирующими входами первого, второго импликаторов первой группы и первыми входами первого, второго элементов И-НЕ k-й группы.The specified technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that in the device for comparing binary numbers containing the implicator, the peculiarity lies in the fact that 2 (n-1) AND elements, 2 (n-1) AND-NOT elements and 2n are additionally introduced into it -1 similar to the aforementioned implicators, with all the implicators and the AND, AND NOT elements being grouped into n groups so that the jth
Figure 00000002
the group contains two implicators, and the kth
Figure 00000003
the group additionally contains two AND-NOT elements and two AND elements, in the k-th group the i-th output
Figure 00000004
the AND-NOT element connected by the second input to the first input of the i-th AND element, and the output of the i-th element AND connected by the second input to the output of the (3-i) th AND-NOT element, are connected respectively to the inverting and non-inverting inputs i of the ith implicator, in the first group, the inverting and non-inverting inputs of the first implicator are connected respectively to the non-inverting and inverting inputs of the second implicator, the output of the i-th implicator of the previous group is connected to the second input of the i-th element AND NOT of the subsequent group, and the output of the i-th implicator nth groups s is the i-th output of the binary number comparison device, the first, (n + 1) -th and k-th, (n + k) -th inputs of which are formed respectively by the non-inverting inputs of the first, second implicators of the first group and the first inputs of the first, second elements AND NOT the k-th group.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства сравнения двоичных чисел.The drawing shows a diagram of the proposed device for comparing binary numbers.

Устройство сравнения двоичных чисел содержит импликаторы 111, ..., 12n, элементы И-НЕ 212, ..., 22n, элементы И 312, ..., 32n, причем все импликаторы и элементы И, И-НЕ сгруппированы в n групп так, что j-я

Figure 00000005
группа содержит импликаторы 11j, 12j, а k-я
Figure 00000006
группа дополнительно содержит элементы 21k, 22k, 31k, 32k, выход элемента 2ik
Figure 00000007
подключенного вторым входом к первому входу элемента 3ik, и выход элемента 3ik, подключенного вторым входом к выходу элемента 2(3-i)k, соединены соответственно с инвертирующим и неинвертирующим входами импликатора 1ik, инвертирующий и неинвертирующий входы импликатора 111 подключены соответственно к неинвертирующему и инвертирующему входам импликатора 121, второй вход элемента 2ik соединен с выходом импликатора 1i(k-1), а выход импликатора 1in является i-м выходом устройства сравнения двоичных чисел, первый, (n+1)-й и k-й, (n+k)-й входы которого образованы соответственно неинвертирующими входами импликаторов 111, 121 и первыми входами элементов 21k, 22k.The binary number comparison device contains the implicators 1 11 , ..., 1 2n , the elements AND-NOT 2 12 , ..., 2 2n , the elements AND 3 12 , ..., 3 2n , and all the implicators and the elements AND, AND - NOT grouped into n groups so that the jth
Figure 00000005
the group contains the implicators 1 1j , 1 2j , and the kth
Figure 00000006
the group additionally contains elements 2 1k , 2 2k , 3 1k , 3 2k , output of element 2 ik
Figure 00000007
connected by the second input to the first input of element 3 ik , and the output of element 3 ik , connected by the second input to the output of element 2 (3-i) k , respectively connected to the inverting and non-inverting inputs of the implicator 1 ik , the inverting and non-inverting inputs of the implicator 1 11 are connected respectively to the non-inverting and inverting inputs of the implicator 1 21 , the second input of the element 2 ik is connected to the output of the implicator 1 i (k-1) , and the output of the implicator 1 in is the i-th output of the binary number comparison device, the first, (n + 1) -th and k-th, (n + k) -th inputs of which the image The non-inverting inputs respectively Vanir Implicators January 11, January 21 and the first input element 2 1k, 2 2k.

Работа предлагаемого устройства сравнения 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 сравнению n - разрядные двоичные числа xn-1...x0 и yn-1...y0 (xn-1, yn-1 и x0, y0 определяют значения старших и младших разрядов соответственно). Тогда сигналы на выходах импликаторов 11j и 12j

Figure 00000008
будут определяться выражениямиThe work of the proposed device for comparing binary numbers 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 0 determine the values of the high and low digits, respectively). Then the signals at the outputs of the implicators 1 1j and 1 2j
Figure 00000008
will be determined by expressions

Figure 00000009
Figure 00000009

иand

Figure 00000010
Figure 00000010

В представленной ниже таблице приведены значения реализуемых выражениями (1), (2) функций на всех возможных наборах значений их аргументов. Жирным в таблице выделены значения функций и их аргументов при j=1.The table below shows the values realized by expressions (1), (2) of functions on all possible sets of values of their arguments. Bold in the table are the values of the functions and their arguments for j = 1.

Анализ данных, приведенных в таблице, позволяет при j>1 заключить, что z1j=0 (z2j=0), когда z1(j-i)=0 (z2(j-1)=0), или хn-j<yn-j (yn-j<xn-j) и что z1j=1 (z2j=1), когда z1(j-1)=1 и z2(j-1)=0 (z2(j-1)=1 и z1(j-1)=0) или z1(j-1)=z2(j-1)=1 и xn-j≥yn-j (z1(j-1)=z2(j-1)=1 и yn-j≥xn-j). При j=1 имеем z11=0 (z21=0), когда xn-1<yn-1(yn-1<xn-1), и z11=1 (z21=1), когда xn-1≥yn-1 (yn-1≥xn-1). Таким образом, если хn-1...x0>yn-1...y0, либо xn-1...x0=yn-1...y0, либо хn-1...х0<уn-1...y0, то z1n=1, z2n=0, либо z1n=z2n=1, либо z1n=0, z2n=1 соответственно.An analysis of the data given in the table allows for j> 1 to conclude that z 1j = 0 (z 2j = 0), when z 1 (ji) = 0 (z 2 (j-1) = 0), or x nj < y nj (y nj <x nj ) and that z 1j = 1 (z 2j = 1) when z 1 (j-1) = 1 and z 2 (j-1) = 0 (z 2 (j-1) = 1 and z 1 (j-1) = 0) or z 1 (j-1) = z 2 (j-1) = 1 and x nj ≥y nj (z 1 (j-1) = z 2 (j -1) = 1 and y nj ≥x nj ). For j = 1, we have z 11 = 0 (z 21 = 0), when x n-1 <y n-1 (y n-1 <x n-1 ), and z 11 = 1 (z 21 = 1), when x n-1 ≥y n-1 (y n-1 ≥x n-1 ). Thus, if x n-1 ... x 0 > y n-1 ... y 0 , or x n-1 ... x 0 = y n-1 ... y 0 , or x n-1 ... x 0 <y n-1 ... y 0 , then z 1n = 1, z 2n = 0, or z 1n = z 2n = 1, or z 1n = 0, z 2n = 1, respectively.

z1(j-1) z 1 (j-1) z2(j-1) z 2 (j-1) xn-j x nj yn-j y nj z1j z 1j z2j z 2j 00 00 00 00 00 00 00 00 00 1one 00 00 00 00 1one 00 00 00 00 00 1one 1one 00 00 00 1one 00 00 00 1one 00 1one 00 1one 00 1one 00 1one 1one 00 00 1one 00 1one 1one 1one 00 1one 1one 00 00 00 1one 00 1one 00 00 1one 1one 00 1one 00 1one 00 1one 00 1one 00 1one 1one 1one 00 1one 1one 00 00 1one 1one 1one 1one 00 1one 00 1one 1one 1one 1one 00 1one 00 1one 1one 1one 1one 1one 1one

Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемое устройство сравнения двоичных чисел обладает более широкими по сравнению с прототипом функциональными возможностями, так как обеспечивает идентификацию признаков xn-1...x0>yn-1...y0, xn-1...x0=yn-1...y0, xn-1...x0<yn-1...y0, где xn-1...x0 и yn-1...y0 - n - разрядные двоичные числа, задаваемые двоичными сигналами x0, (,xn-1, y0, (,yn-1∈{0,1}.The above information allows us to conclude that the proposed device for comparing binary numbers has a wider functionality compared to the prototype, as it provides the identification of signs x n-1 ... x 0 > y n-1 ... y 0 , x n- 1 ... x 0 = y n-1 ... y 0 , x n-1 ... x 0 <y n-1 ... y 0 , where x n-1 ... x 0 and y n -1 ... y 0 - n - bit binary numbers defined by binary signals x 0 , (, x n-1 , y 0 , (, y n-1 ∈ {0,1}.

Claims (1)

Устройство сравнения двоичных чисел, содержащее импликатор, отличающееся тем, что в него дополнительно введены 2(n-1) элементов И, 2(n-1) элементов И-НЕ и 2n-1 аналогичных упомянутому импликаторов, причем все импликаторы и элементы И, И-НЕ сгруппированы в n групп так, что j-я
Figure 00000011
группа содержит два импликатора, а k-я
Figure 00000012
группа дополнительно содержит два элемента И-НЕ и два элемента И, в k-й группе выход i-го
Figure 00000013
элемента И-НЕ, подключенного вторым входом к первому входу i-го элемента И, и выход i-го элемента И, подключенного вторым входом к выходу (3-i)-го элемента И-НЕ, соединены соответственно с инвертирующим и неинвертирующим входами i-го импликатора, в первой группе инвертирующий и неинвертирующий входы первого импликатора подключены соответственно к неинвертирующему и инвертирующему входам второго импликатора, выход i-го импликатора предыдущей группы соединен с вторым входом i-го элемента И-НЕ последующей группы, а выход i-го импликатора n-й группы является i-ым выходом устройства сравнения двоичных чисел, первый, (n+1)-й и k-й, (n+k)-й входы которого образованы соответственно неинвертирующими входами первого, второго импликаторов первой группы и первыми входами первого, второго элементов И-НЕ k-й группы.A binary number comparison device containing an implicator, characterized in that it additionally contains 2 (n-1) AND elements, 2 (n-1) AND elements and 2n-1 analogous to the mentioned implicators, all implicators and AND elements, AND NOT grouped into n groups so that the jth
Figure 00000011
the group contains two implicators, and the kth
Figure 00000012
the group additionally contains two AND-NOT elements and two AND elements, in the k-th group the i-th output
Figure 00000013
the AND-NOT element connected by the second input to the first input of the i-th AND element, and the output of the i-th element AND connected by the second input to the output of the (3-i) th AND-NOT element, are connected respectively to the inverting and non-inverting inputs i of the ith implicator, in the first group, the inverting and non-inverting inputs of the first implicator are connected respectively to the non-inverting and inverting inputs of the second implicator, the output of the i-th implicator of the previous group is connected to the second input of the i-th element AND NOT of the subsequent group, and the output of the i-th implicator nth groups s is the i-th output of the binary number comparison device, the first, (n + 1) -th and k-th, (n + k) -th inputs of which are formed respectively by the non-inverting inputs of the first, second implicators of the first group and the first inputs of the first, second elements AND NOT the k-th group.
RU2005137650/09A 2005-12-02 2005-12-02 Device for comparing binary numbers RU2298220C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005137650/09A RU2298220C1 (en) 2005-12-02 2005-12-02 Device for comparing binary numbers

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005137650/09A RU2298220C1 (en) 2005-12-02 2005-12-02 Device for comparing binary numbers

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2298220C1 true RU2298220C1 (en) 2007-04-27

Family

ID=38107026

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005137650/09A RU2298220C1 (en) 2005-12-02 2005-12-02 Device for comparing binary numbers

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2298220C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2677371C1 (en) * 2017-11-22 2019-01-16 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" Binary numbers comparison device
RU2770302C1 (en) * 2021-04-02 2022-04-15 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" Binary number comparison device

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Справочник по цифровой вычислительной технике. Под ред. Б.Н.Малиновского. - Киев: Техника, 1974, с.103, табл.3.5. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2677371C1 (en) * 2017-11-22 2019-01-16 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" Binary numbers comparison device
RU2770302C1 (en) * 2021-04-02 2022-04-15 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" Binary number comparison device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2294007C1 (en) Logical transformer
RU2363037C1 (en) Device for comparing binary numbers
RU2298220C1 (en) Device for comparing binary numbers
RU2393526C2 (en) Comparator of binary numbers
RU2300135C1 (en) Device for selecting the greater one of two binary numbers
RU2298219C1 (en) Device for selecting maximal one out of two binary numbers
RU2324971C1 (en) Binary data comparator
RU2629451C1 (en) Logic converter
RU2361266C1 (en) Binary number comparator
RU2300130C1 (en) Device for selecting the lesser one of two binary numbers
RU2300137C1 (en) Majority module
RU2704735C1 (en) Threshold module
RU2677371C1 (en) Binary numbers comparison device
RU2353966C1 (en) Binary digits comparison device
RU2420789C1 (en) Device for comparing binary numbers
RU2629452C1 (en) Logic converter
RU2329530C1 (en) Binary code comparator device
RU2606311C2 (en) Selector of binary numbers
RU2676888C1 (en) Logical module
RU2303282C1 (en) Logical module
RU2300136C1 (en) Device for sorting binary numbers
RU2675301C1 (en) Binary numbers selection device
RU2703352C1 (en) Device for selecting binary numbers
RU2242044C1 (en) Majority module
RU2363035C1 (en) Device for comparing binary numbers

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20071203