RU2300131C1 - Binary number comparator - Google Patents

Binary number comparator Download PDF

Info

Publication number
RU2300131C1
RU2300131C1 RU2006100468/09A RU2006100468A RU2300131C1 RU 2300131 C1 RU2300131 C1 RU 2300131C1 RU 2006100468/09 A RU2006100468/09 A RU 2006100468/09A RU 2006100468 A RU2006100468 A RU 2006100468A RU 2300131 C1 RU2300131 C1 RU 2300131C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
logical element
input
inputs
logical
Prior art date
Application number
RU2006100468/09A
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 RU2006100468/09A priority Critical patent/RU2300131C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2300131C1 publication Critical patent/RU2300131C1/en

Links

Landscapes

  • Logic Circuits (AREA)

Abstract

FIELD: computer engineering, possible use for building automatic devices, functional units of control systems, etc.
SUBSTANCE: binary number comparator contains OR logical element, OR-NOT logical element and two XOR logical elements, three AND-NOT logical elements. First input and output of i
Figure 00000003
XOR logical element are connected respectively to first and second inputs of i AND-NOT logical element, connected by second input to i input of OR-NOT logical element. First, second inputs and output of OR logical element are connected respectively to output of second, by second input of first logical element AND-NOT and second input of third logical element AND-NOT, connected by first input and output respectively to output of first logical element AND-NOT and to first output of binary number comparator, second output and i, (i+2) inputs of which are connected respectively to output of logical element OR-NOT and first, second inputs of i XOR logical element.
EFFECT: decreased hardware resource costs with preserved functional capabilities and speed of operation.
1 dwg

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 компараторы двоичных чисел (см., например, третий снизу 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.), формирующие признак соотношения x2>x1, где x1, x2∈{0,1} - одноразрядные двоичные числа, задаваемые двоичными сигналами.Comparators of binary numbers are known (see, for example, the third from the bottom of the figure in table 3.5 on page 103 in the book Handbook of Digital Computing. Malinovsky B.N., Alexandrov V.Ya., Boyun V.P. and others. / Under the editorship of B.N. Malinovsky, Kiev: Technique, 1974), which form the sign of the relation x 2 > x 1 , where x 1 , x 2 ∈ {0,1} are single-bit binary numbers given by binary signals.

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

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятый за прототип компаратор двоичных чисел (рис.8.32а на стр.500 в книге Шевкопляс Б.В. Микропроцессорные структуры. Инженерные решения: Справочник. М.: Радио и связь, 1990 г.), который содержит логические элементы и формирует признаки соотношений А>В, А=В, где A=а1а0 и В=b1b0 - двухразрядные двоичные числа, задаваемые двоичными сигналами a0, a1, b0, b1∈{0,1}, при этом максимальное время задержки распространения сигнала в прототипе определяется выражением τ=4τЭ, где τэ - время задержки логического элемента.The closest device of the same purpose to the claimed invention in terms of features is the binary number comparator adopted for the prototype (Fig. 8.32a on p. 500 in the book of B. Shevkoplyas Microprocessor structures. Engineering solutions: Reference book. M: Radio and communications, 1990), which contains logical elements and forms the signs of the relations A> B, A = B, where A = a 1 a 0 and B = b 1 b 0 are two-digit binary numbers given by binary signals a 0 , a 1 , b 0, b 1 ∈ {0,1}, with the maximum signal propagation delay time in the prior art was determined by the expression τ = 4τ E, where T e - time delay logic element.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относятся большие аппаратурные затраты.The reason that impedes the achievement of the technical result indicated below when using the prototype includes high hardware costs.

Техническим результатом изобретения является уменьшение аппаратурных затрат при сохранении функциональных возможностей и быстродействия прототипа.The technical result of the invention is to reduce hardware costs while maintaining the functionality and speed of the prototype.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в компараторе двоичных чисел, содержащем логический элемент ИЛИ, логический элемент ИЛИ-НЕ и два логических элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, особенность заключается в том, что в него дополнительно введены три логических элемента И-НЕ, причем первый вход и выход i-го

Figure 00000004
логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены соответственно с первым и вторым входами i-го логического элемента И-НЕ, подключенного вторым входом к i-му входу логического элемента ИЛИ-НЕ, первый, второй входы и выход логического элемента ИЛИ соединены соответственно с выходом второго, вторым входом первого логических элементов И-НЕ и вторым входом третьего логического элемента И-НЕ, подключенного первым входом и выходом соответственно к выходу первого логического элемента И-НЕ и первому выходу компаратора двоичных чисел, второй выход и i-й, (i+2)-й входы которого соединены соответственно с выходом логического элемента ИЛИ-НЕ и первым, вторым входами i-го логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ.The specified technical result during the implementation of the invention is achieved by the fact that in the comparator of binary numbers containing the logical element OR, the logical element OR-NOT and two logical elements EXCLUSIVE OR, the peculiarity lies in the fact that it additionally introduced three logical elements AND-NOT, first entry and exit of i
Figure 00000004
EXCLUSIVE OR gates are connected respectively to the first and second inputs of the i-th AND gate NOT connected to the i-th input of the OR gate, the first, second inputs and outputs of the OR gate are connected respectively to the output of the second, second the input of the first logical elements AND-NOT and the second input of the third logical element AND-NOT connected by the first input and output, respectively, to the output of the first logical element AND-NOT and the first output of the binary number comparator, the second output i-th, (i + 2) -th inputs of which are respectively connected to the output of the NOR and the first, second, i-th inputs of NAND gate XOR.

На чертеже представлена схема предлагаемого компаратора двоичных чисел.The drawing shows a diagram of the proposed comparator of binary numbers.

Компаратор двоичных чисел содержит логические элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 11, 12, логические элементы И - НЕ 21, 22, 23, логический элемент ИЛИ 3 и логический элемент ИЛИ - НЕ 4, причем первый вход и выход элемента 1i (

Figure 00000005
) соединены соответственно с первым и вторым входами элемента 2i, подключенного вторым входом к i-му входу элемента 4, первый, второй входы и выход элемента 3 соединены соответственно с выходом элемента 22, вторым входом элемента 21 и вторым входом элемента 23, подключенного первым входом и выходом соответственно к выходу элемента 21 и первому выходу компаратора двоичных чисел, второй выход и i-й, (i+2)-й входы которого соединены соответственно с выходом элемента 4 и первым, вторым входами элемента 1i.The binary numbers comparator contains EXCLUSIVE OR 1 1 , 1 2 logic elements, AND logical elements - NOT 2 1 , 2 2 , 2 3 , logical element OR 3 and logical element OR - NOT 4, with the first input and output of element 1 i (
Figure 00000005
) are connected respectively to the first and second inputs of element 2 i connected by the second input to the i-th input of element 4, the first, second inputs and output of element 3 are connected respectively to the output of element 2 2 , the second input of element 2 1 and the second input of element 2 3 connected by the first input and output, respectively, to the output of element 2 1 and the first output of the binary number comparator, the second output and the ith (i + 2) -th inputs of which are connected respectively to the output of element 4 and the first, second inputs of element 1 i .

Работа предлагаемого компаратора двоичных чисел осуществляется следующим образом. На его первый, второй и третий, четвертый входы подаются соответственно произвольные двоичные сигналы a1, a0∈{0,1} и b1, b0∈{0,1}, которые задают подлежащие сравнению двухразрядные двоичные числа А=a1a0 и В=b1b0 (a1, b1 и a0, b0 определяют значения старших и младших разрядов соответственно). Тогда сигналы на первом, втором выходах предлагаемого компаратора будут определяться выражениямиThe work of the proposed comparator of binary numbers is as follows. Arbitrary binary signals a 1 , a 0 ∈ {0,1} and b 1 , b 0 ∈ {0,1} are supplied to its first, second, third, fourth inputs, respectively, which specify two-digit binary numbers A = a 1 to be compared a 0 and B = b 1 b 0 (a 1 , b 1 and a 0 , b 0 determine the values of the higher and lower digits, respectively). Then the signals at the first, second outputs of the proposed comparator will be determined by the expressions

Figure 00000006
Figure 00000006

В представленной ниже таблице приведены значения реализуемых выражениями (1) функций на всех возможных наборах значений их аргументов.The table below shows the values of the functions realized by expressions (1) on all possible sets of values of their arguments.

АBUT BB QA>B Q A> B QA=B Q A = B a1 a 1 a0 a 0 b1 b 1 b0 b 0 00 00 00 00 00 1one 00 00 00 1one 00 00 00 00 1one 00 00 00 00 00 1one 1one 00 00 00 1one 00 00 1one 00 00 1one 00 1one 00 1one 00 1one 1one 00 00 00 00 1one 1one 1one 00 00 1one 00 00 00 1one 00 1one 00 00 1one 1one 00 1one 00 1one 00 00 1one 1one 00 1one 1one 00 00 1one 1one 00 00 1one 00 1one 1one 00 1one 1one 00 1one 1one 1one 00 1one 00 1one 1one 1one 1one 00 1one

С учетом таблицы имеем QA>B=1, если A>B, QA=B=1, если А=В. При этом предлагаемый компаратор содержит семь логических элементов, а максимальное время задержки распространения в нем сигнала определяется выражением τ=4τЭ, где τЭ - время задержки логического элемента. Отметим, что в состав прототипа входят одиннадцать логических элементов.Given the table, we have Q A> B = 1 if A> B, Q A = B = 1 if A = B. Moreover, the proposed comparator contains seven logic elements, and the maximum delay time of the propagation of a signal in it is determined by the expression τ = 4τ E , where τ E is the delay time of the logical element. Note that the prototype includes eleven logical elements.

Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемый компаратор двоичных чисел формирует признаки соотношений А>В, А=В, где А=a1a0 и В=b1b0 - двухразрядные двоичные числа, задаваемые двоичными сигналами a0, a1, b0, b1∈{0,1}, имеет быстродействие прототипа и обладает меньшими по сравнению с ним аппаратурными затратами.The above information allows us to conclude that the proposed binary number comparator forms the signs of the relations A> B, A = B, where A = a 1 a 0 and B = b 1 b 0 are two-bit binary numbers defined by binary signals a 0 , a 1 , b 0 , b 1 ∈ {0,1}, has the speed of the prototype and has lower hardware costs compared to it.

Claims (1)

Компаратор двоичных чисел, содержащий логический элемент ИЛИ, логический элемент ИЛИ-НЕ и два логических элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, отличающийся тем, что в него дополнительно введены три логических элемента И-НЕ, причем первый вход и выход i-го
Figure 00000007
логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены соответственно с первым и вторым входами i-го логического элемента И-НЕ, подключенного вторым входом к i-му входу логического элемента ИЛИ-НЕ, первый, второй входы и выход логического элемента ИЛИ соединены соответственно с выходом второго, вторым входом первого логических элементов И-НЕ и вторым входом третьего логического элемента И-НЕ, подключенного первым входом и выходом соответственно к выходу первого логического элемента И-НЕ и первому выходу компаратора двоичных чисел, второй выход и i-й, (i+2)-й входы которого соединены соответственно с выходом логического элемента ИЛИ-НЕ и первым, вторым входами i-го логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ.
A binary number comparator containing an OR logical element, an OR-NOT logical element and two EXCLUSIVE OR logical elements, characterized in that it additionally contains three AND-NOT logical elements, the first input and output of the ith
Figure 00000007
EXCLUSIVE OR gates are connected respectively to the first and second inputs of the i-th AND gate NOT connected to the i-th input of the OR gate, the first, second inputs and outputs of the OR gate are connected respectively to the output of the second, second the input of the first logical elements AND-NOT and the second input of the third logical element AND-NOT connected by the first input and output, respectively, to the output of the first logical element AND-NOT and the first output of the binary number comparator, the second output i-th, (i + 2) -th inputs of which are respectively connected to the output of the NOR and the first, second, i-th inputs of NAND gate XOR.
RU2006100468/09A 2006-01-10 2006-01-10 Binary number comparator RU2300131C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006100468/09A RU2300131C1 (en) 2006-01-10 2006-01-10 Binary number comparator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006100468/09A RU2300131C1 (en) 2006-01-10 2006-01-10 Binary number comparator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2300131C1 true RU2300131C1 (en) 2007-05-27

Family

ID=38310793

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006100468/09A RU2300131C1 (en) 2006-01-10 2006-01-10 Binary number comparator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2300131C1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2620991C1 (en) * 2016-03-23 2017-05-30 Олег Александрович Козелков Device for selection of binary numbers
RU2621280C1 (en) * 2015-12-08 2017-06-01 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Binary number comparator
RU2626329C1 (en) * 2016-03-23 2017-07-26 Олег Александрович Козелков Comparator of binary numbers
RU2649296C1 (en) * 2017-04-04 2018-03-30 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" Comparator of binary numbers
RU2757832C1 (en) * 2020-10-28 2021-10-21 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" Binary number comparator
RU2809211C1 (en) * 2023-08-11 2023-12-07 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" Binary number comparator

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ЯКУБОВСКИЙ С.В., НИССЕЛЬСОН Л.И., КУЛЕШОВА В.И. и др., Справочник, под ред. С.В.ЯКУБОВСКОГО, Москва, Радио, 1989. с.24, рис.2. *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2621280C1 (en) * 2015-12-08 2017-06-01 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Binary number comparator
RU2620991C1 (en) * 2016-03-23 2017-05-30 Олег Александрович Козелков Device for selection of binary numbers
RU2626329C1 (en) * 2016-03-23 2017-07-26 Олег Александрович Козелков Comparator of binary numbers
RU2649296C1 (en) * 2017-04-04 2018-03-30 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" Comparator of binary numbers
RU2757832C1 (en) * 2020-10-28 2021-10-21 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" Binary number comparator
RU2809211C1 (en) * 2023-08-11 2023-12-07 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" Binary number comparator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2300131C1 (en) Binary number comparator
RU2647639C1 (en) Logic converter
RU2417404C1 (en) Logic converter
RU2363037C1 (en) Device for comparing binary numbers
RU2580799C1 (en) Logic transducer
RU2324971C1 (en) Binary data comparator
RU2298219C1 (en) Device for selecting maximal one out of two binary numbers
RU2300133C1 (en) Device for picking minimal one of two binary numbers
RU2248034C1 (en) Logical converter
RU2300132C1 (en) Binary number comparator
RU2703675C1 (en) Logic converter
RU2300137C1 (en) Majority module
RU2281550C1 (en) Analog processor
JP7228590B2 (en) data bus
RU2300135C1 (en) Device for selecting the greater one of two binary numbers
RU2621280C1 (en) Binary number comparator
RU2249844C2 (en) Logic module
RU2420789C1 (en) Device for comparing binary numbers
RU2361266C1 (en) Binary number comparator
RU2330322C1 (en) Device for comparison of binary numbers
RU2329530C1 (en) Binary code comparator device
RU2300138C1 (en) Logical calculator
RU2300130C1 (en) Device for selecting the lesser one of two binary numbers
RU2242044C1 (en) Majority module
RU2298220C1 (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: 20080111