RU2353966C1 - Binary digits comparison device - Google Patents

Binary digits comparison device Download PDF

Info

Publication number
RU2353966C1
RU2353966C1 RU2007147139/09A RU2007147139A RU2353966C1 RU 2353966 C1 RU2353966 C1 RU 2353966C1 RU 2007147139/09 A RU2007147139/09 A RU 2007147139/09A RU 2007147139 A RU2007147139 A RU 2007147139A RU 2353966 C1 RU2353966 C1 RU 2353966C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
group
implicators
inverting
implicator
inputs
Prior art date
Application number
RU2007147139/09A
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 RU2007147139/09A priority Critical patent/RU2353966C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2353966C1 publication Critical patent/RU2353966C1/en

Links

Landscapes

  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)

Abstract

FIELD: information technologies.
SUBSTANCE: invention can be used for creation of automation equipment and control system functional assemblies. The device contains 2n+2(n-1) of implicators and 2(n-1) of AND elements.
EFFECT: device simplification.
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, 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.), выполняющие идентификацию признака х2>х1, где х1,х2∈{0,1} - одноразрядные двоичные числа, задаваемые двоичными сигналами.Known devices for comparing binary numbers (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., Aleksandrov V.Ya., Boyun V.P. and others ./ Edited by B.N. Malinovsky. Kiev: Technique, 1974), identifying the attribute 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 устройств сравнения двоичных чисел, относятся 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 (патент РФ 2298220, кл. G06F 7/02, 2007 г.), которое содержит 2n импликаторов, 2(n-1) элементов И и выполняет идентификацию признаковThe closest device of the same purpose to the claimed invention in terms of features is a binary number comparison device (RF patent 2298220, class G06F 7/02, 2007), which is taken as a prototype, which contains 2n implicators, 2 (n-1) elements And and performs identification of signs

xn-1…x0>yn-1…y0, хn-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}.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 by the binary signals x 0 , ..., x n-1 , y 0 , ..., y n-1 ∈ {0,1}.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относится сложность устройства, обусловленная тем, что прототип состоит из логических элементов трех типов (импликаторов, элементов И, элементов И-НЕ).For the reason that impedes the achievement of the technical result indicated below when using the prototype, the complexity of the device is due to the fact that the prototype consists of three types of logical elements (implicators, AND elements, AND elements NOT).

Техническим результатом изобретения является упрощение устройства за счет уменьшения числа типов используемых логических элементов при сохранении функциональных возможностей прототипа.The technical result of the invention is to simplify the device by reducing the number of types of logic elements used while maintaining the functionality of the prototype.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в устройстве сравнения двоичных чисел, содержащем 2n импликаторов и 2(n-1) элементов И, которые сгруппированы в n групп так, что j-я

Figure 00000001
группа содержит два импликатора, а k-я
Figure 00000002
группа дополнительно содержит два элемента И, в k-й группе выход и второй вход i-го
Figure 00000003
элемента И соединены соответственно с неинвертирующим входом i-го и инвертирующим входом (3-i)-го импликаторов, 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 первым входом i-го элемента И последующей группы, а выход i-го импликатора n-й группы является i-ым выходом устройства сравнения двоичных чисел, особенность заключается в том, что в k-ю группу дополнительно введены третий и четвертый импликаторы, в k-й группе выход и инвертирующий вход (2+i)-го импликатора соединены соответственно с инвертирующим входом i-го импликатора и первым входом i-го элемента И, а в первой группе инвертирующие входы первого и второго импликаторов подключены соответственно к первому и (n+1)-му входам устройства сравнения двоичных чисел, k-й и (n+k)-й входы которого образованы соответственно неинвертирующими входами третьего и четвертого импликаторов 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 2n implicators and 2 (n-1) AND elements, which are grouped into n groups so that the jth
Figure 00000001
the group contains two implicators, and the kth
Figure 00000002
the group additionally contains two And elements, in the k-th group the output and the second input of the i-th
Figure 00000003
And elements are connected respectively to the non-inverting input of the i-th and inverting inputs of the (3rd-i) -th implicators, 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 first input of the i-th element AND of the subsequent group, and the output of the i-th implicator of the nth group is the i-th output of the binary number comparison device, the peculiarity is that in the k-th group additionally entered and fourth implicators, in the k-th group, the output and inverting input of the (2 + i) -th implicator are connected respectively to the inverting input of the i-th implicator and the first input of the i-th element And, and in the first group, the inverting inputs of the first and second implicators connected respectively to the first and (n + 1) -th inputs of the binary number comparison device, the kth and (n + k) -th inputs of which are formed respectively by the non-inverting inputs of the third and fourth implicators of 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, 121, 112, …, 14n и элементы И 212, …, 22n, причем все импликаторы и элементы И сгруппированы в n групп так, что j-я

Figure 00000004
группа содержит импликаторы 11j, 12j, а k-я
Figure 00000005
группа дополнительно содержит импликаторы 13k, 14k и элементы 21k, 22k, выход импликатора 1(2+i)k
Figure 00000006
, подключенного инвертирующим входом к первому входу элемента 2ik, и выход элемента 2ik, подключенного вторым входом к выходу импликатора 1(5-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, первый вход элемента 2ik соединен с выходом импликатора 1i(k-1), а выход импликатора 1in является i-ым выходом устройства сравнения двоичных чисел, первый, (n+1)-й и k-й, (n+k)-й входы которого образованы соответственно инвертирующими входами импликаторов 111, 121 и неинвертирующими входами импликаторов 13k, 14k.The binary number comparison device contains the implicators 1 11 , 1 21 , 1 12 , ..., 1 4n and the elements And 2 12 , ..., 2 2n , and all the implicators and the elements And are grouped into n groups so that the jth
Figure 00000004
the group contains the implicators 1 1j , 1 2j , and the kth
Figure 00000005
the group additionally contains implicators 1 3k , 1 4k and elements 2 1k , 2 2k , output of the implicator 1 (2 + i) k
Figure 00000006
connected by the inverting input to the first input of element 2 ik , and the output of element 2 ik , connected by the second input to the output of the implicator 1 (5-i) k , are connected respectively 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 first 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 kth, (n + k) th inputs of which are formed respectively by the inverting inputs of the implicators 1 11 , 1 21 and non-inverting inputs of the implicators 1 3k , 1 4k .

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 yn-1, …, y0∈{0,1} и xn-1, …, x0∈{0,1}, которые задают подлежащие сравнению n-разрядные двоичные числа yn-1…y0 и хn-1…x0 (yn-1, xn-1 и y0, x0 определяют значения старших и младших разрядов соответственно). Тогда сигналы на выходах импликаторов 11j и 12j

Figure 00000007
будут определяться выражениямиThe work of the proposed device for comparing binary numbers is as follows. At its first, ..., n-th and (n + 1) -th, ..., (2n) -th inputs, arbitrary binary signals y n-1 , ..., y 0 ∈ {0,1} and x n- 1 , ..., x 0 ∈ {0,1}, which specify the n-bit binary numbers y n-1 ... y 0 and x n-1 ... x 0 (y n-1 , x n-1 and y 0 to be compared , x 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 00000007
will be determined by expressions

Figure 00000008
Figure 00000008

иand

Figure 00000009
Figure 00000009

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. Анализ данных, приведенных в таблице, позволяет при j>1 заключить, что z1j=0 (z2j=0), когдаThe 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. An analysis of the data given in the table allows for j> 1 to conclude that z 1j = 0 (z 2j = 0), when

z1(j-1)=0 (z2(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<хn-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 иz 1 (j-1) = 0 (z 2 (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 ) 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

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 xn-1…x0>yn-1…y0 либо xn-1…x0=yn-1…y0, либо xn-1…x0<yn-1…y0, то z1n=1, z2n=0, либо z1n=z2n=1, либо z1n=0, z2n=1 соответственно.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 either 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 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 -- -- 00 00 1one 1one -- -- 00 1one 00 1one -- -- 1one 00 1one 00 -- -- 1one 1one 1one 1one

Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемое устройство сравнения двоичных чисел выполняет идентификацию признаков хn-1…х0>yn-1…y0,The above information allows us to conclude that the proposed device for comparing binary numbers identifies the characteristics x n-1 ... x 0 > y n-1 ... y 0 ,

xn-1…x0=yn-1…y0, xn-1…x0<yn-1…y0, где xn-1…x0, yn-1…y0 - n-разрядные двоичные числа, задаваемые двоичными сигналами x0, …, xn-1, y0, …, yn-1∈{0,1}, и является по сравнению с прототипом более простым, так как состоит из логических элементов только двух типов (импликаторов и элементов И).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 , y n-1 ... y 0 - n -digit binary numbers defined by binary signals x 0 , ..., x n-1 , y 0 , ..., y n-1 ∈ {0,1}, and is simpler than the prototype because it consists of logical elements only two types (implicators and AND elements).

Claims (1)

Устройство сравнения двоичных чисел, содержащее 2n импликаторов и 2(n-1) элементов И, которые сгруппированы в n групп так, что j-я
Figure 00000010
группа содержит два импликатора, а k-я
Figure 00000011
группа дополнительно содержит два элемента И, в k-й группе выход и второй вход i-го
Figure 00000012
элемента И соединены соответственно с неинвертирующим входом i-го и инвертирующим входом (3-i)-го импликаторов, 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 первым входом i-го элемента И последующей группы, а выход i-го импликатора n-й группы является i-м выходом устройства сравнения двоичных чисел, отличающееся тем, что в k-ю группу дополнительно введены третий и четвертый импликаторы, в k-й группе выход и инвертирующий вход (2+i)-го импликатора соединены соответственно с инвертирующим входом i-го импликатора и первым входом i-го элемента И, а в первой группе инвертирующие входы первого и второго импликаторов подключены соответственно к первому и (n+1)-му входам устройства сравнения двоичных чисел, k-й и (n+k)-й входы которого образованы соответственно неинвертирующими входами третьего и четвертого импликаторов k-й группы. A binary number comparison device containing 2n implicators and 2 (n-1) AND elements that are grouped into n groups so that the jth
Figure 00000010
the group contains two implicators, and the kth
Figure 00000011
the group additionally contains two And elements, in the k-th group the output and the second input of the i-th
Figure 00000012
And elements are connected respectively to the non-inverting input of the i-th and inverting inputs of the (3rd-i) -th implicators, 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 first input of the i-th element AND of the subsequent group, and the output of the i-th implicator of the nth group is the i-th output of the binary number comparison device, characterized in that the third and fourth are additionally introduced into the k-th group implicators, in the k-th group, the output and inverting input of the (2 + i) -th implicator are connected respectively to the inverting input of the i-th implicator and the first input of the i-th element And, and in the first group, the inverting inputs of the first and second implicators are connected respectively to the first and (n + 1) -th inputs of the binary number comparison device, the kth and (n + k) -th inputs of which are formed respectively by the non-inverting inputs of the third and fourth implicators of the k-th group.
RU2007147139/09A 2007-12-18 2007-12-18 Binary digits comparison device RU2353966C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007147139/09A RU2353966C1 (en) 2007-12-18 2007-12-18 Binary digits comparison device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007147139/09A RU2353966C1 (en) 2007-12-18 2007-12-18 Binary digits comparison device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2353966C1 true RU2353966C1 (en) 2009-04-27

Family

ID=41019126

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007147139/09A RU2353966C1 (en) 2007-12-18 2007-12-18 Binary digits comparison device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2353966C1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2701461C1 (en) Majority module
RU2649296C1 (en) Comparator of binary numbers
RU2363037C1 (en) Device for comparing binary numbers
RU2472209C1 (en) Logic module
RU2621281C1 (en) Logic converter
RU2677371C1 (en) Binary numbers comparison device
RU2363038C1 (en) Device for selecting binary numbers
RU2300135C1 (en) Device for selecting the greater one of two binary numbers
RU2353966C1 (en) Binary digits comparison device
RU2300137C1 (en) Majority module
RU2298220C1 (en) Device for comparing binary numbers
RU2704735C1 (en) Threshold module
RU2363034C1 (en) Device for selecting greater of two binary numbers
RU2300130C1 (en) Device for selecting the lesser one of two binary numbers
RU2629452C1 (en) Logic converter
RU2606311C2 (en) Selector of binary numbers
RU2329530C1 (en) Binary code comparator device
RU2363035C1 (en) Device for comparing binary numbers
RU2703352C1 (en) Device for selecting binary numbers
RU2790010C1 (en) Device for selecting the smaller of binary numbers
RU2675301C1 (en) Binary numbers selection device
RU2718209C1 (en) Logic module
RU2762621C1 (en) Binary number comparison device
RU2757832C1 (en) Binary number comparator
RU2676891C1 (en) Device for selecting greater of binary numbers

Legal Events

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

Effective date: 20091219