RU2393526C2 - Comparator of binary numbers - Google Patents

Comparator of binary numbers Download PDF

Info

Publication number
RU2393526C2
RU2393526C2 RU2008119753/09A RU2008119753A RU2393526C2 RU 2393526 C2 RU2393526 C2 RU 2393526C2 RU 2008119753/09 A RU2008119753/09 A RU 2008119753/09A RU 2008119753 A RU2008119753 A RU 2008119753A RU 2393526 C2 RU2393526 C2 RU 2393526C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
elements
input
output
comparator
signals
Prior art date
Application number
RU2008119753/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2008119753A (en
Inventor
Дмитрий Васильевич Андреев (RU)
Дмитрий Васильевич Андреев
Исаак Павлович Гринберг (RU)
Исаак Павлович Гринберг
Игорь Алексеевич Кузнецов (RU)
Игорь Алексеевич Кузнецов
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "ИВЛА-ОПТ"
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 Закрытое акционерное общество "ИВЛА-ОПТ" filed Critical Закрытое акционерное общество "ИВЛА-ОПТ"
Priority to RU2008119753/09A priority Critical patent/RU2393526C2/en
Publication of RU2008119753A publication Critical patent/RU2008119753A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2393526C2 publication Critical patent/RU2393526C2/en

Links

Landscapes

  • Logic Circuits (AREA)
  • Manipulation Of Pulses (AREA)

Abstract

FIELD: information technologies.
SUBSTANCE: invention may be used to build means of automatics, functional units of control systems. Device comprises two delay elements, two AND elements, four OR elements, two NOT elements.
EFFECT: reduced instrument costs.
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 компараторы двоичных чисел (см., например, рис.6-19а на стр.286 в книге Поспелов Д.А. Логические методы анализа и синтеза схем. М.: Энергия, 1974), которые выполняют распознавание отношений х12, х1≠х2, где х1=x1(n-1)…x10, х2=x2(n-1)…x20 - n-разрядные двоичные числа, задаваемые двоичными сигналами х10,…,x1(n-1),x20,…,x2(n-1)∈{0,1}, причем сигналы x1(n-j), x2{n-j)

Figure 00000001
подаются на упомянутые компараторы в j-й момент времени, а сигналы xi(n-1) и xi0
Figure 00000002
Comparators of binary numbers are known (see, for example, Fig. 6-19a on page 286 in the book Pospelov D.A. Logical methods of analysis and synthesis of circuits. M .: Energy, 1974), which perform the recognition of relations x 1 = x 2 , x 1 ≠ x 2 , where x 1 = x 1 (n-1) ... x 10 , x 2 = x 2 (n-1) ... x 20 are n-bit binary numbers given by binary signals x 10, ..., x 1 (n-1) , x 20 , ..., x 2 (n-1) ∈ {0,1}, and the signals x 1 (nj) , x 2 {nj)
Figure 00000001
fed to the above-mentioned comparators at the j-th moment of time, and the signals x i (n-1) and x i0
Figure 00000002

определяют значения соответственно старшего и младшего разрядов числа xi.determine the values of the highest and lowest digits of the number x i, respectively.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных компараторов двоичных чисел, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не выполняется распознавание отношений xl2, x1<x2.The reason that impedes the achievement of the technical result indicated below when using known binary number comparators includes limited functionality, due to the fact that the recognition of the relations x l > x 2 , x 1 <x 2 is not performed.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятый за прототип компаратор двоичных чисел (рис.6-20 на стр.288 в книге Поспелов Д.А. Логические методы анализа и синтеза схем. М.: Энергия, 1974), который содержит элементы НЕ, элементы И, элементы ИЛИ, элементы задержки и выполняет распознавание отношений x1=x2, x12, x1<x2. где х1=x1(n-1)…x10, х2=x2(n-1)…x20 - n-разрядные двоичные числа, задаваемые двоичными сигналами х10,…,x1(n-1),x20,…,x2(n-1)∈{0,1}, причем сигналы x1(n-j), x2(n-j)

Figure 00000003
подаются на соответствующие входы прототипа в j-й момент времени, а сигналы xi(n-1) и xi0
Figure 00000004
определяют значения соответственно старшего и младшего разрядов числа xi.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. 6-20 on page 288 in the book of D. Pospelov. Logical methods of analysis and synthesis of circuits. M .: Energy, 1974) , which contains NOT elements, AND elements, OR elements, delay elements, and performs recognition of the relations x 1 = x 2 , x 1 > x 2 , x 1 <x 2 . where x 1 = x 1 (n-1) ... x 10 , x 2 = x 2 (n-1) ... x 20 are n-bit binary numbers given by binary signals x 10, ..., x 1 (n-1) , x 20 , ..., x 2 (n-1) ∈ {0,1}, and the signals x 1 (nj) , x 2 (nj)
Figure 00000003
fed to the corresponding inputs of the prototype at the j-th moment of time, and the signals x i (n-1) and x i0
Figure 00000004
determine the values of the highest and lowest digits of the number x i, respectively.

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

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

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в компараторе двоичных чисел, содержащем два элемента НЕ, два элемента И, два элемента ИЛИ и два элемента задержки, особенность заключается в том, что в него дополнительно введены два элемента ИЛИ, причем первый, второй входы и выход i-го

Figure 00000005
элемента ИЛИ соединены соответственно с выходом i-го элемента И, первым входом (i+2)-го элемента ИЛИ и входом i-го элемента задержки, подключенного выходом к первому входу (i+2)-го элемента ИЛИ, второй вход и выход которого соединены соответственно с первым входом i-го элемента И и входом i-го элемента НЕ, подключенного выходом к второму входу (3-i)-го элемента И, первый вход которого соединен с (3-i)-м входом компаратора двоичных чисел, подключенного i-м выходом к выходу i-го элемента ИЛИ.The specified technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that in the comparator of binary numbers containing two elements NOT, two AND elements, two OR elements and two delay elements, the peculiarity lies in the fact that two OR elements are additionally introduced into it, the first, second inputs and outputs of the i-th
Figure 00000005
OR elements are connected respectively to the output of the i-th AND element, the first input of the (i + 2) th OR element and the input of the i-th delay element connected to the first input of the (i + 2) OR element, the second input and output which are connected respectively to the first input of the i-th element AND and the input of the i-th element NOT connected to the second input of the (3-i) -th element And, the first input of which is connected to the (3-i) -th input of the binary number comparator connected by the i-th output to the output of the i-th OR element.

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

Компаратор двоичных чисел содержит два элемента задержки 11, 12, два элемента И 21, 22, четыре элемента ИЛИ 31, 32, 33, 34, два элемента НЕ 41, 42, причем первый, второй входы и выход элемента 3i

Figure 00000006
соединены соответственно с выходом элемента 2i, первым входом элемента 3i+2 и входом элемента 1i подключенного выходом к первому входу элемента 3i+2, второй вход и выход которого соединены соответственно с первым входом элемента 2i и входом элемента 4i, подключенного выходом к второму входу элемента 23-i, первый вход которого соединен с (3-i)-м входом компаратора двоичных чисел, подключенного i-м выходом к выходу элемента 3i.The binary number comparator contains two delay elements 1 1 , 1 2 , two elements AND 2 1 , 2 2 , four elements OR 3 1 , 3 2 , 3 3 , 3 4 , two elements NOT 4 1 , 4 2 , the first and second inputs and output of element 3 i
Figure 00000006
connected respectively to the output of element 2 i , the first input of element 3 i + 2 and the input of element 1 i connected by the output to the first input of element 3 i + 2 , the second input and output of which are connected respectively to the first input of element 2 i and the input of element 4 i , connected by the output to the second input of the element 2 3-i , the first input of which is connected to the (3-i) -th input of the binary number comparator, connected by the i-th output to the output of the element 3 i .

Работа предлагаемого компаратора двоичных чисел осуществляется следующим образом. На его первый и второй входы в j-й

Figure 00000007
момент времени подаются соответственно двоичные сигналы x1(n-j)∈{0,1} и x2(n-j)∈{0,1}, которые задают значения (n-j)-х разрядов подлежащих сравнению n-разрядных двоичных чисел х1=x1(n-1)…x10, и x2=x2(n-1)…x20. Здесь сигналы xi(n-l) и xi0
Figure 00000008
определяют значения соответственно старшего и младшего разрядов числа xi. Сигнал на выходе элемента задержки 1i в j-й момент времени равен сигналу, который действовал на его входе в (j-1)-й момент времени, а уi0=0 (в качестве элемента задержки может быть использован D-триггер). Тогда сигналы на первом, втором выходах предлагаемого компаратора будут определяться выражениямиThe work of the proposed comparator of binary numbers is as follows. At his first and second entrances to the jth
Figure 00000007
moment of time, binary signals x 1 (nj) ∈ {0,1} and x 2 (nj) ∈ {0,1} are given, which specify the values of the (nj) -th digits of the n-bit binary numbers x 1 = x to be compared 1 (n-1) ... x 10, and x 2 = x 2 (n-1) ... x 20 . Here, the signals x i (nl) and x i0
Figure 00000008
determine the values of the highest and lowest digits of the number x i, respectively. The signal at the output of the delay element 1 i at the jth moment of time is equal to the signal that acted at its input at the (j-1) th moment of time, and at i0 = 0 (a D trigger can be used as a delay element). Then the signals at the first, second outputs of the proposed comparator will be determined by the expressions

Figure 00000009
Figure 00000009

где у1020=0. В представленной ниже таблице приведены значения реализуемых выражениями (1) функций на всех возможных наборах значений их аргументов.where y 10 = y 20 = 0. The table below shows the values of the functions realized by expressions (1) on all possible sets of values of their arguments.

уl(j-l) at l (jl) у2(j-l) y 2 (jl) xl(n-j) x l (nj) x2(n-j)x 2 (nj) уlj at lj У2j At 2j 00 00 00 00 00 00 00 00 00 1one 00 1one 00 00 1one 00 1one 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

Анализ данных, приведенных в таблице, позволяет заключить, что: 1) если уl(j-l)2(j-1)=0 и x1(n-j)=x2(n-j), то уlj2j=0; 2) если уl(j-l)2(j-1)=0 и xl(n-j)>x2(n-j) 1(j-l)2(j-l)=0 и xl(n-j)<x2(n-j)), то уlj=1 и у2j=0 (уlj=0 и у2j=1); 3) если у1(j-l)=1 и у2(j-l)=0 (у1(j-l)=0 и у2(j-l)=1),то у1j=1 и у2j=0 (у1j=0 и у2j=1) Таким образом, когда х12 либо х12 либо х12 соответственно имеем у1n2n=0 либо у1n=1, у2n=0 либо у1n=0, у2n=1. При этом предлагаемый компаратор содержит десять элементов. Отметим, что в состав прототипа входят двенадцать элементов.An analysis of the data given in the table allows us to conclude that: 1) if l (jl) = y 2 (j-1) = 0 and x 1 (nj) = x 2 (nj) , then lj = y 2j = 0; 2) if y l (jl) = y 2 (j-1) = 0 and x l (nj) > x 2 (nj) ( 1 (jl) = y 2 (jl) = 0 and x l (nj) <x 2 (nj) ) , then lj = 1 and 2j = 0 ( lj = 0 and 2j = 1); 3) if y 1 (jl) = 1 and y 2 (jl) = 0 (y 1 (jl) = 0 and y 2 (jl) = 1), then y 1j = 1 and y 2j = 0 (y 1j = 0 and y 2j = 1) Thus, when x 1 = x 2 or x 1 > x 2 or x 1 <x 2, respectively, we have 1n = y 2n = 0 or y 1n = 1, y 2n = 0 or y 1n = 0, for 2n = 1. Moreover, the proposed comparator contains ten elements. Note that the prototype includes twelve elements.

Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемый компаратор двоичных чисел обладает меньшими по сравнению с прототипом аппаратурными затратами и выполняет распознавание отношений x12, х12, х12, где х1=x1(n-1)…x10, х22(n-1)…х20 - n-разрядные двоичные числа, задаваемые двоичными сигналами х10,,x1(n-1), x20,…,x2(n-1)∈{0,1}, причем сигналы x1(n-j), x2(n-j)

Figure 00000010
подаются на соответствующие входы предлагаемого компаратора в j-й момент времени, а сигналы xi(n-1) и xi0
Figure 00000011
определяют значения соответственно старшего и младшего разрядов числа xi.The above information allows us to conclude that the proposed binary number comparator has lower hardware costs compared to the prototype and performs the recognition of the relations x 1 = x 2 , x 1 > x 2 , x 1 <x 2 , where x 1 = x 1 (n- 1) ... x 10 , x 2 = x 2 (n-1) ... x 20 - n-bit binary numbers given by the binary signals x 10 , ... , x 1 (n-1) , x 20 , ..., x 2 ( n-1) ∈ {0,1}, and the signals x 1 (nj) , x 2 (nj)
Figure 00000010
fed to the corresponding inputs of the proposed comparator at the j-th moment of time, and the signals x i (n-1) and x i0
Figure 00000011
determine the values of the highest and lowest digits of the number x i, respectively.

Claims (1)

Компаратор двоичных чисел, содержащий два элемента НЕ, два элемента И, два элемента ИЛИ и два элемента задержки, отличающийся тем, что в него дополнительно введены два элемента ИЛИ, причем первый, второй входы и выход i-го
Figure 00000002
элемента ИЛИ соединены соответственно с выходом i-го элемента И, первым входом (i+2)-го элемента ИЛИ и входом i-го элемента задержки, подключенного выходом к первому входу (i+2)-го элемента ИЛИ, второй вход и выход которого соединены соответственно с первым входом i-го элемента И и входом i-го элемента НЕ, подключенного выходом к второму входу (3-i)-го элемента И, первый вход которого соединен с (3-i)-м входом компаратора двоичных чисел, подключенного i-м выходом к выходу i-го элемента ИЛИ.
A binary number comparator containing two NOT elements, two AND elements, two OR elements and two delay elements, characterized in that two OR elements are additionally introduced into it, with the first, second inputs and output of the ith
Figure 00000002
OR elements are connected respectively to the output of the i-th AND element, the first input of the (i + 2) th OR element and the input of the i-th delay element connected to the first input of the (i + 2) OR element, the second input and output which are connected respectively to the first input of the i-th element AND and the input of the i-th element NOT connected to the second input of the (3-i) -th element And, the first input of which is connected to the (3-i) -th input of the binary number comparator connected by the i-th output to the output of the i-th OR element.
RU2008119753/09A 2008-05-19 2008-05-19 Comparator of binary numbers RU2393526C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008119753/09A RU2393526C2 (en) 2008-05-19 2008-05-19 Comparator of binary numbers

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008119753/09A RU2393526C2 (en) 2008-05-19 2008-05-19 Comparator of binary numbers

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008119753A RU2008119753A (en) 2009-11-27
RU2393526C2 true RU2393526C2 (en) 2010-06-27

Family

ID=41476202

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008119753/09A RU2393526C2 (en) 2008-05-19 2008-05-19 Comparator of binary numbers

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2393526C2 (en)

Cited By (5)

* 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
RU2649296C1 (en) * 2017-04-04 2018-03-30 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" Comparator of binary numbers
RU189024U1 (en) * 2019-03-22 2019-05-06 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт молекулярной электроники" BINARY COMPARATOR
RU2757823C1 (en) * 2020-10-28 2021-10-21 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" Binary number comparing apparatus
RU2787333C1 (en) * 2022-03-18 2023-01-09 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
ПОСПЕЛОВ Д.А. Логические методы анализа и синтеза схем. - М.: Энергия, 1974, с.288, рис.6-20. *

Cited By (5)

* 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
RU2649296C1 (en) * 2017-04-04 2018-03-30 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" Comparator of binary numbers
RU189024U1 (en) * 2019-03-22 2019-05-06 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт молекулярной электроники" BINARY COMPARATOR
RU2757823C1 (en) * 2020-10-28 2021-10-21 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" Binary number comparing apparatus
RU2787333C1 (en) * 2022-03-18 2023-01-09 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" Binary number comparator

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008119753A (en) 2009-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2393526C2 (en) Comparator of binary numbers
RU2649296C1 (en) Comparator of binary numbers
RU2363037C1 (en) Device for comparing binary numbers
RU2300135C1 (en) Device for selecting the greater one of two binary numbers
RU2629451C1 (en) Logic converter
RU2677371C1 (en) Binary numbers comparison device
RU2363038C1 (en) Device for selecting binary numbers
RU2704735C1 (en) Threshold module
RU2361266C1 (en) Binary number comparator
RU2298220C1 (en) Device for comparing binary numbers
RU2300132C1 (en) Binary number comparator
RU2363034C1 (en) Device for selecting greater of two binary numbers
RU2300137C1 (en) Majority module
RU2420789C1 (en) Device for comparing binary numbers
RU2757832C1 (en) Binary number comparator
RU2324971C1 (en) Binary data comparator
RU2300130C1 (en) Device for selecting the lesser one of two binary numbers
RU2606311C2 (en) Selector of binary numbers
RU2353966C1 (en) Binary digits comparison device
RU2675301C1 (en) Binary numbers selection device
RU2329530C1 (en) Binary code comparator device
RU2703352C1 (en) Device for selecting binary numbers
RU2363035C1 (en) Device for comparing binary numbers
RU2294008C1 (en) Logical processor
RU2365975C1 (en) Binary number selector

Legal Events

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

Effective date: 20110520