RU2789747C1 - Device for selection of the bigger from binary numbers - Google Patents
Device for selection of the bigger from binary numbers Download PDFInfo
- Publication number
- RU2789747C1 RU2789747C1 RU2022109316A RU2022109316A RU2789747C1 RU 2789747 C1 RU2789747 C1 RU 2789747C1 RU 2022109316 A RU2022109316 A RU 2022109316A RU 2022109316 A RU2022109316 A RU 2022109316A RU 2789747 C1 RU2789747 C1 RU 2789747C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- elements
- input
- binary numbers
- output
- inputs
- Prior art date
Links
Images
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 equipment, functional units of control systems, etc.
Известны устройства селекции большего из двоичных чисел (см., например, патент РФ 2363034, кл. G06F7/02, 2009 г.), содержащие логические элементы и выполняющие селекцию большего из двух n-разрядных двоичных чисел, задаваемых двоичными сигналами.Devices for selecting the larger of binary numbers are known (see, for example, RF patent 2363034, class G06F7/02, 2009), containing logic elements and performing selection of the larger of two n -bit binary numbers specified by binary signals.
К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных устройств селекции большего из двоичных чисел, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не допускается обработка трех n-разрядных двоичных чисел, задаваемых двоичными сигналами, и неоднородный аппаратурный состав, образованный из логических элементов двух типов (элементов ЗАПРЕТ, элементов ИЛИ).The reason preventing the achievement of the technical result indicated below when using known devices for selecting a larger binary number includes limited functionality due to the fact that processing of three n -bit binary numbers specified by binary signals is not allowed, and a heterogeneous hardware composition formed from logical elements of two types (PROHIBITION elements, OR elements).
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятое за прототип устройство селекции большего из двоичных чисел (патент РФ 2300135, кл. G06F7/02, 2007 г.), которое содержит логические элементы и выполняет селекцию большего из двух n-разрядных двоичных чисел, задаваемых двоичными сигналами.The closest device for the same purpose to the claimed invention in terms of the totality of features is the device for selecting the larger of the binary numbers (RF patent 2300135, class G06F7 / 02, 2007) adopted as a prototype, which contains logical elements and performs the selection of the larger of 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 допускается обработка трех n-разрядных двоичных чисел, задаваемых двоичными сигналами, и неоднородный аппаратурный состав, образованный из логических элементов четырех типов (импликаторов, элементов И-НЕ, И, ИЛИ).The reason preventing the achievement of the technical result indicated below when using the prototype includes limited functionality due to the fact that processing of three n -bit binary numbers specified by binary signals is not allowed, and a heterogeneous hardware composition formed from four types of logic elements (implicators, elements AND-NOT, AND, OR).
Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения селекции большего из трех n-разрядных двоичных чисел, задаваемых двоичными сигналами, и однородный аппаратурный состав.The technical result of the invention is the expansion of functionality by providing selection of the largest of the three n -bit binary numbers specified by binary signals, and a homogeneous hardware composition.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в устройстве селекции большего из двоичных чисел, содержащем элементов И-НЕ, особенность заключается в том, что в него дополнительно введены элементов И-НЕ, причем все элементы сгруппированы в n групп так, что k-я и n-я группы содержат соответственно десять и четыре элементов И-НЕ, в k-й группе первый вход i-го и первый, второй входы -го элементов И-НЕ, i-й вход четвертого и второй вход пятого, третий вход седьмого элементов И-НЕ соединены соответственно с первым входом -го и выходами i-го, -го элементов И-НЕ, первым входом -го и выходом второго элементов И-НЕ, в k-й группе вторые входы шестого, седьмого и третьи входы пятого, шестого элементов И-НЕ подключены соответственно к выходу первого и выходу третьего элементов И-НЕ, в n-й группе выход i-го элемента И-НЕ соединен с i-ым входом четвертого элемента И-НЕ, первый вход i-го элемента И-НЕ первой группы и выход -го элемента И-НЕ k-й группы подключены соответственно к шине единичного потенциала и первому входу i-го элемента И-НЕ -й группы, а вторые входы первого, второго, третьего и выход четвертого элементов И-НЕ j-й группы соединены соответственно с j-ым, -ым, -ым входами и j-ым выходом устройства селекции большего из двоичных чисел. The specified technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that in the device for selecting the largest of the binary numbers, containing elements of AND-NOT, the peculiarity lies in the fact that it additionally introduced NAND elements, and all elements are grouped into n groups so that k -th and n -th groups contain respectively ten and four elements AND-NOT, in the k -th group the first input of the i -th and first, second inputs -th element AND-NOT, the i -th input of the fourth and the second input of the fifth, the third input of the seventh elements AND-NOT are connected respectively to the first input -th and outputs of the i -th, -th elements AND-NOT, the first input -th and the output of the second elements AND-NOT, in the k -th group the second inputs of the sixth, seventh and third inputs of the fifth, sixth elements AND-NOT are connected respectively to the output of the first and the output of the third elements AND-NOT, in the n -th group the output i -th element AND-NOT connected to the i -th input of the fourth element AND-NOT, the first input of the i -th element AND-NOT of the first group and the output -th element AND-NOT of the k -th group are connected respectively to the bus of unit potential and the first input of the i -th element AND-NOT -th group, and the second inputs of the first, second, third and the output of the fourth elements AND-NOT j -th groups are connected respectively with j -th, -th, -th inputs and j -th output of the device for selecting the largest of the binary numbers.
На чертеже представлена схема предлагаемого устройства селекции большего из двоичных чисел.The drawing shows a diagram of the proposed device for selecting the largest of the binary numbers.
Устройство селекции большего из двоичных чисел содержит элементы И-НЕ 111,…,110( n ˗1), 11 n ,…,14 n , причем все элементы сгруппированы в n групп так, что k-я и n-я группы содержат соответственно элементы 11 k ,…,110 k и элементы 11 n ,…,14 n , первый вход элемента 1 ik и первый, второй входы элемента 1( i + 7) k , i-й вход элемента 14 k и второй вход элемента 15 k , третий вход элемента 17 k соединены соответственно с первым входом элемента 1( i + 4) k и выходами элементов 1 ik , 1( i + 4) k , первым входом элемента 1( i +7) k и выходом элемента 12 k , вторые входы элементов 16 k , 17 k и третьи входы элементов 15 k , 16 k подключены соответственно к выходу элемента 11 k и выходу элемента 13 k , выход элемента 1 in соединен с i-ым входом элемента 14 n , первый вход элемента 1 i 1 и выход элемента 1( i + 7) k подключены соответственно к шине единичного потенциала и первому входу элемента 1 i ( k +1), а вторые входы элементов 11 j , 12 j , 13 j и выход элемента 14 j соединены соответственно с j-ым, -ым, -ым входами и j-ым выходом устройства селекции большего из двоичных чисел.The device for selecting the largest of binary numbers contains
Работа предлагаемого устройства селекции большего из двоичных чисел осуществляется следующим образом. На его первый,…, n-ый, -й,…,-й, -й,…,-й входы подаются соответственно произвольные двоичные сигналы , , , которые задают подлежащие обработке n-разрядные двоичные числа , , (, , и , , определяют значения старших и младших разрядов соответственно). Тогда сигнал на j-ом выходе предлагаемого устройства будет определяться выражениемThe operation of the proposed device for selecting the largest of the binary numbers is as follows. On his first, ..., n -th, th, ..., th, th, ..., -th inputs are given respectively arbitrary binary signals , , , which specify n- bit binary numbers to be processed , , ( , , And , , determine the values of the most significant and least significant digits, respectively). Then the signal on j -th the output of the proposed device will be determined by the expression
гдеWhere
Здесь ˅, ∙, ‾, есть символы операций ИЛИ, И, НЕ. В представленной ниже таблице приведены значения реализуемых выражениями (2), (3), (4) функций на всех возможных наборах значений их аргументов. Жирным в таблице выделены значения функций и их аргументов при j=2.Here ˅, ∙, ‾, are symbols of operations OR, AND, NOT. The table below shows the values of the functions implemented by expressions (2), (3), (4) on all possible sets of values of their arguments. Bold in the table are the values of functions and their arguments for j =2.
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
--
00
00
00
11
11
11
11
00
11
11
00
00
11
11
11
00
11
00
11
00
11
00
00
00
11
11
11
11
00
11
11
00
00
11
11
11
00
11
00
11
00
11
0
0
0
0
0
0
00
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
00
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
11
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
1
1
1
10
0
0
0
1
1
1
1
0
1
1
0
0
1
10
0
1
1
0
0
1
1
1
0
1
0
1
0
10
1
0
1
0
1
0
1
0
0
0
0
0
0
00
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
00
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
11
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
00
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
11
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
00
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
10
0
0
0
1
1
1
1
0
1
1
0
0
1
10
0
1
1
0
0
1
1
1
0
1
0
1
0
10
1
0
1
0
1
0
1
0
0
0
0
0
0
00
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
11
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
00
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
00
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
11
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
11
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
1
1
1
10
0
0
0
1
1
1
1
0
1
1
0
0
1
10
0
1
1
0
0
1
1
1
0
1
0
1
0
10
1
0
1
0
1
0
1
0
0
0
0
0
0
00
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
0
1
11
0
1
1
1
0
1
1
1
0
1
1
1
0
11
1
0
1
1
1
0
1
1
1
1
1
1
1
11
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
00
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
00
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
10
0
0
0
1
1
1
1
0
1
1
0
0
1
10
0
1
1
0
0
1
1
1
0
1
0
1
0
10
1
0
1
0
1
0
1
1
1
1
1
1
1
11
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
00
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
00
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
11
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
00
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
11
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
1
1
1
10
0
0
0
1
1
1
1
0
1
1
0
0
1
10
0
1
1
0
0
1
1
1
0
1
0
1
0
10
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
1
1
11
0
1
0
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
00
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
0
1
0
11
1
1
1
0
1
0
1
1
1
1
1
1
1
11
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
11
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
00
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
10
0
0
0
1
1
1
1
0
1
1
0
0
1
10
0
1
1
0
0
1
1
1
0
1
0
1
0
10
1
0
1
0
1
0
1
1
0
0
1
1
1
11
1
0
0
1
1
1
1
1
1
1
0
0
1
11
1
1
1
0
0
1
1
0
0
0
0
0
0
00
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
11
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
11
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
11
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
1
1
1
10
0
0
0
1
1
1
1
0
1
1
0
0
1
10
0
1
1
0
0
1
1
1
0
1
0
1
0
10
1
0
1
0
1
0
1
0
0
0
1
1
1
11
0
0
0
1
1
1
1
0
1
1
0
0
1
11
0
1
1
0
0
1
1
1
0
1
0
1
0
11
1
0
1
0
1
0
1
Анализ данных, приведенных в таблице, позволяет заключить, что: Analysis of the data given in the table allows us to conclude that:
1) если либо либо либо либо либо либо , то соответственно либо , либо , либо , либо , либо , либо , ;1) if or or or or or or, then respectively or, or, or, or, or, or,;
2) если и либо и либо и либо и либо и либо и либо и , то соответственно либо либо , либо либо , либо либо ;2) if And or And or And or And or And or And or And , then respectively or or , or or , or or ;
3) если либо либо , то соответственно , либо либо ;3) if or or , then respectively , or or ;
4) если и либо , и либо и , то соответственно либо , либо , ;4) if And or , And or And , then respectively or , or , ;
5) если и либо , и либо и , то соответственно либо , либо ;5) if And or , And or And , then respectively or , or ;
6) если и либо , и либо , и , то соответственно либо , либо .6) if And or , And or , And , then respectively or , or .
Таким образом, на первом и r-ом выходах предлагаемого устройства согласно (1) получимThus, on the first and rth outputs of the proposed device according to (1) we get
и And
где , , - фрагменты n-разрядных двоичных чисел , , . Следовательно, с учетом (5), (6) имеем , где есть n-разрядное двоичное число, задаваемое двоичными сигналами ( и определяют значения старшего и младшего разрядов соответственно).Where , , - fragments of n -bit binary numbers , , . Therefore, taking into account (5), (6) we have , Where is an n -bit binary number given by binary signals ( And determine the values of the most significant and least significant digits, respectively).
Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемое устройство имеет однородный аппаратурный состав (содержит логические элементы одного типа – элементы И-НЕ) и обладает более широкими по сравнению с прототипом функциональными возможностями, так как обеспечивает селекцию большего из трех n-разрядных двоичных чисел, задаваемых двоичными сигналами.The above information allows us to conclude that the proposed device has a homogeneous hardware composition (contains logical elements of the same type - NAND elements) and has wider functionality compared to the prototype, since it provides selection of the largest of three n -bit binary numbers specified binary signals.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2789747C1 true RU2789747C1 (en) | 2023-02-07 |
Family
ID=
Citations (3)
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 |
JP2004086867A (en) * | 2002-08-26 | 2004-03-18 | Samsung Electronics Co Ltd | High-speed binary comparing circuit and method for comparing high-speed binary data |
RU2300135C1 (en) * | 2006-01-10 | 2007-05-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Device for selecting the greater one of two binary numbers |
Patent Citations (3)
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 |
JP2004086867A (en) * | 2002-08-26 | 2004-03-18 | Samsung Electronics Co Ltd | High-speed binary comparing circuit and method for comparing high-speed binary data |
RU2300135C1 (en) * | 2006-01-10 | 2007-05-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" | Device for selecting the greater one of two binary numbers |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2700554C1 (en) | Majority module | |
RU2701461C1 (en) | Majority module | |
US5189629A (en) | Method of logic gate reduction in a logic gate array | |
RU2789747C1 (en) | Device for selection of the bigger from binary numbers | |
RU2363037C1 (en) | Device for comparing binary numbers | |
RU2649296C1 (en) | Comparator of binary numbers | |
RU2791460C1 (en) | Device for selection of the bigger of binary numbers | |
RU2791464C1 (en) | Device for selecting the smallest of binary numbers | |
RU2790010C1 (en) | Device for selecting the smaller of binary numbers | |
RU2703675C1 (en) | Logic converter | |
RU2677371C1 (en) | Binary numbers comparison device | |
US3381117A (en) | Minimal pin multipurpose logic circuits | |
RU2300137C1 (en) | Majority module | |
RU2363038C1 (en) | Device for selecting binary numbers | |
RU2363034C1 (en) | Device for selecting greater of two binary numbers | |
RU2300135C1 (en) | Device for selecting the greater one of two binary numbers | |
RU2789723C1 (en) | Device for selecting the smaller of two binary numbers | |
RU2718209C1 (en) | Logic module | |
RU2329530C1 (en) | Binary code comparator device | |
RU2809211C1 (en) | Binary number comparator | |
RU2300130C1 (en) | Device for selecting the lesser one of two binary numbers | |
RU2606311C2 (en) | Selector of binary numbers | |
RU2791455C1 (en) | Binary number comparator | |
RU2710877C1 (en) | Majority module | |
RU2791463C1 (en) | Comparison device for binary numbers |