RU2791455C1 - Binary number comparator - Google Patents

Binary number comparator Download PDF

Info

Publication number
RU2791455C1
RU2791455C1 RU2022107138A RU2022107138A RU2791455C1 RU 2791455 C1 RU2791455 C1 RU 2791455C1 RU 2022107138 A RU2022107138 A RU 2022107138A RU 2022107138 A RU2022107138 A RU 2022107138A RU 2791455 C1 RU2791455 C1 RU 2791455C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
elements
binary
output
comparator
inputs
Prior art date
Application number
RU2022107138A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Васильевич Андреев
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет"
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет"
Application granted granted Critical
Publication of RU2791455C1 publication Critical patent/RU2791455C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: computer technology.
SUBSTANCE: claimed invention relates to the field of comparators, namely to a binary number comparator designed to form signs of relations
Figure 00000030
,
Figure 00000031
 where A, B are two-digit binary numbers specified by binary signals, and can be used in digital computer systems as a means of recognizing order relations. The binary number comparator contains two elements EXCLUDING OR (11, 12), two elements AND (21, 22) and three elements OR-NOT (31, 32, 33).
EFFECT: as a result, its simplification was achieved by reducing the number of types of logic elements used while maintaining the Quine price of the prototype circuit.
1 cl, 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 equipment, functional units of control systems, etc.

Известны компараторы двоичных чисел (см., например, патент РФ 2621280, кл. G06F7/02, 2017г.), формирующие признаки отношений

Figure 00000001
,
Figure 00000002
, где A, B есть двухразрядные двоичные числа, задаваемые двоичными сигналами.Comparators of binary numbers are known (see, for example, RF patent 2621280, class G06F7 / 02, 2017), which form signs of relations
Figure 00000001
,
Figure 00000002
, where A , B are two-digit binary numbers given by binary signals.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных компараторов двоичных чисел, относится схемная сложность, обусловленная тем, что цена по Квайну схемы, в частности, упомянутого аналога равна 18.The reason preventing the achievement of the technical result indicated below when using known binary number comparators is the circuit complexity, due to the fact that the Quine price of the circuit, in particular, of the mentioned analogue is 18.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятый за прототип компаратор двоичных чисел (патент РФ 2300131, кл. G06F7/02, 2007г.), который содержит логические элементы и формирует признаки отношений

Figure 00000001
,
Figure 00000002
, где A, B есть двухразрядные двоичные числа, задаваемые двоичными сигналами. При этом цена по Квайну схемы прототипа равна 14.The closest device of the same purpose to the claimed invention in terms of the totality of features is the binary number comparator adopted as a prototype (RF patent 2300131, class G06F7 / 02, 2007), which contains logical elements and forms relationship signs
Figure 00000001
,
Figure 00000002
, where A , B are two-digit binary numbers given by binary signals. In this case, the Quine price of the prototype circuit is 14.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относится большое количество типов логических элементов его аппаратурного состава, обусловленное тем, что прототип содержит логические элементы четырех типов.The reason preventing the achievement of the technical result indicated below when using the prototype is a large number of types of logic elements of its hardware composition, due to the fact that the prototype contains four types of logic elements.

Техническим результатом изобретения является упрощение компаратора двоичных чисел за счет уменьшения количества типов используемых логических элементов при сохранении цены по Квайну схемы прототипа.The technical result of the invention is the simplification of the comparator of binary numbers by reducing the number of types of logic elements used while maintaining the Quine price of the prototype circuit.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в компараторе двоичных чисел, содержащем два элемента исключающее ИЛИ и элемент ИЛИ-НЕ, i-й (

Figure 00000003
) вход и выход элемента ИЛИ-НЕ соединены соответственно с выходом i-го элемента исключающее ИЛИ и вторым выходом компаратора двоичных чисел, i-й, (
Figure 00000004
)-й входы которого соединены соответственно с первым, вторым входами i-го элемента исключающее ИЛИ, особенность заключается в том, что в него введены два элемента и и два дополнительных элемента ИЛИ-НЕ, первый и второй входы i-го элемента И соединены соответственно с первым входом и выходом i-го элемента исключающее ИЛИ, первые входы первого, второго дополнительных элементов ИЛИ-НЕ и выход второго элемента И соединены соответственно с выходами первых элементов исключающее ИЛИ, И и вторым входом первого дополнительного элемента ИЛИ-НЕ, а второй вход и выход второго дополнительного элемента ИЛИ-НЕ соединены соответственно с выходом первого дополнительного элемента ИЛИ-НЕ и первым выходом компаратора двоичных чисел.The specified technical result in the implementation of the invention is achieved by the fact that in a binary number comparator containing two XOR elements and an OR-NOT element, i -th (
Figure 00000003
) the input and output of the OR-NOT element are connected respectively to the output of the i -th element, exclusive OR and the second output of the binary number comparator, i -th, (
Figure 00000004
)-th inputs of which are connected respectively to the first, second inputs of the i -th element exclusive OR, the peculiarity is that two elements and and two additional elements OR-NOT are introduced into it, the first and second inputs of the i -th element AND are connected respectively with the first input and output of the i -th element exclusive OR, the first inputs of the first, second additional elements OR-NOT and the output of the second element AND are connected respectively to the outputs of the first elements exclusive OR, AND and the second input of the first additional element OR-NOT, and the second input and the output of the second additional OR-NOT element are connected respectively to the output of the first additional OR-NOT element and the first output of the binary number comparator.

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

Компаратор двоичных чисел содержит элементы исключающее ИЛИ 11, 12, элементы И 21, 22 и элементы ИЛИ-НЕ 31, 32, 33, причем i-й (

Figure 00000003
) вход элемента 31, первый вход и выход элемента 1 i соединены соответственно с выходом элемента 1 i , первым и вторым входами элемента 2 i , первый, второй входы элемента 32 и первый, второй входы элемента 33 соединены соответственно с выходами элементов 11, 22 и 21, 32, а первый, второй входы элемента 1 i и выходы элементов 33, 31 соединены соответственно с i-м, (
Figure 00000005
)-м входами и первым, вторым выходами компаратора двоичных чисел.The binary number comparator contains XOR elements 1 1 , 1 2 , AND elements 2 1 , 2 2 and NOR elements 3 1 , 3 2 , 3 3 , and the i -th (
Figure 00000003
) the input of element 3 1 , the first input and output of element 1 i are connected respectively to the output of element 1 i , the first and second inputs of element 2 i , the first and second inputs of element 3 2 and the first and second inputs of element 3 3 are connected respectively to the outputs of elements 1 1 , 2 2 and 2 1 , 3 2 , and the first and second inputs of element 1 i and outputs of elements 3 3 , 3 1 are connected to the i -th, respectively, (
Figure 00000005
)-th inputs and the first, second outputs of the binary number comparator.

Работа предлагаемого компаратора двоичных чисел осуществляется следующим образом. На его первый, второй и третий, четвертый входы подаются соответственно произвольные двоичные сигналы

Figure 00000006
и
Figure 00000007
, которые задают подлежащие сравнению двухразрядные двоичные числа
Figure 00000008
,
Figure 00000009
(
Figure 00000010
,
Figure 00000011
и
Figure 00000012
,
Figure 00000013
определяют значения старших и младших разрядов соответственно). В представленной ниже таблице приведены значения выходных сигналов
Figure 00000014
,
Figure 00000015
предлагаемого компаратора двоичных чисел, полученные с учетом работы его элементов для всех возможных наборов значений сигналов
Figure 00000016
.The work of the proposed comparator of binary numbers is as follows. Arbitrary binary signals are fed to its first, second and third, fourth inputs, respectively.
Figure 00000006
And
Figure 00000007
, which define two-digit binary numbers to be compared
Figure 00000008
,
Figure 00000009
(
Figure 00000010
,
Figure 00000011
And
Figure 00000012
,
Figure 00000013
determine the values of the most significant and least significant digits, respectively). The table below shows the values of the output signals
Figure 00000014
,
Figure 00000015
of the proposed comparator of binary numbers, obtained taking into account the operation of its elements for all possible sets of signal values
Figure 00000016
.

Figure 00000017
Figure 00000017
Figure 00000018
Figure 00000018
Figure 00000019
Figure 00000019
Figure 00000017
Figure 00000017
Figure 00000018
Figure 00000018
Figure 00000019
Figure 00000019
 0000 0000 0101 1010 0000 1010 0000 0101 0000 1010 0101 1010 0000 1010 0000 1010 1010 0101 0000 11eleven 0000 1010 11eleven 0000 0101 0000 1010 11eleven 0000 1010 0101 0101 0101 11eleven 0101 1010 0101 1010 0000 11eleven 1010 1010 0101 11eleven 0000 11eleven 11eleven 0101

Согласно представленной таблице имеем

Figure 00000020
, если
Figure 00000021
,
Figure 00000022
, если
Figure 00000023
.According to the presented table, we have
Figure 00000020
, If
Figure 00000021
,
Figure 00000022
, If
Figure 00000023
.

Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемый компаратор двоичных чисел формирует признаки отношений

Figure 00000001
,
Figure 00000002
, где A, B есть двухразрядные двоичные числа, задаваемые двоичными сигналами, и содержит логические элементы меньшего по сравнению с прототипом количества типов, при этом цена по Квайну схемы предлагаемого компаратора двоичных чисел такая же, как у схемы прототипа.The above information allows us to conclude that the proposed comparator of binary numbers forms signs of relations
Figure 00000001
,
Figure 00000002
, where A , B are two-digit binary numbers specified by binary signals, and contains logical elements of a smaller number of types compared to the prototype, while the Quine price of the proposed binary number comparator circuit is the same as that of the prototype circuit.

Claims (1)

Компаратор двоичных чисел, содержащий два элемента исключающее ИЛИ и элемент ИЛИ-НЕ, причем i-й (
Figure 00000024
) вход и выход элемента ИЛИ-НЕ соединены соответственно с выходом i-го элемента исключающее ИЛИ и вторым выходом компаратора двоичных чисел, i-й, (
Figure 00000025
)-й входы которого соединены соответственно с первым, вторым входами i-го элемента исключающее ИЛИ, отличающийся тем, что в него введены два элемента и и два дополнительных элемента ИЛИ-НЕ, первый и второй входы i-го элемента И соединены соответственно с первым входом и выходом i-го элемента исключающее ИЛИ, первые входы первого, второго дополнительных элементов ИЛИ-НЕ и выход второго элемента И соединены соответственно с выходами первых элементов исключающее ИЛИ, И и вторым входом первого дополнительного элемента ИЛИ-НЕ, а второй вход и выход второго дополнительного элемента ИЛИ-НЕ соединены соответственно с выходом первого дополнительного элемента ИЛИ-НЕ и первым выходом компаратора двоичных чисел.Comparator of binary numbers containing two XOR elements and a NOR element, with the i -th (
Figure 00000024
) the input and output of the OR-NOT element are connected respectively to the output of the i -th element, exclusive OR and the second output of the binary number comparator, i -th, (
Figure 00000025
)-th inputs of which are connected respectively to the first, second inputs of the i -th element exclusive OR, characterized in that two elements and and two additional elements OR-NOT are introduced into it, the first and second inputs of the i -th element AND are connected respectively to the first the input and output of the i -th element exclusive OR, the first inputs of the first, second additional elements OR-NOT and the output of the second element AND are connected respectively to the outputs of the first elements exclusive OR, AND and the second input of the first additional element OR-NOT, and the second input and output of the second additional element OR-NOT connected respectively to the output of the first additional element OR-NOT and the first output of the binary numbers comparator.
RU2022107138A 2022-03-18 Binary number comparator RU2791455C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2791455C1 true RU2791455C1 (en) 2023-03-07

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU377768A1 (en) * 1971-03-30 1973-04-17 COMPARATOR OF BINARY NUMBERS \ :: 0; -: OUYUSNAYA i; iATlliT ^ "T ^ l. ^ I; i" li ^ "A;
US4982119A (en) * 1988-03-10 1991-01-01 Nec Corporation Comparator with latch circuit
RU2389063C1 (en) * 2008-10-28 2010-05-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Binary number comparator
RU194455U1 (en) * 2019-05-27 2019-12-11 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт молекулярной электроники" BIN NUMBER COMPARATOR

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU377768A1 (en) * 1971-03-30 1973-04-17 COMPARATOR OF BINARY NUMBERS \ :: 0; -: OUYUSNAYA i; iATlliT ^ "T ^ l. ^ I; i" li ^ "A;
US4982119A (en) * 1988-03-10 1991-01-01 Nec Corporation Comparator with latch circuit
RU2389063C1 (en) * 2008-10-28 2010-05-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Binary number comparator
RU194455U1 (en) * 2019-05-27 2019-12-11 Акционерное общество "Научно-исследовательский институт молекулярной электроники" BIN NUMBER COMPARATOR

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2701461C1 (en) Majority module
RU2791455C1 (en) Binary number comparator
US5189629A (en) Method of logic gate reduction in a logic gate array
RU2363037C1 (en) Device for comparing binary numbers
RU2300133C1 (en) Device for picking minimal one of two binary numbers
RU2809211C1 (en) Binary number comparator
RU2677371C1 (en) Binary numbers comparison device
RU2790010C1 (en) Device for selecting the smaller of binary numbers
Murugesan et al. The entire sequence over Musielak p-metric space
RU2791460C1 (en) Device for selection of the bigger of binary numbers
RU2420789C1 (en) Device for comparing binary numbers
RU2787333C1 (en) Binary number comparator
RU2787334C1 (en) Binary number comparator
RU2787338C1 (en) Logic converter
RU2789722C1 (en) Binary subtractor
RU2791462C1 (en) Binary number comparator
RU2809213C1 (en) Majority module
Yamasaki et al. A high-speed median filter VLSI using floating-gate-MOS-based low-power majority voting circuits
RU2757832C1 (en) Binary number comparator
Lin et al. Two-dimensional rank-order filter by using max-min sorting network
RU2363034C1 (en) Device for selecting greater of two binary numbers
RU2242044C1 (en) Majority module
RU2812687C1 (en) Logical module
RU2770302C1 (en) Binary number comparison device
RU2703676C1 (en) Modulo three adder