RU2843505C1

RU2843505C1 - Селектор двоичных чисел

Info

Publication number: RU2843505C1
Application number: RU2025104035A
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Васильевич Андреев; Артём Юрьевич Дороднов
Filing date: 2025-02-24
Publication date: 2025-07-14

Abstract

Изобретение относится к вычислительной технике, а конкретнее к селекторам двоичных чисел, и может быть использовано как средство предварительной обработки информации. Технический результат заключается в упрощении схемы селектора за счет уменьшения ее цены по Квайну и обеспечения однородности аппаратурного состава при сохранении функциональных возможностей. Технический результат достигается за счет того, что в селектор двоичных чисел введены элементов 2И-НЕ, которые сгруппированы по десять элементов в n групп. 1 ил., 1 табл.

Description

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления и др.

Известен селектор двоичных чисел [1], который содержит логические элементы и выполняет селекцию меньшего из двух n-разрядных двоичных чисел, задаваемых двоичными сигналами.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известного селектора двоичных чисел, относятся ограниченные функциональные возможности и неоднородность аппаратурного состава, обусловленные тем, что не выполняется селекция большего из упомянутых двоичных чисел, и названный аналог содержит элементы двух типов.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятый за прототип селектор двоичных чисел [2], который имеет входов, выходов и выполняет селекцию большего и меньшего из двух n-разрядных двоичных чисел, задаваемых двоичными сигналами.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относится схемная сложность, обусловленная тем, что цена по Квайну схемы прототипа равна , и он содержит элементы четырех типов (элементы Запрет, элементы 2ИЛИ, размыкающие и замыкающие ключи).

Техническим результатом изобретения является упрощение схемы селектора двоичных чисел за счет уменьшения ее цены по Квайну и обеспечения однородности аппаратурного состава при сохранении функциональных возможностей прототипа.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в селекторе двоичных чисел, имеющем входов и выходов, особенность заключается в том, что в него введены элементов 2И-НЕ, которые сгруппированы по десять элементов в n групп, причем в j-й () группе выходы i-го (), ()-го и первый, второй входы десятого элементов 2И-НЕ соединены соответственно с первым, вторым входами ()-го и выходами первого, второго элементов 2И-НЕ, а первый, второй входы k-го () и второй вход ()-го, выход ()-го элементов 2И-НЕ подключены соответственно к первым входам ()-го, ()-го и выходу ()-го, второму входу ()-го элементов 2И-НЕ, выход ()-го элемента 2И-НЕ предыдущей группы и второй вход k-го элемента 2И-НЕ первой группы соединены соответственно со вторым входом k-го элемента 2И-НЕ последующей группы и шиной единичного потенциала, а первые входы шестого, третьего и выходы десятого, девятого элементов 2И-НЕ j-й группы подключены соответственно к j-му, ()-му входам и j-му, ()-му выходам селектора двоичных чисел.

На чертеже представлена схема предлагаемого селектора двоичных чисел.

Селектор двоичных чисел содержит элементы 2И-НЕ 1₁₁,…,1₁₀₁,…,1₁ _n,…,1₁₀ _n, которые сгруппированы в n групп так, что j-я () группа содержит элементы 1₁ _j,…,1₁₀ _j, причем выходы элементов 1_ij (), 1₍ _i ₊₃₎ _j и первый, второй входы элемента 1₁₀ _j соединены соответственно с первым, вторым входами элемента 1₍ _i ₊₆₎ _j и выходами элементов 1₁ _j, 1₂ _j, первый, второй входы элемента 1_kj () и второй вход элемента 1₍ _k ₊₃₎ _j, выход элемента 1₍ _k ₊₆₎ _j подключены соответственно к первым входам элементов 1₍₃ _× _k ₎ _j, 1₍ _k ₊₃₎ _j и выходу элемента 1_(3- _k ₎ _j, второму входу элемента 1_(9-3 _× _k ₎ _j, выход элемента 1₍ _k ₊₆₎ _m () и второй вход элемента 1_k ₁ соединены соответственно со вторым входом элемента 1_k ₍ _m ₊₁₎ и шиной единичного потенциала, а первые входы элементов 1₆ _j, 1₃ _j и выходы элементов 1₁₀ _j, 1₉ _j подключены соответственно к j-му, ()-му входам и j-му, ()-му выходам селектора двоичных чисел.

Работа предлагаемого селектора двоичных чисел осуществляется следующим образом. На его первый,…, n-й и ()-й,…, ()-й входы подаются соответственно произвольные двоичные сигналы и , которые задают подлежащие обработке n-разрядные двоичные числа , (, и , определяют значения старших и младших разрядов соответственно). Тогда сигналы на j-ом () и ()-ом выходах предлагаемого селектора будут определяться выражениями

и , (1)

в которых

;

.

В представленной ниже таблице приведены значения выходных сигналов , предлагаемого селектора, полученные из выражений (1) для всех возможных наборов значений сигналов , на основе значений его внутренних сигналов , , например, при .


00	00	11	11	11	00	00
00	01	11	11	01	01	00
00	10	11	01	01	10	00
00	11	11	01	01	11	00
01	00	11	11	10	01	00
01	01	11	11	11	01	01
01	10	11	01	01	10	01
01	11	11	01	01	11	01
10	00	11	10	10	10	00
10	01	11	10	10	10	01
10	10	11	11	11	10	10
10	11	11	11	01	11	10
11	00	11	10	10	11	00
11	01	11	10	10	11	01
11	10	11	11	10	11	10
11	11	11	11	11	11	11

Согласно представленной таблице и с учетом регулярного характера наращивания разрядности предлагаемого селектора имеем , , где и есть n-разрядные двоичные числа, задаваемые двоичными сигналами (, и , определяют значения старших и младших разрядов соответственно).

Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемый селектор двоичных чисел выполняет селекцию большего и меньшего из двух n-разрядных двоичных чисел, задаваемых двоичными сигналами, и, что схема предлагаемого селектора двоичных чисел проще, чем у прототипа, поскольку она имеет однородный аппаратурный состав, и ее цена по Квайну равна .

Список цитируемой литературы

1. Патент РФ 2300130, кл. G06F7/02, 2007 г.

2. Патент РФ 2365975, кл. G06F7/06, 2009 г.

Claims

Селектор двоичных чисел, имеющий входов и выходов, отличающийся тем, что в него введены элементов 2И-НЕ, которые сгруппированы по десять элементов в n групп, причем в j-й () группе выходы i-го (), ()-го и первый, второй входы десятого элементов 2И-НЕ соединены соответственно с первым, вторым входами ()-го и выходами первого, второго элементов 2И-НЕ, а первый, второй входы k-го () и второй вход ()-го, выход ()-го элементов 2И-НЕ подключены соответственно к первым входам ()-го, ()-го и выходу ()-го, второму входу ()-го элементов 2И-НЕ, выход ()-го элемента 2И-НЕ предыдущей группы и второй вход k-го элемента 2И-НЕ первой группы соединены соответственно со вторым входом k-го элемента 2И-НЕ последующей группы и шиной единичного потенциала, а первые входы шестого, третьего и выходы десятого, девятого элементов 2И-НЕ j-й группы подключены соответственно к j-му, ()-му входам и j-му, ()-му выходам селектора двоичных чисел.