устройство селекции минимального из двух двоичных чисел

Формула изобретения

Устройство селекции минимального из двух двоичных чисел, содержащее элемент И, отличающееся тем, что в него дополнительно введены два элемента НЕ, два элемента ИЛИ и три аналогичных упомянутому элементов И, причем второй вход первого элемента И подключен к входу второго элемента НЕ и первому входу четвертого элемента И, вход первого элемента НЕ подключен к второму входу второго элемента И и второму входу четвертого элемента И, выход i-ro элемента НЕ соединен с первым входом i-го элемента И, выход которого соединен с вторым входом i-го элемента ИЛИ, подключенного выходом к i-му входу третьего элемента И, выход которого соединен с первым выходом устройства селекции минимального из двух двоичных чисел, подключенного вторым выходом и первым, третьим, вторым, четвертым входами соответственно к выходу четвертого элемента И и первому входу первого, первому входу второго элементов ИЛИ, второму входу первого элемента И, входу первого элемента НЕ.

Описание изобретения к патенту

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

Известны устройства селекции минимального из двух 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), выполняющие операцию где x₁, x₂ {0,1} - одноразрядные двоичные числа, задаваемые двоичными сигналами.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных устройств селекции минимального из двух двоичных чисел, относится ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не допускается обработка двухразрядных двоичных чисел, задаваемых двоичными сигналами.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятое за прототип устройство селекции минимального из двух двоичных чисел (рис.2 на стр.24 в книге Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы: Справочник / С.В.Якубовский, Л.И.Ниссельсон, В.И.Кулешова и др. Под ред. С.В.Якубовского. М.: Радио и связь, 1989), которое содержит элемент И и выполняет операцию y=min(x ₁, x₂) где x₁ , x₂ {0,1} - одноразрядные двоичные числа, задаваемые двоичными сигналами.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относится ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не допускается обработка двухразрядных двоичных чисел, задаваемых двоичными сигналами.

Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения селекции минимального из двух двухразрядных двоичных чисел, задаваемых двоичными сигналами.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в устройстве селекции минимального из двух двоичных чисел, содержащем элемент И, особенность заключается в том, что в него дополнительно введены два элемента НЕ, два элемента ИЛИ и три аналогичных упомянутому элементов И, причем второй вход первого элемента И и вход первого элемента НЕ подключены соответственно к входу второго элемента НЕ и второму входу второго элемента И, первому и второму входам четвертого элемента И, выход i-го элемента НЕ соединен с первым входом i-го элемента И, выход которого соединен с вторым входом i-го элемента ИЛИ, подключенного выходом к i-му входу третьего элемента И, выход которого соединен с первым выходом устройства селекции минимального из двух двоичных чисел, подключенного вторым выходом и первым, третьим, вторым, четвертым входами соответственно к выходу четвертого элемента И и первому входу первого, первому входу второго элементов ИЛИ, второму входу первого элемента И, входу первого элемента НЕ.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства селекции минимального из двух двоичных чисел.

Устройство селекции минимального из двух двоичных чисел содержит два элемента НЕ 1₁, 1₂, четыре элемента И 2₁,...,2₄, два элемента ИЛИ 3₁, 3₂ , причем второй вход элемента 2₁ и вход элемента 1₁ подключены соответственно к входу элемента 1₂ и второму входу элемента 2₂, первому и второму входам элемента 2 ₄, выход элемента 1_i соединен с первым входом элемента 2_i , выход которого соединен с вторым входом элемента 3 _i, подключенного выходом к i-му входу элемента 2 ₃, выход которого соединен с первым выходом устройства селекции минимального из двух двоичных чисел, подключенного вторым выходом и первым, третьим, вторым, четвертым входами соответственно к выходу элемента 2₄ и первому входу элемента 3₁, первому входу элемента 3 ₂, второму входу элемента 2₁, входу элемента 1₁.

Работа предлагаемого устройства селекции минимального из двух двоичных чисел осуществляется следующим образом. На его первый, второй и третий, четвертый входы подаются соответственно произвольные двоичные сигналы x ₀, x₁ {0,1} и y₀, y₁ {0,1}, которые задают подлежащие обработке двухразрядные двоичные числа x₁x₀ и y₁y₀ (x ₁, y₁ и x₀, y₀ определяют значения старших и младших разрядов соответственно). Тогда сигналы на первом, втором выходах предлагаемого устройства будут определяться выражениями

В представленной ниже таблице приведены значения реализуемых выражениями (1), (2) функций на всех возможных наборах значений их аргументов.

y1	y0	x 1	x0	z1	z 0
0	0	0	0	0	0
0	0	0	1	0	0
0	0	1	0	0	0
0	0	1	1	0	0
0	1	0	0	0	0
0	1	0	1	0	1
0	1	1	0	0	1
0	1	1	1	0	1
1	0	0	0	0	0
1	0	0	1	0	1
1	0	1	0	1	0
1	0	1	1	1	0
1	1	0	0	0	0
1	1	0	1	0	1
1	1	1	0	1	0
1	1	1	1	1	1

С учетом таблицы имеем z₁z₀=min(x ₁x₀, y₁y ₀) где z₁z₀ - двухразрядное двоичное число, задаваемое двоичными сигналами z₀, z₁ {0,1} (z₁ и z₀ определяют значения старшего и младшего разрядов соответственно).

Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемое устройство обладает более широкими по сравнению с прототипом функциональными возможностями, так как обеспечивает селекцию минимального из двух двухразрядных двоичных чисел, задаваемых двоичными сигналами.