- ج - فیزیک
- G06 - محاسبات ؛محاسبهبا احتساب
- G06F - پردازش داده های دیجیتال برقی
- G06F7/00 - روش ها یا ترتیب پردازش داده ها با کار با سفارش یا محتوای داده های اداره شده
- G06F7/02 - مقایسه مقادیر دیجیتال
- G06F7/026 - مقایسه بزرگی ، یعنی تعیین ترتیب نسبی عملیات ها بر اساس مقدار عددی آنها ، به عنوان مثالپنجره مقایسه کننده
شرح
دادستان ثبت اختراع ایالات متحده 3،196،262 باینری Comiaratur Keeth R. Thompson ، Roanoke ، Va. ، اختصاص دهنده شرکت جنرال الکتریک ، یک شرکت از نیویورک در 14 دسامبر 1961 تشکیل شد. شماره 159،264 5 ادعای.(131. 235-177) این اختراع مربوط به یک دستگاه مقایسه کننده و به ویژه به یک دستگاه مقایسه کننده با سرعت بالا برای مقایسه دو عدد باینری است.
در سیستم های کنترل دیجیتال برای کنترل و تنظیم ماشین ها و فرآیندها ، مقایسه دو عدد باینری اغلب ضروری است. به عنوان مثال ، مرجع و بازخورد یک درایو به طور مداوم برای تعیین جهت و بزرگی تصحیح مورد نیاز برای کنترل دستگاه یا فرآیند مقایسه می شود. چنین مقایسه ای نیاز به تعیین اینکه تعداد آنها بزرگتر است و تفاوت مطلق بین دو عدد است.
بنابراین این یک هدف از این اختراع است که یک دستگاه مقایسه کننده جدید و بهبود یافته برای تعیین بزرگتر از دو عدد باینری و تفاوت مطلق بین دو عدد باینری فراهم می کند.
طبق اصول این اختراع ، یک مقایسه کننده باینری یک عدد باینری اول را با شماره باینری دوم به روش زیر مقایسه می کند. یک عدد باینری سوم ، بیشتر از شماره باینری اول یا دوم ، به شماره نخستین باینری اضافه می شود تا مبلغ باینری اول را تهیه کند و به شماره دودویی دوم اضافه شود تا مبلغ باینری دوم را تهیه کند. مبلغ باینری اول به مواردی که مبلغ باینری دوم را در یک تبلیغ کامل اضافه می کند ، اضافه می شود. یک سیگنال حمل و نقل از بالاترین مرتبه کامل تبلیغ کننده نشان می دهد که شماره باینری دوم از اولین شماره باینری بزرگتر است و سیگنال NO Carry به طور مشترک با مکمل های شماره باینری در Adder کامل استفاده می شود تا یک عدد باینری تولید کندنشان دهنده تفاوت بین اعداد باینری اول و دوم است. یک سیگنال حمل از بالاترین مرتبه کامل تبلیغ کننده نشان می دهد که شماره باینری اول از شماره باینری دوم بزرگتر است و به طور مشترک با شماره باینری در قسمت کامل استفاده می شود تا یک عدد باینری را نشان دهد که نمایانگر ضایعات بین باینری اول و دوم استشماره.
بنابراین ، یک مقایسه کننده باینری که مطابق با اصول این اختراع ساخته شده است ، دو عدد باینری را مقایسه می کند و تعیین می کند که کدام یک از دو عدد باینری و تفاوت مطلق بین دو عدد باینری است.
ویژگی های جدید اختراع به طور خاص در ادعاهای ضمیمه آمده است. با این حال، خود اختراع، هم از نظر سازماندهی و روش عملکرد، به همراه اشیاء و مزایای بیشتر آن، با مراجعه به توضیحات زیر و نقشه های همراه به بهترین وجه قابل درک است.
شکل های 1A و 1B، هنگامی که در کنار شکل 1A در سمت چپ قرار می گیرند، شماتیکی از یک مقایسه کننده باینری را نشان می دهند که مطابق با اصول این اختراع ساخته شده است.
مدارهای AND/NOT در توضیحات زیر اشاره شده و در نقشه ها نشان داده شده اند. آنها در این هنر به خوبی شناخته شده اند. مدار AND/NOT هنگامی که سیگنالی در هیچ یک از پایانه های ورودی خود دریافت نمی شود سیگنال تولید می کند و هنگامی که سیگنالی در هر یک از پایانه های ورودی خود دریافت می شود سیگنالی تولید نمی کند.
برای درک بهتر این اختراع، باید به شکل های 1A و 1B برای توصیف مقایسه دو عدد باینری در یک مقایسه کننده باینری که این اختراع را تجسم می کند، اشاره کرد. اولین عدد باینری، عدد باینری 0101 (اعشاری 5) با تنظیم فلیپ فلاپ ها و 12 به یک در ثبات A 15 وارد می شود. یک عدد باینری دوم، عدد باینری 0111 (اعشاری 7) با تنظیم بیت های شمارنده 20، 21 و 22 به یک، در شمارشگر پله ای B 17 درج می شود.
یک عدد N، بزرگتر از حداکثر اندازه دو عددی که باید مقایسه شوند، به هر عدد اضافه می شود تا محدوده اعدادی را که مقایسه کننده به کار می گیرد، تعیین کند. حداکثر اندازه هر دو عدد برای مقایسه در این مثال 1111 باینری است (اعشار 15)، بنابراین عدد باینری 10000 (اعشار'16) با تنظیم فلیپ فلاپ 14 به یک در ثبات A 15 و تنظیم شمارنده به هر دو عدد اضافه می شود. بیت 24 به یک در B شمارنده گام به گام 17. مقایسه کننده می تواند اعداد با هر اندازه ای را با گسترش ثبات های A و B و منطق جمع کننده کامل کنترل کند.
از این پس، عدد باینری در رجیستر A 15، شامل عدد N، به عنوان عدد A و عدد در B شمارنده پلکانی 17، شامل عدد N، به عنوان عدد B شناخته می شود.
برای مقایسه اعداد باینری، عدد A و متمم یکان عدد B به جمع کننده کامل 25 منتقل شده و جمع کامل عدد A و متمم یکان عدد B ایجاد می شود.
پس از افزودن کامل ، تفاوت مطلق بین دو شماره مقایسه شده در ثبت 75 است. Flip-Flop 37 روی یک تنظیم می کند نشان می دهد که شماره دوم در پیشخوان B B B بزرگتر یا مساوی با شماره اول در ثبت A 15 استدر حالی که FIIP-FIOP 78 روی یک قرار می گیرد نشان می دهد که شماره اول در یک رجیستری 15 از شماره دوم در پیشخوان B Stepdown 17 بزرگتر است.
به عنوان نمونه ای از چنین مقایسه ای ، فرض کنید که تعداد A در یک رجیستر 15 10101 است (اعشاری 5+N [اعشاری 16] = اعشاری 21) و آن عدد B در پیشخوان B 'Bratdown 17 10111 است (Decimal'7+N [[اعشاری 16] = اعشاری 23). مکمل های 10111 (اعشاری 23) 01000 است. بنابراین در ADDER'25 کامل ، شماره A ، 10101 ، به مکمل شماره B ، 01000 اضافه می شود.
یک سیگنال در ترمینال C0 از عنصر Adder کامل 34 نشان می دهد که هیچ یک از یک عنصر Adder کامل 34 وجود ندارد و این تعداد B از شماره A. بزرگتر است. 37 آن را به یک نفر برسانید تا تعداد B برابر باشد یا بیشتر از شماره A باشد.
NO حمل یک سیگنال از ترمینال C0 از عنصر Adder کامل 34 پس از تقویت توسط تقویت کننده 36 نیز به مدارهای و/نه 40 14 اعمال می شود تا باعث شود و نه مدارهای 40-44 باعث تولید سیگنال های خروجی مانند و/نه مدارها شود. هنگامی که سیگنال در هر دو ترمینال ورودی دریافت می شود ، سیگنال خروجی تولید نکنید.
پس از افزودن کامل ، شماره باینری 11101 در ADDER 25 با عناصر کامل Adder 30 ، 32 ، 33 و 34 قرار دارد که روی یک و کامل Adder Element 31 تنظیم شده به صفر تنظیم شده است. عناصر آداب و رسوم کامل 30 ، 32 ، 33 و 34 بنابراین سیگنالی از یک پایانه خروجی خود (برچسب S) به و/نه مدارهای 50 ، 52 ، 53 و 54 و عنصر Adder کامل 31 از یک سیگنال از ترمینال خروجی خود استفاده نمی کنند. به و/ نه مدار 51. از آنجا که هیچ یک از یک عنصر کامل Adder 34 وجود ندارد ، هیچ سیگنال از ترمینال حمل C از عنصر ADDER کامل 34 به و/ نه مدارهای 50-54 تحویل داده نشده است. بنابراین و/نه مدار 51 هیچ سیگنال در ترمینال ورودی خود دریافت نمی کند و سیگنال را از ترمینال خروجی خود ارائه می دهد که از طریق یا مدار 61 عبور می کند تا Flip-Flop 71 را به یک حالت خود تنظیم کند. Flip-Flops 70 ، 72 ، 73 و 74 دوباره به صفر بازنشانی می شوند تا تفاوت بین شماره های باینری ، 00010 (اعشاری 2) ، به ثبت 75 منتقل شود.
بنابراین مقایسه کننده شماره اول 0101 (اعشاری 5) را با شماره دوم 0111 (اعشاری 7) مقایسه کرده و اختلاف مطلق را به عنوان 0010 (اعشاری 2) نشان داده است.
Flip-Flop 37 تنظیم شده روی یک نشان می دهد که شماره دوم در پیشخوان B B B با شماره اول در یک ثبت 15 برابر یا بزرگتر است.
فرض کنید که یک شماره باینری 1111 (اعشاری 15) به یک رجیستر 15 وارد شده است و یک عدد باینری 0111 (اعشاری 7) به پیشخوان B B Bord وارد می شود. شماره باینری 10000 با تنظیم Flip-Flop 14 در هر دو عدد اضافه می شود. ثبت 15 به یک و ضد بیت-24 در پیشخوان B 17 به یک. A یک باینری شماره 11111 (اعشاری 31) و شماره B یک باینری 10111 (اعشاری 23) است. فرض کنید که شماره باینری 10111 (اعشاری 23) در پیشخوان B Stepdown 17 به شماره باینری 01011 (اعشاری 11 و سپس با شماره باینری در یک رجیستری مقایسه می شود. 15. شماره باینری A ، 11111 (اعشاری 31) ،به مکمل های باینری B ، 10100 اضافه شده است. a
شماره A 11111 حمل یک سیگنال از ترمینال C از عنصر کامل Adder 34 ، تقویت شده توسط تقویت کننده 76 ، اعمال شده در و/ نه مدارهای 50-54 ، برای تکمیل افزودن به عنصر کامل 30 اضافه شده ، و برای تکمیل افزودن اضافه شده است ، و Flip- را تنظیم می کند. FLOP 78 به یک ، نشان می دهد که تعداد A از تعداد B بیشتر است. زیرا هیچ سیگنال از ترمینال خروجی N NO Car از Adder'Element کامل 34 تحویل نمی شود ، هیچ سیگنالی برای مدارهای 40-44 استفاده نمی شود. من
عناصر تبلیغاتی کامل 32 و 34 روی یک تنظیم شده اند و سیگنالی را در پایانه های صفر خروجی خود (برچسب S0) به و/نه مدارهای 42 و 44 ارائه نمی دهند تا سیگنال های 42 و 44 در پایانه های خروجی آنها سیگنال ارائه دهند کهبه 62' و 64 T-Ofset Flip-Flops 72 و 74 به مدارها منتقل شد. Flip-Flops 70 ، '71 و 73 دوباره به صفر سوتات بازنشانی می شوند. شماره باینری 10100 (اعشاری 20) در ثبت 75 قرار دارد که نشان می دهد تفاوت بین دو عدد باینری 10100 (اعشاری 20) است.
بنابراین شرح داده شده است که چگونه می توان دو عدد را با هم مقایسه کرد و نشانه مشتق از آنها بزرگتر و اختلاف بین این دو عدد است.
رجیستری 15 یک رجیستری استاندارد است که از دروازه ها تشکیل شده است ، Flip-Flops ممکن است توسط یک پالس اعمال شده به ترمینال ورودی یک بر روی یک ترمینال ورودی تنظیم شود و توسط یک پالس اعمال شده به ترمینال ورودی صفر به صفر تنظیم شود.
بنابراین ، حالت تغییر تعداد. اگر بیت پیشخوان موفق از صفر به یک تغییر کند. نتیجه خروجی مثبت از ترمینال صفر بیت پیشخوان باعث می شود بیت پیشخوان بعدی حالت ها را تغییر دهد و غیره. بنابراین پیشخوان با هر پالس اعمال شده ، پیشخوان گام به گام را اجرا می کند و باعث می شود پیشخوان یک شماره را پایین بیاورد.
مکمل تعداد تعداد در پیشخوان B B B به روش زیر به Adder کامل منتقل می شود: فرض کنید مکمل های باینری شماره 10100 باید به Adder Full 25 منتقل شود. هیچ سیگنالی در هر دو ترمینال ورودی نیست. بنابراین ، هنگامی که هیچ انتقال انجام نمی شود ، "سیگنال برای هر و/ نه مدار از مدار انتقال 85 اعمال می شود. سیگنال از یک ترمینال خروجی هر بیت پیشخوان نیز به یک مدار مربوطه و/ نه 80-84 اعمال می شود. هنگامی که قرار است مکمل تعداد تعداد در پیشخوان B B B منتقل شود ، سیگنال از مدار انتقال 85 از تمام مدارهای و/نه 80-34 حذف می شود. بیت های شمارنده روی صفر نیز هیچ سیگنال برای مدارهای مربوطه و/ نه از یک پایانه خود و آن ها و/ نه مدارهای بدون سیگنال ورودی سیگنال را به شماره کامل 25 ارائه می دهند. آیا S'et't-O صفر هستند و هیچ سیگنالی برای مدارهای 80 ، 81 و 83 استفاده نمی شود و/ نه مدارهای 80 ، '81 و 83 سیگنال را برای تبلیغ کامل 25 ارائه می دهند و شماره باینری 01011 را منتقل می کنند ، کهمکمل های باینری شماره 10100 ، به تبلیغ کامل 25 است.
Adder Full 25 از عناصر کامل Adder 30-34 تشکیل شده است. هر عنصر کامل Adder سه ورودی (دو عدد و یک حمل) دریافت می کند و چهار سیگنال iOutput تولید می کند (روی یک تنظیم شده ، روی صفر تنظیم شده ، حمل و بدون حمل). جدول حقیقت به شرح زیر است:
هنگامی که Flip-Flops روی یکی تنظیم می شود ، Flip-Flops D.-C را تولید می کند. سطح که یک دروازه مربوطه را فراهم می کند.
"هنگامی که تعداد در یک رجیستری 15 به Adder 25 منتقل می شود ، یک پالس برای همه دروازه ها از مدار انتقال 16 و تمام دروازه هایی که شرط شده اند ، از پالس عبور می کنند که برای یک پیشخوان کامل B Fulddown اعمال می شود17 از پنج بیت پیشخوان 20-24 تشکیل شده و به عنوان پیشخوان باینری پله دار فعالیت می کند. همه بیت های پیشخوان ابتدا به حالت صفر پاک می شوند تا سیگنال منفی از ترمینال صفر هر بیت پیشخوان تحویل داده شود. شماره از پیش تعیین شده با تنظیم بیت های پیشخوان مناسب روی یک پیشخوان از پیش تعیین شده تنظیم می شود تا شماره از پیش تعیین شده مناسب در پیشخوان قرار گیرد."هر پالس که روی پیشخوان از پیش تعیین شده اعمال می شود باعث می شود یک باینری از پیشخوان جدا شود. سیگنال اعمال شده برای ترمینال ورودی هر بیت پیشخوان باعث می شود بیت پیشخوان حالت ها را تغییر دهد. حالت های تغییر در سمت مثبت سیگنال اتفاق می افتد. تعویض یک بیت پیشخوان از "صفر به یکی باعث می شود سیگنال منفی از ترمینال خروجی صفر از یک سیگنال منفی به پتانسیل زمین برود. بنابراین سیگنال مثبت مثبت باعث بیت پیشخوان موفق به ورودی های ورودی می شود. CO 0 0 0 O 1 V 0 1 V 1 0 0 1 '0 0 1 0 1 0 1 0 ، 0 1. 0 0 1 1 0 0 1 V 1 1 0' 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 01 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 1. یک مقایسه کننده باینری برای مقایسه شماره باینری اول با شماره باینری دوم شامل وسیله ای برای اضافه کردن یک عدد باینری سوم ، بزرگتر از شماره های باینری اول یا دوم ، به گفتهشماره باینری اول برای تهیه مبلغ باینری اول و به شماره دودویی دوم برای تهیه مبلغ باینری دوم ، به معنای تبدیل مبلغ باینری دوم به عدم موفقیت آن ، ابزار کامل برای افزودن کامل مبلغ باینری اول و مکمل دوم گفته شده دوم است. مبلغ باینری برای تهیه مبلغ باینری سوم ، به این معنی است که یک سیگنال تفاوت از معنی کامل گفته شده است ،- و وسیله ای برای استفاده مشترک به طور مشترک Bمبلغ غرور و گفت دیفرانس. سیگنال برای ارائه نشانه ای از بزرگی اختلاف بین اعداد باینری اول و دوم.
2. یک مقایسه کننده باینری برای مقایسه شماره باینری اول با یک عدد باینری دوم که شامل وسیله ای برای اضافه کردن یک عدد باینری سوم ، بزرگتر از مبلغ باینری دوم یا Z3 به مکمل های آن است ، adder کامل برای اضافه کردن کامل گفته های اول باینری و اولین باینریآنهایی که مبلغ باینری دوم مذکور برای تهیه مبلغ باینری سوم ، و وسیله ای برای استخراج سیگنال تفاوت از ابزارهای کامل گفته شده برای نشان دادن تعداد بیشتر است.
3. یک مقایسه کننده باینری برای مقایسه یک عدد باینری اول با شماره باینری دوم شامل وسیله ای برای اضافه کردن یک عدد باینری سوم ، بزرگتر از شماره دودویی اول یا دوم ، به شماره دودویی اول برای تهیه مبلغ باینری اول و به گفته باینری دومشماره برای تهیه یک باینری دوم ، به معنای تبدیل مبلغ باینری دوم به مکمل های آن ، به معنای کامل برای افزودن کامل مبلغ باینری اول و مکمل مبلغ باینری دوم برای تهیه مبلغ باینری سوم ، به معنای استخراج است. یک سیگنال diiference از Adder کامل گفته شده برای نشان دادن تعداد بیشتر ، و وسیله ای برای استفاده از مبلغ باینری سوم به طور مشترک است و گفت سیگنال diiference برای ارائه نشانه ای از بزرگی اختلاف بین اعداد باینری اول و دوم است.
4- یک مقایسه کننده باینری برای مقایسه تعدادین باینری اول با شماره باینری دوم شامل وسیله ای برای اضافه کردن شماره باینری سوم ، بزرگتر از شماره دودویی اول یا دوم ، به گفته شماره دودویی اول به Prosignal از گفته کامل Adder در صورت گفتن شماره دومشماره اول گفت: برابر یا بزرگتر از آن است.
5- یک مقایسه کننده باینری برای مقایسه تعدادین باینری اول با شماره باینری دوم شامل وسیله ای برای اضافه کردن شماره باینری سوم ، بزرگتر از شماره دودویی اول یا دوم ، به شماره دودویی اول برای تهیه مبلغ باینری اول و گفته های باینری دومشماره برای تهیه مبلغ باینری دوم ، به معنای تبدیل مبلغ باینری دوم به مکمل های آن ، Adder کامل برای افزودن کامل مبلغ باینری اول و مکمل مبلغ باینری دوم برای تهیه مبلغ باینری سوم ، یعنی به دست آوردن aانتقال سیگنال از Adder کامل به این معنی است که وقتی شماره اول گفته می شود شماره دوم بزرگتر است ، به معنای بدست آوردن سیگنال حمل NO از Adder کامل است که وقتی گفته می شود شماره دوم برابر است ، یا بزرگتر از آن ، به معنای ترکیب اول است ، به معنای ترکیب گفتسوم باینری سوم با سیگنال حمل مذکور وقتی گفته می شود شماره اول از شماره دوم گفته شده است تا نشانه ای از میزان دیفرانس بین تعداد دودویی اول و دوم و م. EANS برای استفاده از مبلغ سوم با استفاده از سیگنال حمل و نقل در صورت عدم وجود شماره دوم با شماره اول گفته می شود تا نشانه ای از تفاوت بین شماره های باینری اول و دوم را نشان دهد.
ادعاها (1)
5- یک مقایسه کننده باینری برای مقایسه تعدادین باینری اول با شماره باینری دوم شامل وسیله ای برای اضافه کردن شماره باینری سوم ، بزرگتر از شماره دودویی اول یا دوم ، به شماره دودویی اول برای تهیه مبلغ باینری اول و گفته های باینری دومشماره برای تهیه مبلغ باینری دوم ، به معنای تبدیل مبلغ باینری دوم به مکمل یکی از آن ، به معنای کامل افزودنی برای افزودن کامل مبلغ باینری اول و مکمل یک مبلغ باینری دوم برای تهیه باینری سوم است. مبلغ ، وسیله ای برای به دست آوردن سیگنال حمل از Adder کامل به معنای وقتی که شماره اول گفته می شود شماره دوم بزرگتر است ، به معنای استخراج سیگنال حمل NO از Adder کامل است که گفته می شود شماره دوم برابر است ، یا بزرگتر از آن است. تعداد ، وسیله ای برای ترکیب مبلغ باینری سوم با سیگنال حمل مذکور در صورت گفته شده شماره اول از شماره دوم گفته شده است تا نشانه ای از میزان تفاوت بین شماره دودویی اول و دوم ، a را ارائه دهد. ND به معنای استفاده از مبلغ سوم به طور مشترک با سیگنال حمل و نقل در هنگام گفتن شماره دوم برابر یا بزرگتر از NUMBR اول گفته شده است تا نشانه ای از تفاوت بین شماره های باینری اول و دوم را ارائه دهد.