JPH02299021A - デジタル比較器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ デジタル比較器に関する。

［従来の技術］ 従来のデジタル比較器は２つのデータが一致しているか
否かを判定したり、データを二進数と見なして、その大
小を比較するものである。このデジタル比較器はコンピ
ュータをはじめとするデジタル機器に不可欠であり、多
く利用されてきた。

厳密さを特徴とするデジタル機器にとって、従来のデジ
タル比較器は必要十分であった。

［ホ発明が解決しようとする課題］ しかし、近年曖昧さを要求される分野へもデジタル技術
が応用されるにいたって、従来のデジタル比較器はその
厳密性のために曖昧さへの対応が困難となることがある
。第３図に従来のデジタル比較器を示す。従来のデジタ
ル比較器では比較される２つのデータは各ビット毎に負
論理出力排他的論理和ゲート３０１に入力され、その出
力は多入力アンドゲート３０１に入力される。２つのデ
ジタルデータが完全に一致したときのみ、出力端３０３
から１”が出力される。このように従来のデジタル比較
器は１ビツトでも不一致ビットがあれば不一致という判
定を出力するので、柔軟的な、曖昧な判断をすることに
は適さない。

例えば、２つのデジタルデータ一致しているか否かを比
較する際、ある１ビツトを除いて総て一致していても、
つまり、ある１ビツトだけが不一致だったときも、従来
のデジタル比較器は”不一致”という結果を出力する。

データ中の１ビツトぐらいの違いは無視して、２つのデ
ジタルデータは一致していると判定してよいとき、従来
のデジタル比較器でこれを実現しようとすると、比較す
るデータのビット数が増えるほど困難になる。

そこで本発明のデジタル比較器は、デジタルデータ甲、
デジタルデータ乙を比較するデジタル比較器において、
デジタルデータ甲の各ビットを一方の入力に、デジタル
データ乙の各ビットを他方の入力とする各ビット数個の
排他的論理和ゲート群と、排他的論理和ゲート群の各ゲ
ートの出力の１”の個数を計数する計数加算器とからな
ることを特徴とする。または、前記排他的論理和ゲート
と前記″１ｎの個数を計数する計数加算器に加え計数加
算器の出力と、入力された判定値との加算をする加算器
からなることを特徴とする。または、前記排他的論理和
ゲートと前記″１″の個数を計数する計数加算器に加え
計数加算器の出力と、入力された判定値との大小を比較
する数値比較器からなることを特徴とする。

［実施例コ 本発明のデジタル比較器について図を用いて説明する。

第１図は、本発明のデジタル比較器の一実施例を示す。

第１図のデジタル比較器は２つの８ビツトのデータを比
較するものである。比較される２つのデジタルデータは
それぞれ１０２．１０３で示される入力端から入力され
、この組合せが８組番ビットに対応して並び、パラレル
入力端１０１を形成している。各ビットは排他的論理和
’７’−ト１０４に入力され、一致していれば０”、不
一致ならば１″を出力する。そして、計数加算器１０５
によって各排他的論理和ゲート１０４の出力において１
″が幾つあるかを数えられる。

計数加算器１０５は、１ビツトバイナリ加算器１０６．
２ビツトバイナリ加算器１０７．３ビツトバイナリ加算
器１０８の組合せによって実現されている。４ビツトバ
イナリ加算器１０９によって計数加算器１０５の出力と
判定値人力１１０との加算が計算され結果が出力端１１
１、キャリー１１２から出力される。判定値人力１１０
の入力データが総て”θ″であれば、２つのデータの各
ビットを比較して不一致であったビットが幾つあったか
が２進数として出力端１１１から出力される。

例えばこの出力がＯであれば、２つのデータは完全に一
致していたことを示し、２であれば２つのデータには２
ビツトの不一致ビットがあり、はぼ一致していたことが
分かる。このように本発明のデジタル比較器を用いれば
データの一致の度合（以下、相関度数と呼ぶ。相関度数
が大きい程一致の度合が大きいことを意味することにす
る。）を知ることができる。判定値人力１１０から入力
されるデータによっては４ピツトバイナリ加算器１０９
の出力が１６以上の値となることもあるが、そのときは
キャリー出力１１２に”１”が出力される。このことを
利用して２つのデータが設定した相関度数以上の相関性
を有しているか否かを判定できる。例えば、データ間の
不一致ビットが２つ以下であるとき一致していると判定
しようとするとき、判定値入力１１０に′１３”　（２
進数表記で”１１（Ｌｌ”）を入力しておく。すると、
キャリー１１２には不一致ビットが２つ以下であれば０
”が、３つ以上であれば１′が出力されることになる。

また、第２図に２進数値比較器２０４を第１図の加算器
１０９に代えた構成例を示す。計数加算器１０５の出力
と判定値人力２０２の値とが２進数値比較器２０４で比
較される。この例では、２進数値比較器の出力とイネー
ブル入力とは負論理で構成されている。計数加算器１０
５の出力が判定値より小さければ出力端２０６に０″が
出力される。つまり、２つのデジタルデータを比較した
結果、不一致ビットの個数が判定値より小さく２つのデ
ータは判定値で与えられる基準以上の度合で一致してい
たことを示す。ただし、イネーブル人力２０３をディス
エーブルにすれば出力端２０６に０″は出力されない。

第４図に第１図のデジタル比較器４０１を組み合わせて
２４ビツトのデジタル比較器を構成した例を示す。入力
端Ａ４０２、入力端Ｂ４Ｏ３には比較される２つの２４
ビツトデータが、入力端Ｃ４０４には判定値を表す２進
数が入力されている。

デジタル比較器４０１の出力端１１１と、判定値入力１
１０が４０５の線でつながれている。各デジタル比較器
４０１のキャリー出力１１２は多大カオアゲート４０６
に入力され論理和がとられる。

その出力が出力端４０７につながれる。入力端４０４に
”１２”（２進数表記で１１００”）を入力したとき２
４ビツト中不一致ビツトが３つ以下の時、出力端４０７
にはｎＯ″があられれ、４つ以上の時、″　１″があら
れれる。このように第１図のデジタル比較器は直列に連
結することによって容易に８ビツト以上のデジタル比較
器を構成できる。

本発明のデジタル比較器を光学式ディスクの再生装置に
利用した例第５図を用いて説明する。

光学式ディスク５０１は記録密度が高く大容量の記録媒
体として利用されている。光学式ディスクは記録密度が
高い反面、記録面上の微小欠陥によってデータ中に誤り
が発生し易い。ビット誤り率は磁気ディスクでは１０−
”　ｂｉｔｓ／ｂｉｔ以下であるのに対し、光学式ディ
スクでは１０−５ｂｉｔｓ／ｂｉｔ前後である。そのた
め、光学式ディスクへの記録には誤り訂正符号が用いら
れており、再生装置に備えられた誤り訂正装置５０８に
よって再生データ中の誤りを訂正されたのち外部５１３
にデータ送信される。しかし、その前の段階、つまり、
光学式ディスクからデータを再生する過程でもデータ中
の誤りが支障を招く。データは光学式ディスクからアナ
ログ信号として読み取られたのち変換回路５０２によっ
てシリアルデータ５１０として再生される。シリアルデ
ータ中にはデータの始まりを示・したり、バイト同期を
とるために、特定パターンをデータ中に埋め込んである
。再生装置はパターン検出器５０７をもちいてこの特定
パターンをシリアルデータの中から検出することによっ
て、データの始まりを認識したり、データのバイト同期
をとることができる。検出１号５１２がデコーダ回路５
０８に送られ適当なタイミングでデコード回路が動作す
ることによってシリアルデータを正しくデコードするこ
とができる。しかし、光学式ディスクの場合誤り率が高
いので、この特定パターン中に誤りビットを含むことも
起き、従来のデジタル比較器を利用したパターン検出器
では特定パターンを発見することを失敗することがある
。

それは、特定パターンの検出に従来の一致、不一致を判
定するデジタル比較器を用いているので特定パターン中
の１ビツトが間違っても不一致と判定してしまい検出が
できないからである。本発明のデジタル比較器５０４を
利用したパターン検出器５０７は特定パターン中に誤り
ビットが含まれていても検出が可能である。シリアルデ
ータ５１０はシフトレジスタ５０３に入力され、そのパ
ラレル出力がデジタル比較器５０４のパラレル入力端に
入力される。これと比較するデータとして検出すべき特
定パターン５０５が入力される。そして、許容できる誤
りビット数に対応した判定レベル５０６が判定値入力と
して入力される。この構成によって９．シリアルデータ
中の特定パターンに誤りビットが存在しても、許容範囲
内ならば特定パターンを検出できて検出信号５１２をデ
コーダに送ることができる。このような機能を従来のデ
ジタル比較器を用いて実現しようとすると回路規模が大
きくなってしまい現実的ではない。

また、本発明のデジタル比較器をパターン認識にも応用
することができる。本発明のデジタル比較器によって入
カバターンと様々な基本パターンとの比較を行いその相
関度数をモニタすれば入カバターンがどの基本パターン
にもっとも近いかが高速に判定できる。

［発明の効果〕 本発明のデジタル比較器は、デジタルデータ甲、デジタ
ルデータ乙を比較するデジタル比較器において、デジタ
ルデータ甲の各ビットを一方の入力に、デジタルデータ
乙の各ビットを他方の入力とする各ビット数個の排他的
論理和ゲート群と、排他的論理和ゲート群の各ゲートの
出力の”１”の個数を計数する計数加算器上から構成し
た。または、前記排他的論理和ゲートと前記ｎ１”の個
数を計数する計数加算器に加尤計数加算器の出力と、入
力された判定値との加算をする加算器から構成した。ま
たは、前記排他的論理和ゲートと前記“１”の個数を計
数する計数加算器に加え計数加算器の出力と、入力され
た判定値との大小を比較する数値比較器から構成した。

その結果、２つのデジタルデータの比較において、完全
な一致の検出のみならず、２つのデジタルデータに不一
致ビットが存在したとき、不一致ビットの個数を出力し
たり、不一致ビットの個数が判定値内ならば一致してい
るとみなすような判定が可能になワた。さらに、本発明
のデジタル比較器をＩＣ化したとき、比較器ｔＣを直列
に接続すれば任意の長さのデジタルデータの比較に用い
ることができる。

また、光学式ディスクやパターン認識などの例で説明し
たように、柔軟で、曖昧な、データ比較が要求される分
野には特に有効的に利用可能である。近年、デジタル機
器に柔軟性が求められるようになっている。本発明のデ
ジタル比較器を用いれば、柔軟的なデジタル機器を実現
することを容易にする。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のデジタル比較器の一実施例を示す論
理回路図。 １０１　　パラレル入力端 １０４　排他的論理和ゲート １０５　計数加算器 １０９４ビツトバイナリ加算器 １１１　　出力端 １１２　キャリー出力 第２図は、本発明のデジタル比較器の一実施例を示す論
理回路図。 ２０２　判定値入力 ２０４２進数値比較 第３図は、従来のデジタル比較器の論理回路図。 ３０２　多入力アンドゲート 第４図は、第１図に示したデジタル比較器を利用して２
４ビ・ｌトデジタル比較器を実現した論理回路図。 ４０１　　第１図に示すデジタル比較器４０６　多入力
オアゲート 第５図は、本発明のデジタル比較器を光学式ディスクの
再生装置に応用したブロック図。 ５０１　　光学式゛ディスク ５０４　本発明のデジタル比較器 ５０７　パターン検出器 以上

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）デジタルデータ甲、デジタルデータ乙を比較する
   デジタル比較器において、 前記デジタルデータ甲の各ビットを一方の入力に、前記
   デジタルデータ乙の各ビットを他方の入力とする前記各
   ビット数個の排他的論理和ゲート群と、 前記排他的論理和ゲート群の各ゲートの出力の”１”の
   個数を計数する計数加算器とからなることを特徴とする
   デジタル比較器。
2. （２）前記計数加算器の出力と、入力された判定値との
   加算をする加算器からなることを特徴とする請求項１記
   載のデジタル比較器。
3. （３）前記加算器の出力と、入力された判定値との大小
   を比較する数値比較器からなることを特徴とする請求項
   １記載のデジタル比較器。