Устройство для определения положения числа на числовой оси Советский патент 1984 года по МПК G06F7/06 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах обработки информации для определения положения числа в заданном диапазоне. Известно устройство для поиска чисел в заданном диапазоне, содержащее регистры исходных чисел, регистр верхней и нижней границы, блоки сравнения, триггеры, шины опроса и сброса 1. Недостатком указанного устройства является избыток оборудования. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для определения положения числа на числовой оси, содержащее П счетчиков (и - количество поддиапазонов) , п элементов НЕ, 2п элементов И и узел приоритета, причем установочный вход каждого счетчика подключен к шине начальной установки устройства, информационный вход устройства подключен к первым входам элементов И, с первого по п-й, вторые входы которых подключены к выходам соответствующих по 2п-й НЕ, вход i-го элемента НЕ ( i 1, 2, . . . ,п ) подключен к выходу (i + м)-го элемента И, входы которого подключены к выходам разрядов 1-го счетчика, выход i-го элемента И подключен к счетному входу i-ro счетчика, входы узла приоритета соединены с выходами элементов И с (п+1)-го по 31,п-й, а выходы являются выходами устройства С2.

Недостатком устройства-прототипа является избыток аппаратурных средств, обусловленный тем, что число разрядов счетчиков со второго и h-й и число входов многовходовых элементов И с ( п+ 2)-го по 2 п-и определяются значением границ отрезков числовой оси и, кроме того, появление в процессе счета на информационных выходах устройства ложных сигналов.

Цель изобретения - уменьшение аппаратурных затрат и устранение ложных срабатываний.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для определения положения числа на числовой оси содержащем п счетчиков, элементов НЕ, 2п элементов И и узел приоритета, где п- число границ диапазонов, причем установочный вход кажпо 2 п -и, а выходы являются выходами указателя диапазона устройства, третий вход первого элемента И подключен к третьему входу устройства

и к управляющему входу узла приоритета, а выходы элементов И, с (и +.1)-го по (2п-1)-й, соединены с третьими входами элементов И, со второго по п-й, узел приоритета

5 содержит два элемента НЕ, п-1 элементов Исключающее -ШШ и п + 1 элементов И, выход первого элемента И узла приоритета является выходом признака меньше устройства, выхо0 ды элементов И узла приоритета, со второго по п-й, являются информационными выходами устройства, выход ( п+1)-го элемента И узла приоритета является выходом признака больще устройства, первые входал элементов И узла приоритета соединены с выходом первого элемента НЕ этого узла, вход которого подключен к управляющему входу узла приоритета,

Q первый информационный вход узла приоритета через второй элемент НЕ соединен со вторым входом первого элемента И узла приоритета, первый вход -го элемента Исключаюа е ИЛИ,

j где } 1, 2, ...Jn-l, подключен к j-му :информа1даонноку входу узла приоритета, а второй вход - к ( }+ 1)-му информационному входу узла приоритета, вторые входы элементов И узла приоритета, со второго по h-й, соединены с выходами элементов Исключающее ИЛИ, с первого по (п-1)-й, а второй вход (п+1)-го элемента И узла приоритета соединен с вторым входом (п -1)-го элемента Исключающее ШШ.

На чертеже приведена функциональная схема ус- ройства. дого счетчика подключен к шине начальной установки устройства, информационный вход устройства подключен к первым входам элементов И, с первого по п-й, вторып входы которых, подключены к выходам соответствующих элементов НЕ, вход i-го элемента НЕ (где 1 1, 2, .,.,п) подключен к выходу ( 1 + п)-го элемента И, входы которого подключены к выходам разрядов 1-го счетчика, выход i-го элемента И подключен к счетному входу i-го счетчика, информационные входы узла приоритета соединены с выходами элементов И, с (я + 1)-го Устройство содержит счетчики 1, элементы И 2, элементы НЕ 3, элементы И 4, узел приоритета 5, шины начальной установки 6, информационный вход 7, управляющий вход 8, выход 9 признака меньше, информацио ные выходные шины 10, выход 11 приз нака больше. Узел приоритета содержит два .эле мента НЕ 12, элементы Исключающее ИЛИ 13,. элементы И 14, Устройство работает следующим об разом. Исследуемый диапазон (Х, Х) разбит на поддиапазоны, где X Ч границы поддиа 2пазонов. По сигналу, поступающему на шины начальной установки 6, первому реверсивному счетчику 1 присваивается значение Х, а реверсивным счетчикам 1 со второго по h-и присваиваются значения разности ( i 1, 2, .. . , ti ) . х,- -х,.. На управляющий вход 8 поступает сигнал, разрешающий работу устройства и блокирующий выходные шины 9-11. На информационный вход 7 начинают поступать импульсы. Высокий потенциал на выходе первого элемента НЕ 3 разрешает прохождение импульсов через первый трехвходовый элемент И 2 на вьмитаю щий вход первого реверсивного счетчика 1, Как только число поступивших импульсов превысит значение границы первого диапазона, на выходе первого многовходового элемента И 4 появ ляется высокий потенциал, блокирующий через соответствующий элемент прохождение импульсов на вычитающий вход первого реверсивного счетчика 1, и разрешает прохождение импульсов на вычитающий вход второго реверсивного счетчика 1. По мере превышения границ i-ro поддиапазона на выходе соответствую щего многовходового элемента И 4 появляется высокий потенциал, блоки рующий прохождение импульсов на вычитающий вход соответствующего i -го реверсивного счетчика 1 и раз решающий .прохождение импульсов на вычитающий вход ( i + 1)-го реверси ного счетчика 1. По окончании счета выходы узла приоритета 5 разблокировываются и н 984 соответствующей пшне 10 будет уровень высокого потенциала. На остальных шинах 10 будет потенциал низкого уровня. Порядковый номер элемента Исключающее ИЛИ 13 определяет номер поддиапазона. Если число не . входит в границы диапазона, на всех шинах 10 будет потенциал низкого уровня а, в зависимости от значения числа, единичный уровень будет присутствовать или на шине 9 признака Меньше или на шине 11 признака больше. Таким образом, при сохранении быстродействия устройства, определяемого только .временем счета, за счет сокращения оборудования счетчиков со второго по п-и происходит сокращение оборудования всего устройства. Для расчета технико-экономического эффекта примем объем оборудования первого реверсивного счетчика с учетом оборудования соответствующих элементов НЕ, трехвходового элемента И и многовходового элемента И равным одной условной единице (Р 1), а объем оборудования i-го реверсивного счетчика (i 2, 3, ...,ii) с учетом оборудования соответствующих элемента НЕ, трехвходового элемента И и многовходового элемента И равным 0,8 условной единицы (. 2 0) Объем оборудования двух элементов НЕ 12 и двух двухвходовых элементов И 14 примем равньм объему оборудования одного элемента Исключающее ИЛИ с учетом оборудования соответствующего двухвходового элемента И и равном 0,2 условной единицы (Pj Тогда объем оборудования известного устройства равен V пР + nPj (где п - количество границ поддиапазонов) , объем оборудования предлагаемого устройства равен (п-1) пР , V-V- KIWR.-,) „ 1 ,.. () Таким образом, предложенное устройство позволяет уменьшить объем оборудования при двух поддиапазонах на 8,3%, а при десяти - на 15% и исключить появление ложных сигналов в процессе счета на информационных выходах.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕМЮ ПОЛОЖЕНИЯ ЧИСЛА НА ЧИСЛОВОЙ ОСИ, содержащее и счетчиков, п элементов НЕ, 2п элементов И и узел приоритета, где п - число границ диапазонов, причем установочный вход кадцого счетчика подключен к шине начальной установки устройства, информационный вход устройства подключен к первым входам элементов И, с первого по п-й, вторые входы которых подключены к выходам соответствующих элементов НЕ, вход i-го элемента НЕ (где i 1, 2, ..,,h) подключен к выходу ( i + п )-го элемента И, входы которого подключены к выходам разрядов i -го счетчика, выход i-ro элемента И подключен к счетному входу i-ro счетчика, информационные входы узла приоритета соединены с выходами элементов И, с (п+ 1)-го по 2п -и, а выходы являются выходами указателя диапазона устройства, о тличающееся тем, что, с целью уменьшения аппаратурных затрат и устранения ложных срабатываний, третий вход первого элемента И подключен к третьему входу устройства и к управляющему входу узла приоритета, а выходы элементов И, с (п + 1)-гопо