Устройство для сравнения чисел Советский патент 1984 года по МПК G06F7/02 

1 Изобретение относится к автомати ке и вычислительной технике и может быть использовано в аппаратуре, пред назначенной для выделения из исследуемого процесса заданного отноше- ния чисел по их кодам. По основному авт.св. № 1023321 известно устройство- для сравнения чисел, содержащее две группы элементов И, группы элементовИЛИ-НЕ, НЕ, элемент ИЛИ, двоичные счетчики, причем прямой и инверсный выходы каждого г-го разряда первого двоичного счетчика, где , (У -l , 1, соединены с первыми входами ( элементов И первой и второй групп соответственно, прямой и инверсный выходы каждого г-го разряда второго, двоичного счетчика подключены к вторым входам (vi-г + П-х элементов И второй и первой групп соответствен но, выход каждого{| -го элемента И, где 3 1 ,2,. . . , (м-1) , первой и второй групп соединен с первым и вторым входами соответственно -го элемента ИЛК-НЕ группы, выход каждого-j-го элемента ИЛИ-НЕ группы подключен к третьим входам (-j +1)-х элементов И первой и второй групп и через - -и элемент НЕ группы - к третьему входу (-J «1)-го элемента ИЛИ-НЕ группы, выход л -го элемента И первой группы соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход (м-)-го элемента ИЛИ-НЕ подключен к третьему входу г -го элемента И первой группы, выход каждого г-го элемента И первой группы соединен с (г + 1)-м входом эле мента ИЛИ, также содержащее триггер элементы И, делители числа импульсов, дешифраторы, переключатели, выход элемента ИЛИ соединен с входом установки в единичное состояние первый и второй информационные входы уст1Л1Йства соединены с первыми входами первого и второго элементов И соответственно, выход первого элемента И подключен к информационному входу первого двоичного счетчика, выход второго элемента И соединен с входом первого делителя числа импуль сов, прямой выход триггера подключен к вторым входам первого и второго элементов И, инверсный выход триггера соединен с входами установки в нулевое состояние двоичных счетчиков и делителей числа импульсов, выходы первого делителя числа импульсов подключены к входам перво152Jго дешифратора, выход которого через первый переключатель соединен с входом второго делителя числа импульсов, выходы которого подключены к входам второго дешифратора, выходы которого через второй пере|ключдтель соединены с входами установки в нулевое состояние делителей числа импульсов и с информационным входом второго двоичного счетчика СП. Недостатком известного устройства являются ограниченные функциональные возможности устройства, так как оно не обеспечивает определение временных интервалов между превьшениями заданного процентного отношения сравниваемых чисел и текущего времени в моменты возникновения превышений. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет определения временных интервалов между превышениями заданного процентного отношения сравниваемых чисел и текущего времени в момент возникновения превышений. Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены счетчик текущего времени, счетчик временных интервалов, две группы электронных ключей, дешифратор времены исследования процесса, второй эле - мент ИЛИ и элемент задержки, причем счетные входы счетчиков текущего времени и временных интервалов подключены к входу Иетка времени устройства, разрядные выходы счетчика текущего времени подключены к входам де1вифратора времени исследования процесса, выход заданного интервала которого подключен к второму входу установки нулевое состояние триггера, выход превьшения заданного процентного отношения устройства подключен к управляющим входам электронных ключей групп и через элемент задержки к второму входу установки в единицу триггера и к первому входу второго элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к входу запуска устройства и входу установки в нулевое состояние счетчика текущего времени, выход второго элемен- , та ИЛИ подключен к входу установки в нулевое состояние счетчика временных интервалов, разрядные .: выходы счетчиков текущего времени и временных интервалов соединены с информационными входами электронных ключей Соответственно первой -и второй групп, выходы которых являются выходами устройства Текущее время и Временной интервал. На чертеже приведена блок-схема устройства. Устройство содержит группы элементов И 1 , -2. Jttj 2j, ,22,... группу элементов ИЛИ-НЕ ,3 , 3 ,. ., элементы НЕ А,, 4,..., первый элемент ИЛИ 5, счетчики 6 и 7, делитель 8 и 9 числа импульсов, дешифраторы 10 и 11, элементы И 12 и 13, триггер 14, переключатели 15 и 16, информационные входы 17 и 18 устройства, выход 19 запуска устрой ства, выход 20 превышения заданного процентного отношения устройства, второй элемент ИЛИ 21, элемент 22 з держки, группы электронных ключей 2 и 24, счетчик 25 текущего времени, счетчик 26 временных интервалов, дипифратор 27 времени, выход 28 уст ройства Текущее время, выход 29 устройства Временной интервал и вход 30 Метка времени. Устройство работает следующим образом. На информационные входы I7 и 18 устройства поступают первая и вторая последовательности импульсов, а на счетные входы счетчика 25 текущего времени и счетчика 26 временных интервалов - метки времени. После подачи сигнала Пуск по входу 19 триггер 14 переходит в состоя ние 1 и открывает элементы И 12 и 13, а также устанавливает счетчик 25 текущего времени и счетчик 26 временных интервалов в исходное состояние. Счетчик 25 начина ет счет текущего времени, а счетчик 26 - счет временного интервала Последовательность импульсов, поступившая на вход 17, проходит далее через элемент И 13 на двоичный счетчик 7. Последовательность импульсов, поступившая на вход 18, проходит через элемент И 12 на делитель 8 числа импульсов. С помощь переключателей 15 и 16 заранее уст новлен .коэффициент деления делител 8, соответствующий заданному процентному отношению чисел. Входная последовательность им.. пульсов, поступившая на вход 18, пройдя через делитель 8, претерпевает масштабное, преобразование. 24 Таким образом происходит уменьшение избыточности информации путем ее сжатия. Перенос с разряда единицы на разряд десятки осуществляется с выхода переключателя 15 на счетный вход делителя 9. Полученные на выходах элемента И 13 и делителей числа импульсов сигналы поступают на соответствующие им двоичные счетчики 6 и 7, где они кодируются в код счетчика. Параллельно считанные с них коды поступают на входы элементов И 1/i, 1, ..., U ,2),2j , ..., 2rt . На входы элементов И 1 и 2 подаются соответственно значения самого старшего разряда а и ау,. , на элементы И 12 и 2 - значения а (- &(i-i1H . Э(м-о бсим) далее до самого младшего разряда. На третьи входы этих элементов за исключением элементов 1 и 2 подается сигнал, наличие которого определяется результатом сравнения более старших разрядов. На выходе элементов И 1 и 2 сигнал появляется в том случае, если значения какого-либо из разрядов сравниваемых чисел не совпадают. Если значение h-2 разряда числа А превышает значение и -го разряда числа 5 , то сигнал появляется на выходе элемента И 1 , с выхода которого сигнал поступает на вход элемента ИЛИ 5. Если значение п-го разряда числа В превышает значение и-го раз,ряда числа , то сигнал появляется на выходе элемента ИЛИ-НЕ 3, что приводит к отсутствию сигнала на выходе элемента ИЛИ-НЕ Зг,. Для удобства объяснения работы устройства примем обозначение любого промежуточного разряда буквой m . Тогда 1 С ЦП и . Отсутствие сигнала на выходе элемента ИЛИ-НЕ 3iYi приводит к отсутствию сигналов на выходах элементов И l,.,, и к пояааению сигнала на выходе элемента НЕ . , что в свою очередь приводит к возникновению сигнала на входе элемента ИЛИ-НЕ ,,. Это является причиной отсутствия сигнала на выходе элемента ШШ-НЕ 3., и т.д. Если значения разрядов и ftvv числа А ив равны, то сигналы на выходах элементов И и 2ff, отсутствуют, что приводит к наличию сигнала на выходе элймеи та ИЛИ-НЕ 3kr при этом результат определяется сравнен ем разрядов .СХтм. и 6ц,., и т.д. Таким образом, возникновение сигнала хотя бы на одном выходе элемента И 1 приводит к возникнове нию сигнала на выходе элемента ИЛИ 5, который является выходным сигналом, определяющим превьшение заданного процентного отношения чисел -А и 6 . Появление сигнала на выходе 20 приводит к выключению триггера 14 и к обнулению двоичных счетчиков 6 и 7 и делителей 8 и 9 числа импульсов. Этот же сигнал через эле мент 22 задержки вновь запускает триггер 14 и через второй элемент ИЛИ 21 устанавливает в исходное состояние счетчик 26 временных интервалов. При этом сравнение чисел -Айв повторяется. При установке триггера 14 в I счетчика 25 текущего времени продолжает .считать текущее время от . момента подачи сигнала Пуск, а счетчик 26 временных интервалов начинает счет нового временного интервала/до поступления последуюАющего события --- - 100%. м. Сигн В с выхода 20 одновремено с выключен триггера 14 открывает группы ключе 23 и 24, которые обеспечивают выда чу текущего времени (время момента наступления события --- 100% М% ..о / и временного интервала от момента включения устройства до момента вы А полнения условия --- . 100% М%. (в общем случае интервал времени м ду двумя последовательно наступивши ми событиями --- - 100% М% L В Время работы устройства задается дешифратором 27 времени, которьй определяет время, в течение которого проводится исследование процесса. Посыле того,как состояние счетчика.25 текущего времени соответствует установленному состоянию дешифратора 27 времени, будет сформирован сигнал, который обеспечит уста новку О триггера 14. Устройство выключается до подачи последующего сигнала Пуск 19. Применение предлагаемого устройства позволяет получать информацию не только о моменте превьпиения заданного процентного отношения чисел (что имеет место в прототипе), но и получать значения временных интервалов между превышениями, а также текущее время в моменты превышений. Это.дает полную картину об интенсивности (частности) превьшгения заданного процентного отношения чисел и, таким образом, обеспечивает возможность набора статических данных о состоянии контролируемого процесса в течение определенного промежутка времени. Эти данные могут быть использованы для принятия решения о необходимости внешнего воздействия на .ход протекания процесса, характеристики которого описываются числами -А и ,В . Для процессов, в которых число сравнивае№1х чисел Чимпульсов) зависит от времени суток, предлагаемое устройство позволяет определить интенсивность превьш1ений в течение суток путем привязки значений текущего времени к реальному времени суток. Реализация предлагаемого устройства, созданного путем введения дополнительных узлов, позволяет автоматизировать измерения интервалов времени между превьш1ениями заданного процентного отношения чисел, характеризующих контролируемый процесс, увеличить точность измерения, исключить присутствие оператора, уменьшив тем самым стоимость обслуживания, и обеспечить набор статистических данных о ходе нестационарного процесса экономичными средствами. Полученные с помощью предлагаемого устройства статистические данные , являются достаточными исходными данными для расчета вероятностных характеристик распределения событий (математическое ожидание, дисперсия и др.) исследуемого случайного процесса. Таким образом, предлагаемое устройство более эффективно по сравнению с ранее известным - устройствомпрототипом. В предлагаемом устройстве достигнута качественно новая техническая

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ЧИСЕЛ по авт.св. № 1023321, о т л и1 ч а, ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет определения временных интервалов между превьшениями зёданного процентного отношения сравниваем)1х чисел и текущего времени в момент возникновения превьшений, в него введены счетчик текущего времени, счетчик временных HHTepBianoB, две группы электронных ключей, дешифратор времени исследования процесса, второй элемент ИЛИ и элемент задержки, ,причем счетные входы счетчиков текущего времени и временных интервалов подключены к входу Метка времени устройства, выходы разрядов счетчика текущего времени подключены к входам дешифратора времени исследования процесса, выход заданного интервала времени исследования процесса, выход заданного интервала которого подключен к второму входу установки в нулевое состояние триггера, выход превьпиения заданного процентного отношения устройства подключен к управляющим входам элект ронных ключей групп и через элемент задержки к второму входу установки в единицу триггера и к первому входу второго элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к входу запуска устройства и входу установки в нулевое состояние счетчика текущего времени, выход второго элемента ИЛИ подключен к входу установки в нулевое состояние счетчика временных интервалов, выходы разрядов счетчиков текущего времени и временных интервалов соединены с информационными входами электронных ключей. соответственно первой и второй групп, выходы которых являются выходами , текущего времени и временного интервала устройства.