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

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ЦИФРОВЫХ КОДОВ, содержащее задатчики границ диапазона, две схемы сравнения и регистр цифрового кода, выходы разрядов которого подключены к первым группам входов первой и второй схем сравнения, вторые группы входов которых соединены- с выходами разрядов задатчиков границ соответственно вер хнего и нижнего диапазонов, .отличающееся тем, что в него введен узел анализа знаков, входы которого соединены со знаковыми разрядами регистра цифрового кода и задатчиков границ диапазона и выходами ра- венства и неравенства схем сравнения, выходы узла анализа знаков являются выходами цифрового кода за пределы границ диапазона устройства.

Фиг.1

В

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и предназначе но для использования в системах контроля и обработки информации, в частности в системах рефрактометри- 5 ческих измерений вместо механических балансных и индикаторных систем, надежность которых очень мала.

Известны устройства, выполняющие побитовое сравнение двух чисел, pea- 10 лизованные на интегральных микросхемах (Volvo Handbuch 1978, Integrierte Digital-Schaltungen LACMAS-.Reihe, HEF 45858; Siemens Datenbuch 1974/75, Bd 1 Digitale Schaltungen MOS, 15 S. 112, The TTL Data Brok, Texas Instruments Deutschland, G. m.b.H., 1973, S.202).

Однако устройства допускают только количественное сравнение цифровых 20 величин без учета их знаков и не выполняют сравнение измеряемой величины с граничными значениями.

Известны также устройства, вьшолняющие преобразование аналоговой измеряемой величины при помощи аналогоцифрового преобразователя в цифровую величину с последующей обработкой ее на вычислительной машине.

Однако для малых приборов приме,нение вычислител.ной машины не всегда выгодно в экономическом отношении. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устрой ство для сравнения чисел, содержащее 5 задатчики границ диапазона, выпол , ненные на кольцевых регистрах, две схемы сравнения, регистр числа, выполненный в виде реверсивного счетчика, трехстабильные триггеры, элементы И, ИЛИ, И-НЕ, элемент задержки, причем выходы разрядов кольцевого счетчика подключены к первым группам входов первой и второй схем сравнения, вторые группы входов которых со- единены с выходами разрядов кольцевых регистров границ соответственно верхнего и нижнего диапазонов, выходы схем сравнения соединены с первыми входами соответственно первого и вто-50 рого элемента И, и первыми входами соответственно первого и второго элементов ИЛИ, выходы которых подключены к первым входам соответственно первого и второго трехстабильных 55 триггеров, первые выходы которых подключены к информационным входам первого и второго элементов И, выходы

которых являются выходами устройства вторые и третьи выходы трехстабильны триггеров через третий и четвертый элементы ИЛИ подключены к информационным входам третьего выходного элемента И, выход которого является третьим выходом устройства, управляющие входы выходных элементов И соединены с выходом входного элемента ИЛИ, входы которого соединены с первой шиной выбора режима и с шиной сброса устройства, соединенной также с входом сброса реверсивного счетчика и через элемент задержки с первыми входами третьего и четвертого элементов И, вторые входы которых подключены соответственно к шине задания режима сравнения и второй шине . выбора режима устройства, выход третьего элемента И подключен к вторым входам трехстабильных триггеров, третьи входы которых подключены к выходам пятого и шестого элементов ИДИ, первые входы которых соединены с выходами соответственно первого и второго элементов И, третьи входы которых подключены к шинам выбора счета, соединенных с входами управления счетом реверсивного счетчика, шина выбора кода соединена с первыми входами седьмого и восьмого элементов ИЛИ, вторые входы которых подключены к вторым выходам трехстабильных триггеров, а выходы - к первым управляющим входам соответственно девятого и десятого и одиннадцатого и двенадцатого элементов И, вторые управляющие входы которых подключены к шине задания режима сравнения а первые информационные входы - к информационной шине устройства, подключенной также к первым входам соответственно первого и второго элементов И-НЕ, вторые входы которых соединены с выходами соответственно первого и второго кольцевых счетчиков, а выходы - с вторыми информационными входами соответственно девятого и десятого и одиннадцатого и двенадцатого элементов И, выход четвертого элемента И подключен к третьим входам первого и шестого элементов И (Авторское свидетельство СССР 920701, кл. G 06 F 7/04, 1979). Известное устройство выполняет допусковый контроль за числами, заданными импульсными последовательностями или последовательным кодом, без учета их знаков. полняет допускового контроля за числами, заданными параллельным цифровым кодом, с учетом их знаков. Цель изобретения - расширение функ- 5 циональных возможностей устройства з.а счет обеспечения сравнения числа в параллельном цифровом коде с его граничными значениями с учетом их знаков. Поставленная цель достигается тем что в устройство для сравнения цифро вых кодов, содержащее задатчики границ диапазона, две схемы сравнения и регистр цифрового кода, выходы разря дов которого подключены к первым группам входов первой и второй схем сравнения,вторые группы входов которых соединены с выходами разрядов задатчиков границ соответственно верхнего и нижнего диапазонов, введен узел анализа знаков, входы которого соединены со знаковыми разряда ми регистра цифрового кода и задатчи ков границ диапазона и выходами равенства и неравенства схем сравнения вьпсоды узла анализа знаков являются выходами цифрового кода за пределы границ диапазона устройства. На фиг.1 представлена блок-схема устройства для сравнения цифровых ко дов} на фиг.2 - схема сравнения. Устройство содержит регистр 1 цифрового кода, схемы 2 и 3 сравнения, задатчики 4 и 5 границ диапазона, узел 6 анализа знаков. Кроме того, устройство может содержать узел 7 преобразования цифрового кода в семисегментный код и блок 8 цифровой индикации. Схема сравнения содержит И ячеек сравнения, где п - число разрядов сравНивае ых чисел, в каждой ячейке сравнения элементы НЕ 9 и 10, элементы И-НЕ 11-14, многовходовой эдемент И-НЁ 15, элемент НЕ 16. Устройство работает следующим образом. В .регистре цифрового кода записан абсолютное значение сравниваемого числа в цифровом коде и код знака. В схемах 2 и 3 сравнения производится сравнение числа, представленно го Y -битовым цифровым кодом с п -битовыми цифровь1Ми кодами соответствен но значений верхней и нежней границ диапазона по абсолютной величине без учета их знаков. руются два сигнала Л и Е , причем единичный уровень сигнала D означает, что абсолютное значение- сравниваёмого числа ме,ньше или больше / равно значению соответствующей границы диапазона. Единичный уровень сигнала Е сигнализирует о равенстве сравниваемого числа значению соответствующей границы диапазона. Сигналы со схем сравнения, а также коды знаков сравниваемого числа и значений верхней и нижней границ диапазонов подаются на входы узла аналиг за знаков, на выходе которого формируются сигналы Р и Q , показывающие, на5 одится ли сравниваемое число за пределами или в пределах границ выбранного диапазона, причем при Р 1, Q 0 сравниваемое число находится за пределом верхней границы диапазона, при Р 0, Q 0 - внутри выбранного диапазона,при , - за пределом нижней границы диапазона устройства. Код сравниваемого числа может быть преобразован в семисегментный код с помощью узла 7 преобразования цифрового кода в семисегментный с последующим отображением на блоке 8 цифровой индикации. Схема сравнения работает следующим образом. Прямые коды разрядов сравниваемого числа и соответствующей граииць диапазона поступают на входы соответствующих поразрядных ячеек схемы сравнения, причем прямой код М разряда сравниваемого числа поступает на первый вход элемента И-НЕ 12 и через ; элемент НЕ 9 на первый вход элемента И-НЕ 11, прямой код А разряда соответствукмцего значения диапазона поступает на второй вход элемента И-НЕ 11 и через элемент НЕ 10 на второй вход элемента И-НЕ 12. .. Рассмотрим работу схемы сравнения, включающую четьгое ячейки сравнения. На выходе элемента И-НЕ 11 старшего разряда формируется сигнал 52 который поступает на первый вход элeмeнta И-НЕ 13, на второй вход которого поступает сигнал с зыхо а элемента И-НЕ 12, а на третий входсигнал разрешения сравнения. С выхода, элемента И-НЕ 13 через злемен-ц ЬНЕ 14 снимается сигнал D,j, D 112562 Сигнал единичного уровня формируется при сигнал единичного, уровня - при М-} г Сигналы Ci с выходов элементов И-НЕ 11 всех ячеек сравнения поступают на 5 входы многовходового элемента И-НЕ 15 с выхода которого снимается сигнал EA , сигнал Ед единичного уровня формируется при М А . Так как сигнал D поступает на третий вход элементов И-НЕ и 13 ячей ки сравнения, более мпадшего разряда как стробирующий, на выходах элементов И-НЕ 11 и 14 следующей ячейки сравнения loteett соответственно С„.)„М„А,, 1 при Зчг 0, T.e.Mj Axjj или1)1, T.e. и M.J, г A 2V i7S/« 2Z где U-ij 1 при и АЛ 271 22 Йа вькоде первой ячейки сравнения аналогично образуются сцгналы к DOO -. Схема сравнения может включать произвольное число ячеек сравнения. Она может быть использована также пр разработке интегральных схем, например при использовании в качестве основного узла сравнения схемы сравнения с четырьмя ячейками сравнения, причем входы Cg и Df должны быть соединены с выходами узла сравнения donee старших разрядов, а выходы С/j и Вд - с входами узла сравнения более младших разрядов. С выхода схемы сравнения снимается сигнал Сд Tft. 26 Сигналы БД, Б) и сигналы Dg, Е , сформированные на выходах схемы 3 сравнения, где сравниваемое число сравнивается со значением второй границь диапазона 8 , и коды знаков сравниваемого числа и значений границ диапазона поступают на вход узла 6 анализа знаков, с выхода которого снимаются сигналы Р и С , причем , если сравниваемое число находится выше верхней границы диапазона, Q 1, если сравниваемое число находится ниже нижней границы диапазона, т.е. P VWVMEji-Ve-EB-Vft- B-VME..D., где VM - знак сравниваемого числа; д - знак верхней границы диапазона;Vg знак нижней границы диапазона. ,V«Eft VeEgVft V, Чд,Е,ПдЕ,Ов. При этом значения границ диапазона не входят в допустимый диапазон. Значения верхней и нижней границ взаимосвязаны имогут изменяться в любь1х пределах. Устройство для сравнения цифрового кода может быть применено в рефрактометрах любой конструкции, используемых для управления процессами. Предлагаемое устройство позволяет простыми и экономичными средствами определить точное положение сравниваемого числа относительно заданного диапазона, причем установка значений верхней и нижней границ диапазона не требует больших временных затрат./ Признано изобретением по результатам экспертизы, осуществленной ведомством по изобретательству Германской Демократической Республики.

гН-п

л S

Фиг.2