Устройство для поиска числа,ближайщего к заданному Советский патент 1985 года по МПК G06F7/04 

Изобретение относится к автомати ке и вычислительной технике и может быть использовано в системах дискрет ного управления и ЭВМ. Известно устройство для поиска числа, ближайшего к заданному, содер жащее два элемента И, К схем сравнения, счетчик, элемент ИЛИ 1 j . Недостатком известного устройства являются его низкие функциональные возможности. Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство для определения экстремальных чисел, содержащее триггер, два элемента И, счетчик, К схем сравнения, элемент ИЛИ, каждая i-я группа информационных шин устройства, где ,2,...,К, соединена с вхо дами первой группы i-й схемы сравнения, выход которой подключен к i-му входу элемента ИЛИ, выход -которого соединен с первым входом первого эле мента И, выход которого соединен с входом вычитания счетчика, выходы которого подключены к входам второй группы схем сравнения, первьй вход задания режима устройства соединен с входами установки в единичное соетояние счетчика и триггера, инверсньш выход которого подключен к второму входу первого элемента И, второй вхо задания режима vcтpoйcтвa соединен с входами установки в нулевое состояни счетчика и триггера, выход элемента ИЖ соединен с первым входом второго элемента И, инверсный выход триггера подключен к второму :чходу второго элемента И, вход тактовых сигналов устройства соединен с треть ми входами первого и второго элементов И, выход второго элемента И подключен к входу сложения счетчика 2. Недостатком известного устройства являются невысокие функциональные возможности. Так как среди множества чисел имеются как ближайшее большее, так и ближайшее меньшее, выбирается только одно из них (в зависимости от режима работы). Для выборки другого необходимо переключить режим работы. Потеря времени на переключение делает неэффективным применение устройства в системах управления, кроме того, устройство формирует возрастающую или убывающую последовательност чисел только в своем режиме. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем одновременного формирования возрастающей и убывающей последовательности чисел. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для поиска числа, ближайшего к заданному, содержащее элемент И, К схем сравнения, где К - количество чисел в массиве, элемент МИ, первьй счетчик, триггер, причем каждая i-я группа информационных входов устройства, где ,2, ...К, соединена с первой группой входов i-й схемы сравнения, выход которой подключен к i-му входу элемента 1ШИ, выход которого является выходом готовности устройства и соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с шиной тактовых импульсов устройства, а выход - с входом сложения первого счетчика, установочные входы которого соединены с входами заданного числа устройства, а вход управления записью - с входом управления записью устройства, выход триггера является выходом обнаружения экстремального числа устройства, введены коммутатор, элемент задержки, элемент НЕ и второй счетчик, причем шина тактовых импульсов устройства соединена с входом установки в единичное состояние триггера, через элемент НЕ - с входом установки в нулевое состояние триггера и через элемент задержки - с управляющим входом коммутатора, первая группа входов которого соединена с выходами разрядов первого счетчика, а вторая группа входов - с выходами разрядов второго счетчика, установочные входы которого соединены с входами заданного числа устройства, а входы сложения и управления записью соответственно с выходом элемента И и управления записью устройства, выход коммутатора подключены к вторым группам выходов всех схем сравнения и являются выходами найденного числа, устройства. Сущность изобретения заключается в одновременном формировании на двух счетчиках возрастающей и убывающей последовательностей чисел, начинающихся с поступившего числа, и нахождении среди имеющихся на входах схем сравнения чисел ближайших большего и меньшего к заданному.

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства -на фиг.2 - вре енная диаграмма его работы.

Устройство содержит элемент И1, элемент ИЛИ 2, схемы сравнения 3,f... 3,, первый 4 и второй 5 счетчики, элемент задержки 6, коммутатор 7, элемент НЕ 8, триггер 9, шину тактовых импульсов 10, группы информационных входов устройства 11,... 11,1, входы заданного числа 12, вход управления записью 13, выходы схем сравнения 14, выход готовности 15, вькоды 16 найденного числа, выход обнаружения экстремального числа 17.

Устройство работает следующим образом.

На вход управления записью устройства 13 поступает импульс, по которому заданное число (вход 12) записыва ется в первьй (суммируняций) счетчик 4 и второй (вычитающий) счетчик 5. Т.е. на выходе счетчика 4 формируется возрастающая последовательность чисел, а на выходе счетчика 5 убывавдая. На ншне тактовых импульсов 10 присутствует уровень О,которой через элемент задержки 6 поступает на вход управления коммутатора 7 я разрешает вьщачу информации с выхода счетчика 5, которая поступает на вторые группы входов схем сравнения 3...3j. На входы 11, ... 1 IK поступают коды чисел, среди которых производится поиск. Если среди этих чисел нет числа, равного заданному,что контролируется элементом ИЛИ 2, то на первый вход элемента И1 поступает сигнал разрешения. После этого на вход 10 .поступают импульсы (фиг.2с1), которые через элемент И 1 поступают на вход суммирования счетчика 4 и вход вычитания счетчика 5. Эти импульсы через элемент 6 задержки постзшают на вход управления коммутато ра 7, поочередно переключая его выход на выходы счетчиков 4 и 5.

Время задержки на элемент 6 (Г

WA

фиг.28) берется больше времени задержки на элемент Й1 и счетчике 4 и 5 Таким образом, на выходе коммутатора 7 поочередно появляется возрастакяцая и убывающая последовательности чисел которые поступают на схемы сравнения 3, и при совпадении кодов чисел на выходах соатветствукяцих схем сравнения появляются сигналы, которые поступают на соответствующие выходные шины 14 и на вход элемента ИЛИ 2, на выходе которого формируется сигнал, который поступает на выход 15, указывая, что число найдено, и на элемент И 1, запирая его, в результате чего прекргп(ается поступление тактовых импульсов на входы счетчиков 4,. 5, которые останавливаются, а с их выводов код найденного числа через коммутатор 7 поступает на выход 16. Одновременно с помощью элемента НЕ 8 и триггера 9 на выходе 1 формируется признак ближайшего чис- ла (меньшее - О или большее ) к заданному.

Для формирования последовательностей числе необходимо, чтобы числа на выходе 11...11, были в наличии во время Про 6 (фиг. 2 К, г ) и за времй , (фиг.2В,t) отключались от устройства до прихода положительного или отрицательного перепада тактового импульса в зависимости от того,что обнаружено меньшее ближайшее или большее ближайшее число.

Применение предлагаемого устройства в сравнении с прототипом позволяет оперативно находить ближайшее число и формировать сразу две последовательности чисел: возрастающую и убывающую, начиная от заданного, что расширяет область применения устройства ввиду, возможности контроля двух контролируемых параметров.

tit. I ЙГИ ifoffoB чисел

IIк ВхоЗ ffoffoS чиеел

3f

crtttfa cpaoнения i

г

, iMHtm

w

пая

Jw

сгема

сревменИя

.1г.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОИСКА ЧИСЛА, БЛИЖАЙШЕГО К ЗАДАННОМУ, содержащее элемент И, k схем сравнения, где k количество чисел в массиве, элег мент ИЛИ, первьй счетчик, триггер, причем каляая -i -я группа информационных входов устройства, где i 1,2, ..., 1 , соединена с первой группой входов 1 -и сравнения, вьссод которой подключен к i -му входу элемента ШШ, выход которого является выходом готовности устройства и соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с шиной тактовых импульсов устройства, а выход - с входом сложения первого счетчика, установочные входы которого соединены с входами заданного числа устройства, а вход управления записью - с входом управления записью устройства, выход триггера является выходом обнаружения экстремального числа устройства, отличающееся тем, что, с целью расширения области его применения за счет одновременного формирования возрастакяцей и убьшающей последовательности чисел, в него введены коммутатор, элемент задержки, элемент НЕ и второй счетчик, причем шина тактовых импульсов устройства соединена с входом установки в единичное состояние триггера, через элемент НЕ - с .входом установки в нулевое состояние триггера и через элемент задержки - с управляющим входом коммутатора, (Л первая группа входов которого соединена с выходами разрядов первого счетчика, а вторая группа входов - с выходами разрядов второго счетчика, установочные входы которого соединены с входами заданного числа устройства а входы сложения и управления 4i t 30 записью - соответственно с выходами элемента И и управления записью устройства, выходы.коммутатора подключены к вторьм группам выходов всех схем сравнения и являются выходами ЭО найденного числа устройства.