Устройство для сравнения чисел Советский патент 1990 года по МПК G06F7/04 

10 11

ел

00

J

00 4

Изобретение может быть использовано при технической реализации сравнения чисел в устройствах автоматического контроля и управления и в системах ЧПУ станками. Целью изобретения является упрощение устройства. Устройство содержит сумматор 1, группу 2 элементов НЕ, входы первого 3 и второго 4 сравниваемых чисел, входы верхнего 5 и нижнего 6 допусков, элемент НЕ 7, блок 8 анализа, выходы 9, 10, 11 устройства, вход 12 управления, блок 13 сравнения, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 14. Устройство сравнивает числа, представленные N-разрядным двоичным кодом, с учетом несимметричного допуска на отклонение в разные стороны одного числа от другого, причем каждый из допусков может быть представлен любым двоичным числом с разрядностью не более N. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Фиг.1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при технической реализации сравнения чисел в устройствах автоматического контроля и управления и в системах ЧПУ станками.

Цель изобретения - упрощение устройства .

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства для сравнения чисел на фиг, 2 - принципиальная схема блока сравнения;.на фиг. 2 - принципиальная схем.а блока сравнения; на фиг, 3 - схема блока анализа.

Устройство для сравнения чисел содержит сумматор 1, -группу элементов НЕ 2, первую 3 и вторую 4 группы входов чисел устройства, входы верхнего 5 и нижнего б допусков устройства, элемент НЕ 7, блок 8 анализа, выходы устройства Норма 9, Больше 10, Меньше 11, вход 12 управления, блок 13 сравнения, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 14, Блок 13 сравнения содержит п разрядных узлов сравнения, каждый из которых содержит элементы ИЛИ 15-17, И 18 и 19 и И-НЕ 20.

Устройство работает следующим образом.

На первую группу входов сумматора 1 с шины 3 подается код первого числ А и с шины 4 через группу элементов °НЕ 2 - код второго числа В. В результате сложения прямого кода числа А и обратного кода числа В на выходе С результата суммиров.гия сумматора, работающего с циклическим переносом, формируются код числа и сигнал на выходе переноса .

Если , то сигнал на выходе РП4., сумматора равен логической единице а на выходе результата суммирования сумматора I образуется прямой код числа (алгоритм работы сумматора I выглядит следующим образом; С А+Б+Р-,в случае, если Р.,, имеют А+В+1 А-В С 0).

Если же , то сигнал на выходе Pnt равен логическому нулю, а на вы ходе результата суммирования (алгоритм работы сумматора 1 в этом случае; А+В+0 А-В-1 - В-А ).

Выходной код С результата суммирования подается на вход блока 13 срав 1 нения, где производится сравнение с границами допусков в зависимости от сигнала на выходе переноса Phil сумматора . Если на выходе переноса

5

0

5

0

5

0

5

0

5

РП41 сумматора 1 единичный сигнал, то сравнивается прямой код числа С с кодом i, соответствующим верхнему допустимому отклонению значения числа А от значения числа В. При этом на выходе блока 13 сравнения единичный сигнал, если , и нулевой сигнал, если .

Если на выходе переноса Р сумматора 1 нулевой сигнал, то сравнивается обратный код числа С с кодом j нижнего предельного отклонения числа А от числа В, При этом на выходе блока 13 сравнения единичный сигнал, если , и нулевой сигнал, если Oj (в этом случае на втором входе q/ блока сравнения присутствует единичный уровень сигнала, который управляет включением границы допуска в соответствующую область определения).

При поступлении на входы элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 14 разноименных сигналов на его выходе появляется единичный сигнал, который запрещает появление выходных сигналов на выходах

10и 11 устройства и при наличии сигнала разрешения на управляющем 12 входе возбуждает выход 9 устройства Норма. Появление единичного сигнала на выходе 9 устройства означает, что соотношение между числами А и В не выходит за пределы допусков.

Если на входах элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 14 одинаковые сигналы, то на его выходе нулевой сигнал, который запрещает появление выходного сигнала на выходе 9 устройства. При этом возбуждается один из выходов 10 или

11устройства в зависимости от уровней сигналов на первом и втором входах блока 8 анализа. Если на первом входе блока 8 анализа единичный сигнал, то возбуждается выход 10 устройства Больше, если же на выходе

Рп+1 нулевой сигнал, возбуждается выход II устройства Меньше.

Блок сравнения работает следующим образом.

Сравнение производится, начиная со старших разрядов. Возможны два случая сравнения в зависимости от уровня сигнала на Pn4.., -м выходе.

I. Р„4| 1, Если старший разряд числа Сп (фиг. 2) больше старшего разряда верхнего допуска 1Л, т.е. ,,, то на выходе q „+1 единичный уровень сигнала независимо от информации на входе q „. В этом случае, при

К°Д i верхнего допуска передается через элементы И-НЕ 20 на первые входы элементов И 18 обратным кодом, значит, на всех трех входах элементов И 18 единичные уровни сигналов и на выходе элемента И 18 единичный уровень сигнала, который через элемент ИЛИ 17 проходит на выход qh, поразрядного узла сравнения (ПУСП).

Если , то , при Ри+1 1 . При этом на выходе элемента И 19 нулевой уровень сигнала, на выходе элемента И-НЕ 20, а значит, и на выходе элемента И 18, нулевые уровни сигналов. На входах элемента ИЛИ 17 и на выходе его нулевые уровни сигналов. Если (при Ph+1 l) коды С„ и in одинаковые, т.е. , , то на выход q mi передается код, присутствующий на входе qr.

Если Oj, то , , . На выходах элементов И 18 и 19 - нулевые уровни сигналов, а значит, и на выходе элемента ИЛИ 17 нулевой уровень сигнала. Если , , , . При этом на входах элемента И 18, а значит, и на его выходе - единичные уровни сигналов, следовательно, на выходе элемента ИЛИ 17 единичный уровень сигнала.

При равенстве имеют либо , , , либо , , j l, при этом на выход q.ta+. передается код, присутствующий на входе q.

На фиг. 3 приведен один из возможных вариантов реализации схемы блока анализа. Блок анализа содержит выходы Норма 9, Больше 10, Мень15

ше 11, вход 12 управления, вход 21 (четвертый вход блока анализа), вход 22( первый вход блока анализа), вход 23 { второй вход блока анализа), элемент НЕ 24, первый 25, второй 26 и третий 27 элементы И,

Блок анализа работает следующим образом.

Если на его входе 21 единичный уровень сигнала, то управляющим сигналом с входа 12 открывается элемент И 25, и на выходе 9 блока анализа формируется сигнал Норма. Элементы И 26 и 27 при этом закрыты нулевым сигналом с выхода элемента НЕ 24. Ес

1548784

0

5

ли на входе 21 блока анализа.нулевой уровень сигнала, на входе 22 - единичный, а на входе 23 - нулевой, то управляющим сигналом с входа 12 открывается элемент И 26 и на выходе блока анализа формируется сигнал Больше. При нулевом уровне сигнала на входе 21 и комбинации сигналов на входе 22 О и на входе 23 1 управляющим сигналом на входе 12 открывается элемент И 27 и на выходе блока анализа формируется сигнал Меньше.

Формула изобретения

0

1. Устройство для сравнения чисел, содержащее сумматор, группу элемент

20 тов НЕ, элемент НЕ и блок анализа, содержащий элемент НЕ и три элемента И, причем входы первого числа устройства соединены с первой группой входов сумматора, входы второго

5 числа устройства через соответствующие элементы НЕ группы соединены с второй группой входов сумматора, выход переноса которого соединен с первым входом элемента И блока ана0 лиза и через элемент НЕ - с первым входом второго элемента И блока анализа, в блоке анализа выход элемента НЕ соединен с вторыми входами первого и второго элементов И, вход элемента НЕ соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого является входом выдачи резуль- та устройства и соединен с третьими входами первого и второго элементов И блока анализа, выходы первого, второго и третьего элементов И блока анализа являются соответственно выходами Больше, Меньше, Норма устройства, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит блок сравнения и элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходу блока сравнения и к выходу переноса сумматора, который подключен также к v. входу переноса сумматора и к первому управляющему входу блока сравнения, второй управляющий вход которого сое5 динен с выходом элемента НЕ, входы верхнего и нижнего допусков устройства соединены соответственно с первой и второй группами входов блока сравнения, третья группа входов которого

5

0

соединена с выходами разрядов сумматора, выход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ подключен к входу элемента НЕ блока анализа.

0

тов ИЛИ соединены соответственно с входами первого элемента И, выход которого соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго элемента И, первый вход второго .элемента И i-го узла сравнения является i-м входом третьей группы блока сравнения к соединен с первым входом второго элемента ИЛИ 1-го узла сравнения, в каждом узле сравнения вторые входы вторых элементов И и ИЛИ объединены, второй вход второго элемента ИЛИ первого узла сравнения является вторым управляющим входом блока сравнения, выход третьего элемента ИЛИ j-ro узла сравнения, где j . 1..,п-1, соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ (j+l)-ro узла сравнения, выход третьего элемента ИЛИ n-го узла сравнения является выходом блока сравнения.

ff+1

Норма

- больше

11 ч

Меньше