УСТРОЙСТВО для ВЫЧИСЛЕНИЯ ТЕКУЩЕЙ РАЗНОСТИ Советский патент 1970 года по МПК H03K23/86 

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть применено в специальных счетно-решающих нриборах, котда необходимо определять текущую разность количества поступающих сигналов, имеющих различные смысловые значения (например, больще или меньще заданной величины измеряемого нараметра), ирн случайном распределении этих сигналов.

Известн з1 устройства, производящие сложение и вычитание чисел, представленных последовательностью сигналов, в которых производится определение знака их разиости, например устройство, состоящее из десятичного реверсивного счетчика, схемы для изменения иаиравления счета и схемы автоматического реверсироваиия нри нереходе счетчика через иуль, которое производит сложение или вычитаиие чисел, иредставлеиных последовательностью сигиалов, с определением знака числа. Устройство может исиользоваться в ряде случаев, однако, если вводимые в него сигналы будут иметь различные смысловые значения, то оно не обеспечивает автоматического переключения направления счета счетчика и определения знака числа в зависимости от смысловых значений поступающих сигиалов.

ния счета двоичного реверсивного счетчика и знака текущей разности последовательностей сигиалов с двумя случайно распределенными смысловыми значениями в зависимости от 5 количества и смысловых значений поступающих сигналов.

Предлагаемое устройство отличается тем, что содерл пт устройства формирования сигналов прямого и обратного направлений счета, состояидне каждое из двух двухвходовых схем «И, выходы которых через схемы «ИЛИ соединены с входами триггера реверса, два параллельных счетных входа реверсивного счетчика подключены к двум источ5 пикам входных сигналов и к одноименным входам двух схем «И устройств формирования сигналов прямого и обратного нанравлений счета, а также к входам схем «И, выходы которых соедииеиы с соответствующими

0 входами триггера знака, другие входы которых подсоединены параллельно к выходу устройства сброса счетчика в «иуль, а выходы триггера знака иодсоедииены параллельно к разноимеиным входам различных схем «И

5 устройств формирования сигналов прямого и обратного направлений счета.

Предлагаемое устройство позволяет автоматически вычислять в двоичном коде текущую разность последовательностей сигналов

выми значениями. Если на вход устройства (при нулевом его состоянии) поступает сигнал первого смыслового значения (больше заданной велнчнны измеряемого нараметра - /г+), то этн сигналы суммнруются, а сигналы второго смыслового значення (меньше заданной величины намеряемого параметра - «) вычигаются. Прн этом разность будет иметь ноложнтельный знак. Если на вход устройства (ири нулевом его состоянии) ноступает сигнал второго смыслового значения (;г), то будут суммироваться сигналы второго смыслового значення, а сигналы нервого смыслового значения (п) вычитаться. При этом разность будет иметь отрицательный знак. Выбор направления счета и определение знака чнсла производятся автоматически каждый раз ири переходе счетчика через нулевое состоянне.

На чертеже изображена функцнональная схема устройства для вычнслення текуш,ей разности носледовательностей снгналов с дву-. мя разлнчнымн смысловымн значениями.

Оно содержит устройство / формирования сигнала прямого направления счета, устройство 2 формирования сигнала обратного нанравления счета, триггер 3 реверса с двумя счетными входами, двоичный реверсивный счетчик 4, устройство 5 сброса счетчика в «иуль, устройство 6 формирования отрицательного знака чнсла, устройство 7 формирования иоложптельного знака числа и триггер 8 знака с двумя раздельными входами.

Устройство / формирования сигнала прямого направления счета служит для получения сигнала, который устанавливает триггер 3 реверса в положеиие, соответствующее прямому направлеипю счета счетчика 4. Оно представляет собой сочетание двух логических диодных ячеек «И .9 н 10 на два входа каждая и логической ячейки «ИЛИ И на два входа с ннвертором.

Однн вход ячейкн «И 9 соедннен с аналогнчнь1М ему входом устройства 2 формирования сигнала обратного направления счета и со счетным входом двоичного реверсивного счетчика 4, соответствующим входу п+. Другой вход ячейкн «И 9 соедннен с выходом триггера 8, который соответствует ноложнтельному знаку числа, и с входом логической ячейки «И 10 устройства 2. Входы ячейки «И 10 соединены аналогнчно входам ячейкн «И 9, но, соответственно, со счетн1 м входом п двоичного реверсивного счетчика 4 н выходом триггера 5, который соответствует отрицательному знаку числа. Выходы логических ячеек «И 9 и 10 иодсоеднпены к входам лог 1ческой ячейки «ИЛР1 11, выход которой соедннен с входом триггера 3, который соответствует нрямому нанравленню счета.

Устройство 2 формирования сигнала обратного нанравлення счета аналогично устройству / формирования снгнала прямого направления счета. Входы устройства 2, связанные со счетными входами двоичного реверсивного счетчнка 4, соед И1ены аналогично входа.м устройства /, а входы, связанные с выходами триггера 8, соединены нерекрестно но отношению к аналогичным входам устройства 1. Выход устройства 2 соедииеи с входом триггера 3 реверса с двумя счетными входами.

Двоичный реверснвный счетчнк 4 собран но обычной схеме. Он иредиазначен для счета импульсов в прямом и обратном нанравлениях.

Первый разряд двоичного счетчика 4 имеет два счетных входа, один из которых служит для ввода снгналов со значением п+, а другой - со значением га. Счетные входы соединены соответственно с входами устройств / н2

формирования снгналов прямого и обратного нанравлений счета и устройств 6 и 7. Входы счетчика 4, устанавливающие нрямое и обратное иаиравлення счета, соединены с соответствующими выходами триггера 5. Устройство 5

сброса счетчика в «нуль состоит из диодной логической ячейки тииа «И на число входов, равное числу разрядов двоичного реверсивного, счетчика 4. Входы ячейкн тина «И соединены с темн коллекторами транзисторов двончных разрядов счетчика 4, которые имеют отрицательный нотенцнал, когда счетчнк находится в нулевом состоянии. Выход устройства и нодсоедииен к однотиниы.м входам устройств 6 н 7.

Устройство 6 формирования отрицательного знака числа иредставляет собой диодную логическую ячейку тииа «И иа два входа с инвертором. Однн вход ячейкн «И соедннен с выходом устройства 5, а другой вход - со счетным входом п нервого разряда счетчнка 4. Выход устройства 6 соедннен с входом триггера 5, который соответствует знаку «минус.

Устройство 7 формирования иоложительного знака числа аналогнчно устройству 6. Входы

устройства 7 соединены аналогично входам устройства 6 соответственно с входом счетчика , а выход соедииен с входом триггера 8, который соответствует знаку «нлюс. Входы триггера 8 связаны соответственно с выходамн устройств 6 н 7 формирования ноложительного н отрнцательного знаков числа. Положительный выход трнггера 8 соедннен параллельно с входами ячейкн «И 10 устройства 2 и ячейки «И 9 устройства /, а отрнцательный выход соедннен нараллельно с входами ячейки «И 9 устройства 2 и ячейки «И 10 устройства 1.

Устройство работает от неренадов напряження отрицательной нолярности. Перед началом счета двоичный реверснвный счетчик 4 ставится в нулевое иоложенне. На выходе устройства сброса счетчнка в «нуль - отрнцательный иотенцнал, который прнложен к входам устройств 6 н 7 формирования отринательного и ноложнтельного знаков числа.

Устройство работает следующим образом. положительного знака чнсла. Таким образом, на обоих входах схемы совнадения «И устройства 7 будет отрицательный потенциал, в результате чего на выходе устройства 7 ноявится положительный иотенциал, который устанавливает триггер 8 в положение, соответствующее положительному знаку числа. На этом выходе появляется отрицательный нотенциал.Отрицательный нотенциал с выхода триггера 8 прикладывается к входам устройств 1 и 2 формирования сигналов прямого и обратного направлений счета, при этом происходит совпадение отрицательных сигналов от входа « и от триггера 8, приложенных к входам устройства / формирования сигнала прямого направления счета. На выходе устройства 1 появляется положительный потенциал, который устанавливает триггер 3 в положение прямого счета. Во время присутствия отрицательного потенциала на входе 7t+ сигнал в счетчик не поступает. По окончании действия отрицательного нотенциала на входе п+ в первый разряд счетчика 4 вводится единица. Если следующие сигналы будут поступать по входу л+, то счетчик 4 будет суммировать их обычным образом. Носле записи в счетчик 4 первой единицы, на выходе устройства 5 сброса счетчика в «нуль появляется положительный потенциал, который закрывает входы устройства 6 и 7. Если теперь отрицательный перепад папряжения поступает но входу п, то знак числа не будет изменен, так как не будет совпадения отрицательных сигналов на входе устройства 6 формирования отрицательного знака числа. В то же время происходит совпадение отрицательных сигналов на входе схемы устройства 2. На выходе устройства 2 возникает положительный потенциал, который переключает триггер 3 в положение обратного направления счета. По окончании действия отрицательного нотенциала на входе п происходит вычитание единицы из числа, накопленного в счетчике 4. Если теперь отрицательные сигналы будут поступать по входу п, то будет происходить вычитание единиц из числа накоплениого в счетчике 4. В момент, когда будет вычтена последняя единица, на выходе устройства 5 сброса счетчика в «нуль появляется отрицательный потенциал. Следующий отрицательный сигнал по входу п вызывает совпадение сигналов на входе устройства 6, что нрпводпт к переключению знака числа с на «- в триггере 8. Прн этом на выходе триггера 8, обозначенного знаком «-, появляется отрицательный потенциал напряжения и происходит совпадение отрицательных сигналов на входах ячейки «И W устройства / формирования сигнала нрямого направления счета, что вызывает нереключение триггера 3 в ноложение прямого направления счета. Теперь сигналы со значением п будут суммироваться, а снгналы со значением п+ будут вычитаться до тех пор, пока число в счетчике не будет равно нулю и следующий сигнал носле нуля счетчика будет но входу п+. По окончании счета число, накопленное в счетчике 4, считывается обычным образом. Знак разности определяется по положеиию отрицательного нотенциала на выходе трш гера знака 8. Предмет изобретения Устройство для вычисления текущей разности последовательности сигналов с двумя различными смысловыми значениями, содержащее двоичный реверснвный счетчик, триггер реверса, тр иггер знака, устройство сброса счетчика в «нуль и логические схемы «И, «ИЛИ, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства п расшнрения функциональных возмол-сностей, оно содержит устройства формирования сигналов прямого и обратного нанравлепий счета, состоящие каждое из двух двухвходовых схем «И, выходы которых через схемы «ИЛИ соединены с входами триггера реверса, два параллельных счетиых входа реверсивного счетчнка подключены к двум источникам входных сигналов и одноименным входам двух схем «И устройств формирования сигналов прямого и обратного направлений счета, а к входам схем «И, выходы которых соединены с соответствующими входами триггера знака, другие входы которых подсоединены параллельно к выходу устройства сброса счетчика в «нуль, а выходы триггера знака подсоединены параллельно к разноименным входам различных схем «И устройств формирования сигналов прямого и обратиого направлений счета.