СРАВНИВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦИФРОВЫХ СЛЕДЯЩИХ СИСТЕМ Советский патент 1973 года по МПК G06F7/02 

Изобретение относится к автоматике ii вы-шслительиой технике. Известно сравнивающее устройство, содержащее нреобразователи кода в .нанряжение, логические элементы н ключн. Предложеиное устройство отличается те:.м. что OiHO содержит разностные элементы, причем выходы нервой и второй лар преобразователей подключены ко входам соответственно первого н второго раз}юстных элементов, выход которых связав со входами соответственно первой и второй пары ключей, иодключеияых выходами ко входам элементов «ИЛИ, вы.ходы которых соединены со входами третьей нары ключей, связа ниых выходами со входами третьей пары преобразователей напряжения в код, выходы которых подключены ко входам третьего разностного элемента. Это позволяет упростить устройство. На чертеже представлена структурная схема нр едл а I- а е .м о го устр о йств а. В схеме применяются преобразователи кода в напряжение (ПКН) с ,нескольки1.1и входа ми. В приеципе ПКН могут быть собраны по любой из существующих схем. входов каждого из преобразователей целесообразно выбирать небольщим; 4 или 5. Это позволяет не предъявлять к ПКН строгих требований но ТОЧ.НОСТИ. Разностные эле.менты РЭ, РЭ2, РЭ- cpaBiHHвают выходные напрял ення преобразователей кода в наиряженне и выдают результат в виде напряжения того или иного знака. С.хемы разностных элементов могут быть любьгми. В частности, можно использовать схемы алгебраического сложения напряжений. Ключи /Vi-/Сб выполняются на транзисторах по обычным схемам. При этом онн «астрое.ны такивд образом, что ключи /Ci-КА срабатывают от уровия нанряжен ия, соответствующего еди.инце младщего разряда ПКН, а -ключи Ks, KS - от уровня, соответствуюи1,его не менее, чем двум едииинам младщего разряда. Ключи /Vi, /Сз, Къ срабатывают от сигналов одноГ иолярности, а ключи Kz, К4, Кб - от сигналов противоположной полярности. Элементы НЛИ и ИЛИ-у рассчитаны и;; сигиаль разной полярности. Выходной сигнал выдается в виде нанряжеиия, зависящего от разности двух чисел. Ввиду того, что устройство иредназиачеио для цифровых следящих систем, нет необходимости получать выходной сигнал, пронорцнональный лробым значениям разности чисел. Обычно достаточно, чтобы величина напряження была пронорциональна тре:М-четырем младщнм разрядам, а нрн большем числе разрядов разностного сигнала выходное напряжение оставалось бы .максимальным.

В рассматриваемом устройстве шропорциональное напряжение получ-ается для трех младш-их ра13рядов (без существевных изменений схема может быть настроена иа получение з,наченнй для четырех младших разрядов).

УсТ рОЙСТВО состоит из :НеОКОЛЬ1КИ:Х ОДНОТИИных узлов, каждый из крторых включает два преобразователя кода в «аиряжение, разностный элемент я два , срабатывающ их от ваПряжения, соответствующего одной едшн-ище -младшего разряда .на выходе разностаюго элемента. Число таких узлов отаределяется числом сравниваемых разрядов. Лишь узел, на который подаются самые младшие разряды сравниваемых чисел, отличается от других тем, что выход разностного элемента «е соединен с ключами, нескольку с него снимается окончательный результат, соответствующ.ий размосги двух чисел. Кроме этого, в ПКН этого узла добавлено еш,е по одноМу входу, па которые подаются сигналы с ключей , /(G, срабатывающих от иа:пряже,ний, соответствующих двум единицам младшего разряда.

Устройство работает следующие образом.

На входы схемы подаются в нараллельном коде два сравниваемых двоичных числа о.., ап-1... Озй221 и Он, Cn-i... 038-261. Б качестве при.мера прИНЯто, что эти числа - десятнразрядные (т. е. ).

Анализ показывает, что разность двух чисел выражается трехразрядным двоичным числом (или числолг с меньшим количеством разрядов) только в том случае, если на выходе РЭу получается сигнал, иулю или единице младшего разряда сравниваемых чисел fls, «з, «-4 и бб, 05, 64; а на выходе РЭз - сигнал, равный нулю или единице младшего разряда сравниваемых чисел Ою, «9 е„ ct/ н в. вд,

Og. 87.

При лЮбoi.м другом ЗНаченИн сигнала на выходе Pdz или Р5з разность полных чисел а....а2а н eii....0:)ei выражается числО:М разрядов больше трех, и следовательно, выходное напряжение РЭ должно быть максимальным.

Необходи;мыми и достаточными условиями того, что разиостиый сигнал чисел и... ajfli и в... .201 ие превосходит чи1сла, выражаемого тремя младшвми разрядами, являются; IОн яп -I 011-2 «11-3 - 011 «11-1 в11-2 fill л :§:; 1

I «9 fls а- - бо e.s в71 1

I ОЕ Й5 «4 - вб в5 04 I 1

Для нашего случая () это будет система двух неравенств:

I «10 flg as а- - GIO «я 08 «71 « 1 (1)

lOg 0,5 Ял 0G 00 в4 1(2)

Расс.мотриим два примера.

1.Пусть требуется оиределить разиость двух чисел 101 О 1 101 и 1011 010 ПО. Условия (1) и (2) здесь выполияются: (1011 - 1011) 0;

(011-010) 1;

И следовательно, разиость чисел ие нревосходит но величине числа, выражаемого тремя младшнмн разрядамн. Действительно:

1011011101 -10 ПО 10110 : 00000001 11.

2.Пусть требуется оиределить раз1гость чмсел 1101П0011 и lOOniOOOil. Из УСЛОВИЙ (1) и (2):

(1101-1001) 0100

(ПО-МО) о

не выполняется первое; следовательно, разность чисел запишется числом, |Превосходящ м три младших разряда. Действительно:

П01110011 -1001110001 0100000010.

На вход .преобразователя кода в напряжение подаются четыре старших раз1ряда Ою ад GS «7 одного числа, анавходЯ/СЯ - четыре старщих разряда вю бд 08 б другого числа. Пропорционалыные напряження с выходов этих элементов поступают на разностный элемент РЭ, который выдает напряжение, пропорциональное разности чисел аю ад а а,н 010 09 08 S;. Это напряжение, как управляющее, подается на входы ключей /Ci н Kz и через элементы ЯЛЯ н ИЛИ - на входы ключей Xs и .

Если разностный сигнал равен нулю, то все ключи остаются запертыми; если разностный сигнал равен единице младшего разряда, то открывается либо ключ К, лнбо Kz в зависимости от знака разностного сигнала. Выходные сигналы этих .поступают иа преобразователи flKHz и в качестве саэдых старших разрядов. Разностный элемент РЭ выдает напряжение, пропорциональное разности чисел аг. ДБ «з 04 и вг. вв 05 в4, где Ск - выходной сигнал ключа Ki, а вк - выходной сигнал ключа /Сг. Это напряжение управляет работой ключей /Cs и /Сб. Напряжение с ключей /Сз iH /(4 подается на нреобразовател.и Я/СЯз и ПКН в качестве четвертого рааряда. На выходе схемы (разностного элемента ЯЭз) Образуется наиряжение Увых, пропорциональное исковдой разности входных чисел Ою flg сц и 010 09 .-.бь причем эта раЗ)Ность определяется тремя младшими разрядами.

Если «апряжеиие на выходах РЭ или РЭ2 превосходит единицу младшего разряда (две и более), то открывается либо .ключ Дб, либо люч /Сс. Напряжения с выхо.дов ключей К.5 и /Сб поступают в .качестве 5-го разряда иа преобразователи ПКН и Я/СЯз. На выходе схемы (элемента РЭз) образуется максимальное на.пряжение, превосходящее три младших разряда.

Пред м е и 3 о б ip е т г -и -и я

Срав1инваюн.1ее -стройство для цифровых следяших систем, содержащее .преобразователи кода в нанряжение, логи1ческие элементы и ключи, отличающееся тем, что, с целью уп-роще1И1Я устройства, оно содержнт раэностиые элементы, п.ричем выходы первой и второй пар иреобразовате.тей иодключены ко входам соответствеиио первого и второго разностных элементов, выход которых связан со входами соответственно первой и второй пары ключей, подключенных выходами ко входам эломеитов «ИЛИ, выходы которых соединены со входами третьей пары ключей, связанных выходами со входами третьей пары преобразователей .напряжения в код, выходы которых подключены ко входам Т1ретьего разностного элемента.

°9 °

ЦП

iiil

. Sg 8g 87