Устройство для сравнения чисел Советский патент 1979 года по МПК G06F7/02 

Изобретение относится к области обработки цифровых данных, в частности к устройствам для сравнения чисел и может быть использовано в устройствах автс 1атического контроля и управления.

Известно устройство, обеспечивающее сравнение чисел с учетсм поля допуска, содержащее сравнивающий блок, входы которого соединены с выходами реверсивного счетчика и регистра, формирователь поля допуска, вход которого соединен с выходом равно сравнивающего блока, а выход через схему ИЛИ - со входся реверсивного счетчика, входы управления которого через схемы ИЛИ соединены соответственно с выходами больше и меньше сравнивающего блока 1.

Недостатком его является сложность.

Наиболее близким техническим решением к данному предложению является устройство для сравнения чисел, содержащее сумматор, элементы И, ИЛИ НЕ, причем первая группа входов сумматора соединена с входньми шинами первого числа, а его вторая группа

входов через элементы НЕ - с входными шинами второго числа 2,

К недостаткам известного устройства можно отнести следующее:

1) схема устройства зависит от величины допуска и меняется при изменении поля допуска; 2) устройство не обеспечивает на выходе сигналов больше, меньше с учетом поля

0 допуска.

Указанные недостатки не позволяют использовать известное устройство в целях автоматического контроля и управления при сравнении чисел, ког5да требуется изменение поля допуска в темпе поступления сравниваемых чисел. Кроме того, из-за отсутствия

больше

меньше

на

сигналов

выходе устройства нельзя осуществить автоматическую подстройку контролируемого объекта.

Целью изобретения является повышение точности при сравнении чисел в поле допусков.

Цель изобретения достигается тем, что в устройстве выходы всех разрядов сумматора соединены с первыми входами элементов ИЛИ первой группы и через элементы НЕ - с первьми вхоДс1ми элементов ИЛИ второй группы, пр чем ко вторым входам элементов ИЛИ первой и второй групп подключены входные шины поля допуска соответствующих разрядов, а выходы элементов ИЛИ первой и второй групп соединены со входами первого и элементов И соответственно, управлякядие входы которых подключены к вшке разресЕЮНия, а выходы - к входам первого элемента ИЛИ, выход котен ого соединен с выходной шиной устройства и через НЕ - с первыми вхопями третьего и четвертого элемен тов И, выходы KOftoftiDi подключены к выкодньм шинам устройства, а вторые входы соединены с ПЕИНОЙ разрешения, выход переносов суиматора подкхночен к третьему входу третьего элемента И и через элемент йЕ - к третьему вход четвертого элет1ента И. Яа чертеже приведена схшла предложенного устройства для сравнения чисел. В схему включены: шина I первого и второго числа, сумматсч 2, элет енты НЕ 3, шины 4 поля допусков, элементы НЕ 5, группа элементов ИЛИ 6, группа элементов ИЛИ 7, элементы И 8, 9, элемент ИЛИ 10, элемент НЕ 11, элементы И 12, 13, шина разрешения 14, элемент НЕ 15, шина 16 устройства больше ,шина 17 устройства меньше, шина 18 устройства норма. Устройство работает следующим образом. На входы устройства поступают п-разрядные числа а и в по параллельныг двоичным кодс1м. В результате сложения прямого кода числа а и обратного кода числа в с использованием сугллатора 2, работающего с циклическим переносом, на выходе сумматора 2 фордагаруется разность чисел а и в в виде числа с и знак разности чисел Pn -iЗначения числа с и знака Рц-ц в зависимости от разности чисел на 1 единиц младшего разряда, где , 1, 2 и т.д. представлены в таблице.

О 1 1 1 1 1 1 1 О О

1 о о о

.1 о о о о о о о 1 1 1 1 1 1 1

1

о о о о о о о 1 1 1 1 1 1 1

1 1

1 1 1 1 о о о о

о о о о

о

При сравнении чисел а и в на абсолютное равенство поля допуска .Д должно быть равно 0(й 0) т.е. (3 da ... d 0. Если а Ь, то i Of т.е. с п В этом случае при наличии сигнала разрешения сравнения формируется сигнал

о 1 1

1 1 о 1

1 1

о 1 о о

3 3 3 3 7 1 1

о

1 о 1 о 1

о 1 1

о

3 3 3 3

о

1 о о о

1

1 о

7

1

на выходе элемента И 9, кото60 Р через элемент ИЛИ 10 поступает на шину норма 18 и одновременно через элемент НЕ 11 блокирует работу элементов И 12, 13. Если или . а в на любое число 1, то при д О с на выходах элементов И 8 и 9 формируется уровень О, так как на одном либо нескольких входах элементов И 8, 9 в зависимости от значения i формиУровень О руется уровень выхода элемента ИЛИ 10 подается на шину 18 и через элемент НЕ 11 подго(гавливает к работе элементы И 12 и 1 При а в d.Ha выходе элемента И 13 при наличии сигнала разрешения сравнения формируется уровень 1, который подается на выходную шину большеV 16. При . Через элемент НЕ 15 уровень О поступает на вход элемента И 12, на выходе которого при наличии сигнала разрешения сргшнения формируется сиг нал 1 и подается на выходную шину меньше 17. При сравнении чисел с точностью единицы младшего разряда на шины поля допуска поступает d l, d2 (Зэ.... При , ± -1 (см. таблицу) на выходе элемента И 9 формируется сигнал , так как на вход, соответствующий с, через элемент ИЛИ 7 посс шины d С выхода элетупаетмента И 9 сигнал через элемент ИЛИ 10 поступает на выход устla п ройства норма по шине 18. При 1 формируется на i +1 сигнал выходе элемента И 8, поскольку после инверторов 5 с э п а с О компенсируется сигналом d 1, поступающим через элемент ИЛ 6. С выхода элемента И 8 сигнал i через элемент ИЛИ 10 поступает на шину 18 выхода устройства норма. При /1 / ( на выходах элементов И 8, 9 формируется О, так как на одном либо нескольких входах присутВ этом случае на выхоствуетде устройства формируется сигнал больше меньше в зависимости от значения (см, вариант А В и А В, описанный ранее) . В -таблице приводятся примеры сравнения чисел с точностью трех и семи единиц младшего разряда. Если на всех шинах поля допуска установт.е. d Z то устройство позволяет производить сравнение с точностью единиц младшего разряда. Для обеспечения правильной работы устройства рекомендуется устанавливать код поля допуска дискретно Д 0,1,3 f 7,15. . .2 Необходимо отметить, что k. не может быть равно п так как в этом случае д , и сигнал норма будет формироваться при любых значениях чисел А и В. Заявленное устройство позволяет производить приближенное сравнение двух п-разрядных чисел, представленных прямым параллельным двоичным кодом, в поле допуска л которое может меняться в темпе поступления чисел, а также формирует сигналы больше , меньше для автоматической подстройки контролируемого объекта, если числа Айв отличаются на большее число младшего разряда, чем поле допуска л . Формула изобретения Устройство для сравнения чисел, содержащее сумматор, элементы И, ИЛИ, НЕ, причем первая группа входов сумматора соединены с входными шинами первого числа, а его вторая группа входов через элементы НЕ - с входными шинами второго числа, отличающееся тем, что, с целью повышения точности при сравнении чисел в поле допусков, в нем выходы всех разрядов сумматора соединены с первыми входами элементов ИЛИ первой группы и через элементы НЕ - с первыми входами элементов ИЛИ второй группы, причем ко вторым входам элементов ИЛИ первой и второй групп подключены входные шины поля допуска соответствующих разрядов, а выходы элементов ИЛИ первой и второй групп соединены со входами первого и второго элементов И соответственно, управляющие входы которых подключены к шине разрешения, а выходы - к входам первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с выходной шиной устройства и через элемент НЕ - с первыми входами третьего и четвертого элементов И, выходы которых подключены к выходным шкнам устройства, а вторые входы соединены с шиной разрешения, выход переносов сумматора подключен к третьему входу третьего элемента И и через элемент НЕ - к третьему входу четвертого элемента И. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 468237, кл. G 06 F 7/02, 25.04.75. 2.Гаврилов Ю.В., Пучко А.Н. Арифметические устройства быстродействующих ЭЦВМ, М., 1970, изд. Советское радио , с. 253-255, рис.5.4.1 (прототип).