Устройство для сравнения чисел с допусками Советский патент 1980 года по МПК G06F7/04 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ЧИСЕЛ

1

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в автоматизированных цифровых системах контроля и управления.

Известны устройства для сравнения чисел с допусками для проверки работоспособности объекта контроля по принципу «меньше, «норма, «больше с разбиением поля допуска на градации 1.

Недостаток устройства - обладает значительной погрешностью результата сравнения в градациях, которая обусловлена округлением значения градации до целого числа.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, содержащее элементы И, И-ИЛИ-НЕ, триггер, счетчики, реверсивный счетчик, схемы сравнения, блок памяти, причем первый вход управления устройства соединен с первым входом первого, второго и третьего элементов И, первым входом управления реверсивного счетчика и со входом управления блока памяти, выходы которого подключены к первым группам входов первой и второй схемы сравнения, вторые группы входов С ДОПУСКАМИ

которых соединены с выходами первого счетчика и реверсивного счетчика соответственно, второй вход первого элемента И подключен ко второму входу управления устройства, а выход - информационному (счетному)

5 входу реверсивного счетчика и первого счетчика, выход первой схемы сравнения соединен со входами управления первого счетчика и с информационным входом второго счетчика, выходы которого подключены ко входам элементов И группы, первый выход

10 второй схемы сравнения соединен с первым входом элемента И-ИЛИ-НЕ и со вторым входом второго элемента И, второй выход схемы сравнения подключен ко второму входу элемента И-ИЛИ-НЕ и ко второму

j входу третьего элемента И, выходы второго и третьего элементов И соединены со входами установки триггера в единичное и нулевое состояние соответственно, прямой выход триггера подключен к третьему входу элементов И-ИЛИ-НЕ и ко второму входу

20 управления реверсивного счетчика, инверсный выход триггера соединен с четвертым входом элемента И-ИЛИ-НЕ и с третьим входом управления реверсивного счетчика, выход элемента И-ИЛИ-НЕ подключен к управляющим входам элeмeFlтoв И группы и к третьему входу первого элемента И 2. Недостаток устройства - при округлении кода значения одной градации до целого числа точность результата сравнения зависит от степени округления и ведичины отклонения кода значения измеряемого параметра от его номинала. Цель изобретения - повышение точности сравнения чисел с допусками при разбиении поля допуска на градации. Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее группы элементов И, элементы И, триггер, счетчики, реверсивный счетчик, схемы сравнения, блок памяти, причем первый вход управления устройства соединен с первыми входами первого, второго и третьего элементов И, с первым входом управления реверсивного счетчика и со входом управления блока памяти, первая и вторая группы выходов которого подключены к первым группам входов соответственно первой и второй схем сравнения, вторая группа входов первой схемы сравнения соединена с выходами реверсивного счетчика, вторая группа входов второй схемы сравнения подключена к выходам первого счетчика второй вход первого элемента И соединен со вторым входом управления устройства, а выход первого элемента И подключен к информационно.му входу первого счетчика, выход второй схемы сравнения соединен со входом управления первого счетчика и с информационным входом второго счетчика, выходы которого подключены ко входам элементов И группы, первый и второй выходы первой схемы сравнения соединены с первыми входами второго и третьего элементов И соответственно, выход второго элемента И соединен со входом установки в единичное состояние триггера, выход третьего элемента И соединен со входом установки в нулевое состояние триггера, прямой и инверсный выходы которого подключены соответственно ко второму и третьему входам управления реверсивного счетчика, третий выход первой схемы сравнения соединен с управляющими входами элементов И группы и третьим входом первого элемента И, введены третий счетчик и третья схема сравнения, первая группа входов которой соединена с третьей группой выходов блока памяти, а вторая группа входов подключена к выходам третьего счетчика, информационный вход которого соединен с выходом первого элемента И, а выход третьей схемы сравнения подключен к управляющему входу третьего счетчика и к информационному входу реверсивного счетчика. На чертеже представлена блок-схема устройства. Устройство содержит реверсивный счетчик 1, элемент И 2, схемы 3, 4, 5 сравнения, блок 6 памяти, счетчики 7, 8, 9, группу элементов И 10, элементы И 11, 12, триггер 13, входную щину 14, входы 15, 16 управления, входную шину 17, выходные шины 18, 19, 20. Устройство работает следующим образом Перед началом работы на устройство поступает сигнал сброса (на чертеже не показан), который устанавливает все три счетчика в нулевое состояние. Информация об измеряемом значении параметра в виде кода, поступающая по входной шине 14, записывается в прямом коде в реверсивный счетчик 1 сигналом, поступающим по входу 15 управления. Этим же сигналом открывается первый элемент И 2, а также записываются в блок 6 памяти коды, поступающие по входной шине 17. Эти коды соответствуют номинальному значению параметра, значению допуска и количеству градаций в поле допуска. В схеме сравнения происходит сравнение кодов номинального значения параметра, поступающего из блока 6 памяти и измеряемого значения параметра, поступающего из реверсивного счетчика 1 и результат сравнения записывается в триггер 13 сигналом по входу 15 управления через элементы И 11, 12. При значении кода измеряемого значения меньше номинального значения параметра сигнал с первого выхода схемы 4 сравнения устанавливает триггер 13 в положение, обеспечивающее сигнализацию знака отклонения измеряемого параметра от его номинального значения, который в данном случае «меньше, о чем свидетельствует сигнал на выходной шине 19 и переключает по второму входу управления реверсивный счетчик 1 в режим сложения. Последовательность тактирующих импульсов по входной шине 16 через открытый элемент И 2 поступает на информационный вход счетчиков 7 и 8, работающих в счетном режиме. Результат, соответствующий количеству поступивших тактовых импульсов, сравнивается схемой 3 сравнения с кодом, поступающим из блока 6 памяти, значение которого равно количеству градаций, на которое разделено поле допуска. Результат сравнения кодов в виде сигнала с выхода схемы 3 сравнения поступает на информационный вход реверсивного счетчика 1 и на вход установки в нулевое состояние счетчика 7. Таким образом, в реверсивном счетчике 1 за один такт совпадения кодов в схеме 3 сравнения значение кода увеличивается на единицу. Этот процесс повторяется периодически до тех пор, пока на информационном входе счетчика 7 существует последовательность тактирующих импульсов При равенстве кода реверсивного счетчика 1 с кодом номинального значения поступающего с блока 6 памяти в схеме 4 сравнения сигнал с первого выхода снимается, а на третьем выходе вырабатывается сигнал, который закрывает элемент И 2, прекращая поступление тактирующих импульсов на информационный вход счетчиков 7 и 8. Одновременно сигнал с третьего выхода схемымы 4 сравнения поступает на вход группы элементов И 10, на второй вход которых поступает код счетчика 9 и при их совпадении код, соответствующий градации, поступает на выходную шину 18 устройства.

Значение кода, соответствующее количеству поступивших тактовых импульсов в счетчик 8, сравнивается с кодом, поступившим из блока 6 памяти, значение которого равно коду допуска. Результат сравнен«я этих кодов в виде сигнала с выхода схемы 5 сравнения поступает на информационный вход счетчика 9 и на вход установки в нулевое состояние счетчика 8. Таким образом, за каждый такт совпадения кодов в схеме 5 сравнения, при котором на счетчик 8 поступает количество тактовых импульсов, равное значению кода допуска, на счетчик 9 поступает один импульс. Этот процесс повторяется периодически до тех пор, пока на информационном входе счетчика 8 существует последовательность тактирующих импульсов.

С выхода счетчика 9 снимается информация о количестве градаций, укладывающихся в отклонении измеряемого параметра от номинала.

Если код измеряемого значения параметра находится в пределах допуска или за полем допуска, но больше номинального значения параметра, то на втором выходе схемы 4 сравнения возникает сигнал уровнем логической «1, а на первом и третьем выходе отсутствует сигнал, т. е. выдается напряжение уровнем логического «О. Сигнал со второго выхода схемы 4 сравнения устанавливает триггер 13 в положение, обеспечивающее выдачу сигнала уровнем «1 на выходе 20, сигнализируя, что код измеряемого значения параметра больще номинального. Одновременно сигнал уровнем «1 со второго выхода схемы 4 сравнения переключает по третьему входу управления ревер сивный счетчик 1 в режим вычитания. Последовательность тактирующих импульсов, аналогично предыдущему, поступает через открытый элемент И 2 на информационный вход счетчиков 7 и 8, работающих в счетном режиме и значение кодов этих счетчиков сравнивается соответственно схемами 3 и 5 сравнения, с выхода которых результат сравнения кодов в виде сигнала поступает на вход установки в нулевое состояние счетчиков 7 и 8 соответственно на информационный вход реверсивного счетчика 1 и счетчика 9. Таким образом, в реверсивном счетчике 1 за один такт совпадения кодов в схеме 3 сравнения значение кода уменьшается на единицу. Этот процесс повторяется периодически до тех пор, пока значение кода в реверсивном счетчике 1 не станет равным коду номинального значения параметра поступающего на вход схемы 4 сравнения из блока 6 памяти. При равенстве кодов в схеме 4 сравнения на третьем ее выходе

вырабатывается сигнал уровнем «1, который закрывает элемент И 2, прекращая поступление тактирующих импульсов на информационный вход счетчиков 7 и 8 и открывает группу элементов И 10, обеспечивая индикацию кода количества (значения) градаций, зафиксированного счетчиком 9. Таким образом, и в этом случае определяется величина отклонения измеряемого параметра от его номинального значения в градации и его знак.

0 Введение третьего счетчика, третьей схемы сравнения и новых связей выгодно отличает предлагаемое устройство для сравнения чисел с допусками от известного, так как повыщает точность устройства. В устройстве отсутствует погрешность, возникающая в результате округления кода значения одной градации до целого числа, так как в блок памяти заносится код значения поля допуска и код числа количества градаций. Таким образом, в предлагаемом устройстве происходит умножение кода значения отклонения измеряемого параметра от его номинала на число количества градаций в поле допуска с одновременным делением пачки тактовых импульсов счетчиком 8 и схемой 5 сравнения. Результат сравнения

заносится в счетчик 9.

Формула изобретения

Устройство для сравнения чисел е допусками, содержащее группы элементов И, элементы И, триггер, счетчики, реверсивный счетчик, схемы сравнения, блок памяти, причем первый вход управления устройства соединен с первыми входами первого, второго и третьего элементов И, с первым входом управления реверсивного счетчика и со входом управления блока памяти, первая и вторая группы выходов которого подключены к первым группам входов соответственно первой и второй схем сравнения, вторая группа входов первой схемы сравнения соединена с выходами реверсивного счетчика, вторая группа входов второй схемы сравнения подключена к выходам первого счетчика, второй вход первого элемента И соединен

со вторым входом управления устройства, а выход первого элемента И подключен к информационному входу первого счетчика, выход, второй схемы сравнения соединен со входом управления первого счетчика и

с информационным входом второго счетчика, выходы которого подключены ко входам элементов И группы, первый и второй выходы первой схемы сравнения соединены с первыми входами второго и третьего элементов И соответственно, выход второго

элемента И соединен со входом установки в единичное состояние триггера, выход третьего элемента И соединен со входом установки в нулевое состояние триггера, прямой

и инверсный выходы которого подключены соответственно ко второму и третьему входам управления реверсивного счетчика, третий выход первой схемы сравнения соединен с управляющими входами элементов И группы, и третьим входом первого элемента И, отличающееся тем, что, с целью повышения точности сравнения чисел с допусками при разбиении поля допуска на градации, в него введены третий счетчик и третья схема сравнения, первая группа входов которой соединена в третьей группой выходов блока памяти, а вторая группа входов подключена к

выходам третьего счетчика, информационный вход которого соединен с выходом первого элемента И, а выход третьей схемы сравнения подключен к управляющему входу третьего счетчика и к информационному входу реверсивного счетчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 543936, кл. G Об F 7/04, 30.05.74.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2513688, 19.02.78 (прототип).