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

1

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в системах контроля и регулирования для сравнения разности двух величин с третьей 5 величиной, представленных цифровыми кодами.

Известно устройство для сравнения двойных чисел, содержащее поразрядные схемы И и ИЛИ, многовходовую схе- 10 му ИЛИ, выходные схемы И, схемы НЕ, поразрядные шины прямых и инверсных значений кодов сравниваемых чисел, шину сигнала разрешения сравнения и выходные . Указанное устрой- 15 ство позволяет сравнивать два числа: А и В и выдавать результат сравнения вида , , АсВ.

Недостаток этого устройства в том, что оно не позволяет определять, на- 20 ходится ли разность сравниваемых чи- сел в наперед заданном интервале или она больше или меньше его.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устрой- 25 ство для сравнения чисел, содержащее . генератор счетных меток, выход которого через входной элемент И соединен со входами первого и второго счетчиков, а выходы переноса первого зО

и второго счетчиков подключены к первым входам первого и второго триггеров соответственно. Вторые входы этих триггеров соединены с шиной записи второго числа, соединенной с установочными входами второго счетчика, а установочные входы первого счетчика с шиной записи первого числа. Выходы первого и второго триггеров подключены к входам соответственно первого и второго выходных элементов И, выходы которых соединены со входами выходной схемы ИЛИ. Выход последней соединен с выходом устройства. Кроме того, устройство содержит третий триггер, многовходовые элементыИ, элемент ИЛИ, причем входы первого триггера и соответствующих разрядов первого счетчика, а входы второго многовходового элемента И соединены с выходами первого многовходового элемента И, с вьаходами второго триггера и гбоответствующих разрядов второго счетчика. Выходы обоих многовходовых элементов И связаны со входами элемента ИЛИ, который соединен со входом третьего триггера, при этом другой вход последнего соединен с шиной записи второго числа. Выход третьего триггера соединен со входом входного элемента И, выходы переноса первого и второго счетчиков - со входами второго и первого выходного элемента И соответственно 2 . Это устройство позволяет определить соотношение разности сравниваеЫых чисел с наперед заданным допуском на сравниваемые числа и выдавать сигнал на выходе устройства, если разность сравниваемых чисел не превьЕаает наперед заданного допуска, н не выдавать сигнал, если эта разность превышает допуск. Недостатком указанного устройства йвляетсл то, что изменение величины Допуска на cpaвнивae -ttJe .числа производится аппаратурно, путем перекомь у ации связей выходов разрядов счетчи ов со входами многовходовых схем И. Это ограничивает функциональные возможности устройства, в частности делает невозможным автоматическое изменение величины допуска на сравнивае те числа. Цель изобретения - расширение фун циональных возможностей устройства путем обеспечения анализа разности сравниваемых чисел,. Поставленная цель достигается тем что в устройстве, содержащем счетчи ки, триггеры, элементы И, ИЛИ, генератор, причем выход генератора соединен с первыми входами первого и вт рого элементов И, выходы которых под ;ключены к информационньвд входам первого и второго счетчиков соответстве но, выход переноса первого счетчика соединен со входом установки в нулевое состояние первого триггера, прямой выход которого подключен ко второму- входу первого элемента И, выход переноса второго счетчика соединен со входом установки в нулевое состоя ние второго триггера, прямой выход которого подключен ко второму входу второго элемента И,входы установки в единичное состояние первого и Второго триггеров и установочные входы второго счетчика соединены с первой входной шиной,установочные входы пер вого счетчика подключены ко второй входной шине,выход генератора соединен с первым входом третьего элемент И,выход которого подключен к информа ционному входу третьего счетчика, вы ход переносов которого соединен со входом установки в единичное состояние третьего триггера, вход установ ки в нулевое состояние которого и уст.ановочные входы третьего счетчика подключены к третьей входной шине, инверсные выходы первого и второго триггеров соединены с первым и вторым входами соответственно первого элемента ИЛИ и четвертого элемента И, выход первого элемента ИЛИ подклю чен ко второму входу третьего элемен та И, выход четвертого элемента И соединен с первым входом второго эле ента ИЛИ, второй вход которого подключен к прямому выходу третьего триггера, выход второго элемента ИЛИ соеинен с первым управляющим входом енератора, второй управляющий вход оторого подключен к четвертой входой шине. Функциональная схема устройства представлена на чертеже. Устройство содержит генератор 1, счетчики 2 и 3, триггеры 4 и 5, входные шины б, 7, элементы И 8, 9, триггер 10, элементы ШИ 11 и 12, счетчик 13, элементы И 14 и 15, выходные шины 16-19, входные шины 20, 21. Работает устройство следующим образом. Импульсом записи со входной шины 7 в счетчик 2 заносится первое сравниваемое число, импульсом со входной шины 6 в счетчик 3 - второе сравниваемое число, одновременно с этим триггеры 4 и 5 по своиг установочным входам .переводятся в исходное состояние. Импульсом со входной шины 20 в счетчик 13 згГиосится число, равное допуску на разность между первы. и вторым числом, а триггер 10 устанавливается в исходное положение. При этом триггеры 4 и 5, выходы которых соединены со входами элементов И 8, 9, устанавливаются в такое состояние, что разрешают прохождение счетных импульсов на вход счетчиков 2 и 3, а триггер 10, выход которого соединен со входом элемента ИЛИ 12, устанавливается в такое состояние, которое не вызывает появления на выходе элемента ИЛИ 12 сигнала, запрещающего работу генератора 1, На выходе элемента ИЛИ 11, входы которого соединены со вторыми выходами триггеров 4 и 5, а выход - со входом элемента И 14, появляется сигнал, запрещающий прохождение счетных ш-тульсов с генератора 1 на выход счетчика 13. На выходе элемента И 15, входы которого соединены со вторыми выходшли триггеров 4 и 5, а выход - со входом элемента ИЛИ 1-2, будет сигнал, запрещающий появление сигнала с выхода элемента ИЛИ 12, . блокирующего работу генератора 1. Со входной шины , 1 на генератор 1 подается сигнал, по которому на выходе генератора начинают формт-фоваться счетные импульсы. Счетные импульсы с генератора 1 через элементы И 8 и 9 поступают на входы счетчиков 2 и 3, работающих в режиме вычитания. Если в счетчике 2 записано число меньшее, чем в счетчике 3, то импульс переполнения на выходе счетчика 2 появляется раньше, чем на выходе счетчика 3 на число импульсов, равное разности этих даух чисел. Импульс перевыполнения с выхода счетчика 2 устанавливает триггер 4 в такое состояние, которое запрецает прохождение счетных импульсов на вход счетчика 2. На выходной шин 16 появляется сигнал, означающий, что счетчик 2 переполнился. Одновре менно на выходе элемента ИЛИ 11 появится сигнал, который разрешает про хождение счетных импульсов через эле мент И 14 на вход счетчика 13. Если разность двух cpaвнивae ttiEX чисел, записанных в счетчике 3, не превышает числа, записанного в счет чике 13, то импульс переполнения на выходе счетчика 3 появляется раньше чем на выходе счетчика 13. Иг пульс переполнения на выходе счетчика 3 устанавливает триггер 5 в такое состояние, которое запрещает прохождени счетных импульсов на счетчик 3. На выходной шине 17 появляется сигнал переполнения счетчика 3, на выходе элемента И 15 - сигнал, который поступает на выходную шину 18 и одновре менно через элемент ИЛИ 12 вырабатыв ет сигнал, который останавливает работу генератора 1. Если разность сравниваемых чисел больше- числа, записанного в счетчике 13, то раньше переполняется счетчик 13. Импульс переполнения с выхода счетчика 13 изменяет состояние триггера 10 на противоположное исходному В результате на выходе элемента ИЛИ 12 вырабатывается сигнал и генератор 1 будет заблокирован. -Одновременно на выходной шине 19 появляется сигна указывающий на то что разность межд первым и вторым числом превышает чис ло, занесенное в счетчик 13. Если число, записанное в счетчике 2, боль ше числа, записанного в счетчике 3, то импульс переполнения появляется раньше на выходе счетчика 3. Последующая работа устройства аналогична работе ранее описанного случая, когда число, записанное в счетчике 2, меньше числа, записанного в счетчике 3. В случае равенства сравниваемых чисел импульсы переполнения счетчиков 2 и 3 появляются одновременно. .Переключаются триггеры 4 и 5, и на выходе элемента И 15 вырабатывается сигнал, который поступает на вход элемента ИЛИ 12, формирует сигнал, блокирующий работу генератора 1. Сигналы на выходных шинах 16, 17 и 18 вырабатываются одновременно. Таким образом, если разность срав ниваемых чисел меньше заданного допуска, то выходные сигналы -появляются на выходных шинах 17и 18. Первым на выходных шинах 16 или 17 оказывае ся сигнал переполнения того счетчика в котором . записано меньшее число. Сигнал на выходной шине 18 появляется при переполнении обоих счетчиков. Если разность сравниваемых чисел больше заданного допуска, то выходны сигналы появятся на выходных шинах 16 или 17 и выходной шине 19. Если разность сравниваемых -чисел равна заданному допуску, то сигналы выра-5атываются на выходных ыимах 16-19. Следовательно, по сравне;п;ю с известным устрояством ооеспечэка возможность автоматической устаногзки величины допуска на сравнивае/.азе числа, что расширяет функционз гтьп. .-.ожиости устройства. Формула нзобрета.пш УстройстЕО для сразиенил чисел, . содержащее счетчики, триггеры, элементы И, ИЛИ, генератор, причем выход генератора соединен с nepBta iH вхсздами первого и второго элементов И, выходы которых подключены к информационным входам первого и второго счетчиков соответствекно, ЕЫХОД переноса первого счетчик г. со ,; -::-ен со входом установгси Б куле:::о: с:::;- тояние первого триггера, прлг.гой г-ъ1ход которого подключен ко Р-ТОООЬГ/ входу первого эла-.аекта И, i;--:v-;c,n; переноса вторсго счетчика соединен со входом установки в нулевое ссх:тсян- е второго триггера, прямой вь;хс,и оторого подключен ко второму входу второго элемента И, вхо, устгр.оЕкь-- в единичное состояние первого - второго триггеров н установочные зхолы второго счетчика соединены с первой входной шиной, установочные пхолы первого счетчика подключе;5Ы -:: нто рой входной шине, о т л и ч -: га щ ее с я тем, что, с целью р,си: рения . функщюнальных возможное те; с гройства путем обеспечения анализа разности сравниваемых чисел, в нем выход генератора соединен с первьт.: входом третьего элемента И, которого подключен к и1-:форг-1а: 7.окному входу третьего счетчика, эьхо.п переносов которого соедине со входом установки в единнчкое состо ;;ие третьего триггера, вход установки в нулевое состояние которого к установочные входы третьего счетчика подключены к третьей вводной шине, инверсные выходы первого и второго триггеров соединены с первьч и вторым входами соответственно первого элемента ИЛИ и четвертого элемента И,, выход первого элемента ИЛМ подключен ко второму входу третьего элемента И, выход четвертого элемента сое динен с первьта- входом второго зл-гмента ИЛИ, второй вход которого -подключен кпрямому выходу третьегоТриггера, выход вторсго элемента ИЛИ соеликек с первым управляющим входом генераторе, второй управляющий вход которого подключен к четвертой входной шине. Источники ипфор1. ,принятые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельсво СССР № 378841, кл. G Об F 7/02, 15.02,1971. 2,Авторское - свидетельство СССР 489103, кл. G Об F 7/02, 17.05.1973 (прототип).