Устройство для сравнения чисел Советский патент 1981 года по МПК G06F7/02 

Изобретение относится к автоматик и вычислительной технике и может быт использовано при реализации технических средств цифровых систем контроля и управления. Известно устройство для сравнения двоичных чисел с допусками, содержащее три двоичных счетчика, шесть эле ментов И, элемент ИЛИ, два блока сравнения и блок памяти. В этом устройстве информация об измеряемом значении параметра записывается в первый счетчик, а в блок памяти записывается код границ допуска параметров. Тактовые импульсы вычитаются из первого счетчика и суммируются во втором счетчике. Текущее, содержание счетчиков сравнивается с кодом записанным в блоке помяти, и определяется результат. Устройство обеспечивает сравнение заданных в двоичном коде чисел с допусками по принци пу меньше, норма, больше 1 . НедЬстаток этого устройства сложность. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для поиска экстремальных чисел, которое содержит триггеры, элементы И, ИЛИ, счетчик, схему сравнения, причем входы первого триггера соединены с входными шинами и со входами первого элемента ИЛИ, а выхода счетчика подключены к первой группе входов схем сравнения, вторая группа входов которых соединена с информационными входными шинами устройства, выходы первого триггера подключены к выходным шинах устройства и входам установки режима работы счетчика, выходы схем сравнения подключены к входам второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с первыми входа элемента И и второю триггера, выход которого подключен ко второму входу элемента И, третий вход которого соединен с входной шиной, а выход - со счетным входом счетчика выход первого элемента ИЛИ подключен ко второму входу второго триггера. Выходы второго элемента ИЛИ и счетчика подключены к выходным шинам. Кроме того, в этом устройстве входы первого триггера соединены с установочными входами счетчика. Данное устройство обеспечивает формирование сигнала сравнения и кода только экстремального числа, показывает адрес ячеек с экстремальным числом и вид экcтpeмiмa (минимум или

максимум), позволяет автоматически и дистанционно задавать режим поиска (вид экстремума). В данном устройстве в зависимости от вида экстремума, в счетчик записывается число, максимальное или минимальное 2.

Недостаток данного устройства малые функциональные возможности, так как оно не обеспечивает поиск среди чисел, заданных в двоичном коде, ближайшего к заданному числу, которое может принимать любые зна .чения в г раницах экстремума. Этот недостаток ограничивает область применения устройства.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения нахождения ближайшего большего и меньшего из чисел по отношению к заданному числу.

Поставленная цель достигается тем что в устройство,, содержащее триггеры, элементы И, ИЛИ, счетчик, п схем сравнения, причем первая шина управления устройства соединена с первым входом первого элемента ИЛИ и со входом установки в единичное состояние первого триггера, вторая шина . управления устройства подключена ко второму входу первого элемента ИЛИ и ко входу установки в нулевое состояние первого триггера, выход первого элемента .ИЛИ соединен с первым входом второго триггера, выход которого подключен к первому входу элемента И, информационные входы устройства каждой i-ой группы соединены со входами первой группы -входов i-ой схемы сравнения, где i 1,2,..,,п, выходы схем сравнения подключены ко входам второго элемента ИЛИ, выход которого соединен со вторым входом второго триггера и со вторым входом элемента И, третий вход кторого- подключен к шине тактовых сигналов, выход элемента И соединен со входом синхронизации счетчика, выходы которого подключены ко входам второй группы входов всех схем сравнения, выходы первого триггера соединены со входами управления счетчика, введена группа элементов И, причем входы элементов И группы подключ ны к информационным входам устройства {П + 1)-ой группы, вторые входы элемен-тов И группы соединены с выходом первого элемента ИЛИ, а выходы элементов И группы подключены к установочным входам счетчика.

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Схема устройства содержит триггеры 1, 2, элемент И 3, элементы ИЛИ 4 и 5, счетчик 6 , п схем 7 , 1-2 , . . , , 1 сравнения, группу элементов И 8 , ..., 8у,, шины 9 и 10 управления, шин 11 тактовых сигналов, информационные

входы 12j, 122,.../12, 12,

BFJходные шины 13-17.

Устройство работает Следущим обзом.

I Для поиска большего числа, ближайшего к заданному, которое поступает на информационные входы 12у , на шину 9 управления подается импульс, которь1й устанавливает в единичное состояние триггер 1, тем самым счетчик б переключается в режим сложения, а через элемент ИЛИ 4 этим импульсом триггер 2 устанавливается в единичное состояние, подготавливая элемент И 3, и открываются элементы ИВ, в результате чего код заданного числа, поступившего на информационные входы 12у,, перезаписывается в счетчик 6. С выхода счетчика 6 код заданного чила поступает на схемы 7, 1,,...,1 сравнения, на вторьте входы которых по информационным входам 12, 122,.. 12 Yi поступают коды чисел, среди которых производится поиск. Если среди этих чисел нет числа, равного заданному, что контролируется элементом ИЛИ 5, то на второй вход элемента И 3 поступает разрешение,и тактовые импульсы с шины 10 тактовых сигналов через элемент И 3 начинают поступать на счетный вход счетчика 6 ,и на его выходе формируется последовательность чисел в двоичном коде, больших заданного числа, которая поступает на схемы 7 , 7 , . . . , 7,сравнения. При совпадении кодов на выходах соответствующих схем 7 сравнения появляется сигнал, который через элемент ИЛИ 5 сбрасывает триггер 2 в исходное состояние и запирает элемент И 3, в результате чего прекращается поступление тактовых импульсов на счетный вход счетчика 6. На выходах схем сравнения, у которых произошло совпадение кодов числа, формируются сигналы, которые поступают на соответствуюдие выходные шины 13, а сигнал поступает с выхода второго элgмeнтa ИЛИ 5 на выход;ную шину 14 ипоказывает,что экстремальное число найдено. С первого выхода триггера 1 на выходную шину 15 поступает сигнал, который указывает на то, что данное число является .ближайшим по отношению к заданному числу, а двоичный код экстремального числа формируется на выходе счетчика б и выводится на выходные шины 17.

При поступлении сигнала по шине 10 управления поиска ближайшего числ меньше заданного триггер 1 устанавливается в нулевое состояние, тем самым счетчик 6 переводится в режим вычитания, и при поступлении на его счетный вход тактовых импульсов на выходе счетчика 6 формируется убывающая последовательность чисел в двоичном коде, начиная от заданного числа Далее работа устройства повторяется. В этом случае со второго выхода первого триггера 1 на выходную шину 6 поступает сигнал, который указывает на то, что данное число является бли;жайшим большим по отношению к заданному числу.

Использование изобретения позволяет расширить функциональные возможности устройства, заключающиеся в том, что оно позволяет задавать любое число в пределах емкости счетчика и следить за поведением контролируемых чисел,т.е.увеличивать область решаемых задач и соответственно область применения.

Формула изобретения

Устройство для сравнения чисел, содержащее триггеры, элементы И,ИЛИ, счетчик, п схем сравнения, причем первая шина управления устройства соединена с первым входом первого элемента ИЛИ и со входами установки в единичное состояние первого триггера, вторая шина управления устройства подключена ко второму входу первого элемента ИЛИ и ко входу установки в нулевое состояние первого триггера, выход первого элемента ИЛИ соединен с первым входом второго триггера, которого подключен к первому входу элемента И, информационные входы устройства каждой i-ой

группы соединены со входами первой группы -ВХОДОВ i-ой схемы сравнения, где i 1,2,.. .,п, выходы схем сравнения подключены ко входам второго элемента ИЛИ, выход которого соединен со вторым входом второго триггера и со вторым входом элемента И, третий вход которого подключен кшине тактовых сигналов, выход элемента И соединен со входом синхронизации счетчика, выходы которого под0ключены ко входам второй группы входов всех схем сравнения, выходы первого триггера соединены со входами управления счетчика, отличающееся тем, что, с целью расшире5ния функциональных возможностей за счет обеспечения нахождения ближайшего и меньшего из чисел по отношению к заданному, в него введена группа элементов. И, причем первые входы элементов И группы подключены к ин0формационным входам устройства|(п+1)ой группы, вторые входы элементов И группы соединены с выходом первого элемента ИЛИ, а выходы элементов И группы подключены к установочным

5 входам счетчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

.1. Авторское свидетельство СССР 1 543936, кл. G 06 F 7/04, 15.03.75.

0

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 2568077/18-24, кл. G 06 F 7/02, 31.03.78 (прототип).