Устройство для сравнения чисел с допусками Советский патент 1982 года по МПК G06F7/04 

Изобретение относится к аэтоматйке в вычислительной технике и может быть использовано при реализаций техническизс средств цифровых систем контроля и управления

HaBec-lfHo устройство для сравне нйя чисел, содержащее счетчик, дешифраторы, элементы И, триггеры, вхрднйё и выходные ШИНЫ-:Cl}. ,;/-:

Недостатки устройства - низкое : быстродействие и то, что оно не пйзволяет изменять границы допучзка //..

Наиболее близким к йзрбрвтеншо является устройство для сравнений чксел с допусками, содержащее д&6ичНы)е, счетчики, элементы и, ИЛИ, блоки сравнения, блок памяти, в KOTOjpioM управляющая шина соединена с вхояом первого эЛамёнта И, первого двовчногр счетчика и с входом блокаг памяти/ первая группа выходов которого соединена со входами первого, а вторая со входами второго.блока сравнения, вторые входы первого блока сравнения -соединены с выходами второго двоичного счетчика, вход установки в нулевое состояние которого соединен с выходом первого блока сравнения, кото1Ж1й также соединен с счётным входом третьего двоичного счетчика, д информационный

вход - с информационным входом первого двоичного счетчика rf с выходом первого элемента И, второй вход которого через элемент ИЛИ соединен с выходом второго эл емента и, входы которого соединены с группой выходов первого двоичного счетчика, вторая группа выходов которого соединена со второй группой входов второго бло10ка ч авнения, выход которого соединен с входом элемента ИЛИ и с входами третьего элемента И и группы элементов И вход установки в нулевое состо яние третьего двоичного счетчика со15еданен через четвертый элемент и с . яаходом третьего двоичного счетчика, котррлй соединен с другими входами группы элементов И, выходы которых соединены с выходными шинами устрой20ства, а выход четвертого элемента и соединен с входон третьего элемента .И, выход которого соединен с выходной шиной устройства 2.

25

Недостатком этого устройства является низкое быстродействие в слу,чае, если анализируемое число близко ,к величине верхней.границы поля допуска, так как процесс анализа ведется от величины (значения) анализиДуемого чиеата (кода параметра) до В1елйчинн нижней границы поля допуска Цель изобретения - повшаение быст родействия устройства. Поставленная цель достигается тем что в устройство для сравнения чисел с допусками, содержащее первый, второй и третий счетчики, элементы И, или, первую и вторую сравнения, регистр нижней границы допуска параметра, регистр величины градации : выходы разрядов которого соединены с первой группой входов первой схемы равнения, входы второй группы которой соединены с выходами разрядов первого счетчика, а выход - со входом установки первого счетчика в нулевое состояние и со счетншл входом второго счетчика, дополнительно введены регистр верхней граиицы допуска . параметра, четвертый счетчик, элемен , три схемы сравнения, причем входные информационные шины устройства соединены с входами разрядов третьего и четвертого счетчиков, выхода разрядов третьего счетчика соединены с первыми Г1: тпами входов второй и третьей схем сравнения выходы разрядов четвертого счетчика с первьми группами входов четвертой и пятой схем сравнения, вторые группы входов второй и четвертой схем сравнения - с выходами разрядов регистра нижней границы допуска параметра, BTojxae группы входов третьим и пятой схем сравнения - с, Jsыxoдами разрядов регистра верхней грани цы допуска параметра., выходы схем сравнения со второй по пятую соедине ны с соответствующими входами элемен та ИЛИ-НЕ и с первыми входами элемен тов И групп с первой по четвертую со ответственно, вторые входы элементов И первой, третьей и четвертой групп соединены с прямыми выходами второхчэ счетчика, инверсные выходы которого соединены со вторым входами элементов И второй группы, -вцЕходы элементов И первой и четвертой групп соединены с выходшфш шинс1ми устройства, выходы элементов И второй груп щ соединены с пepвы 4и входами элементов ИЛИ группы, входы кото рых соединены с выходами элем1 1Гов И третьей группы, а выходы - с выход ыми шинами устройства, выход элемен та уаш-ПЕ соединен с первым входом Элемента И, второй вход которого соединен со входсм тактовых импульсов устройства, а выход - со счетными входам1т первого, третьего и ч твертОго счетчиков. На чертеже представлена блоктсхе1да устройства. . УСТРОЙСТВО содержит счетчнки 1-4 (счетчик2 - вычитаюйшй),схемы 5-9 сравнения, регистр 10 нижней гранищл поля допуска, регистр 11 верхней границы поля допуска и регистр 12 величины градации, образующие .блок 13 памяти, элемент ИЛИ-НЕ 14, элементы И 15 и 16, элементы ИЛИ 17, элемент И 18, элементы И 19 и 20, входные информационные шины 21, вход 22 тактовых импульсов, входные шины 23 предварительной записи, выходные шины 24-26. Входные информационные шины соединены с установочными входами счётчиков 1 и 2. Вход 22 та:ктовых импульсов соединен со входом элемента И 18, выход которого рОедйнен со счетными входами счетчиков 1-3. ШиНы 23 (для записи.чисел в регистры 10-12) соединены с установочными входами регистров 10-12 в блоке :13 памяти. Выходы разрядов счетчика 1 соединены с первыми входами схем 5 и 6 сравнения, а выходы разрядов счетчика 2 с первыми входами схем 7 и 8 сравнения. Выходы разрядов регистра 10 соединены со вторыми вxoдa вI схем 5 и 7 сравнения, а выходы разрядов регистра 11 - со вторыми входами:схем 6 и 8 сравнения. Выходы схем 5-8 сравнения соёдинешл с входами элемента ИЛИ-НЕ 14, выход которого соединен с другим входом элемента И 18 и с первьнии входами эле1ментов И 19, 15, 16 и 20. Выходы разрядов регистра 12 соединены с первыми входами 9 сравнения, со вторым входом которой соединены выходы разрядов счетчика 3. Выход схемы 9 сравнения соединен с входом установки в Нулевое состояние счетчика 3 и со счетным входом счетчика 4, прямые выходы разрядов которого соединены со вторыми входами элементов И Ы, 19 и 20, а инверсные- со вторьтш входами элементов И 15. Выходы элементов И 15 и 16 соединены соответственно с первыми и вторыми входами элементов ИЛИ 17, элементов И 19 и 20 и элементов ИЛИ 17 соединены с выходными шинами 24, 26, 25, соответственно. Устройство работает следующим образом,: . Перед анализом чисел по входным шинам 23 в регистра 10-12 блока 13 памяти 3аписывшотся соответственно величины нижней и верхней границ доnycKSi параметра и величины градации. Анализируемое число по входным информационным шинам 21 записывается в счетчики 1 и 2. При анапизе чисел тактовые юшульсы подаются на вход 22 устройства и поступают через открытый элемент И 1Q на счетные входы счетчиков 1-3, при этом содержимое счетчика 1увеличивается, содержимое счетчика 2 уменьшается и производит- ся подсчет импульсов в счетчике 3. При достижении значения величины градации в счетчике 3 на выходе схемы 9 сравнения появляется сигнал, который устанавливает счетчик 3 в нулевое состояние и одновременно поступает на счетный вход счетчика 4. Тактовые импульсы на счетные входы счетчиков 1-3, поступают до тех пор, пока не появляется сигнал на выходе хотя бы одной схемы 5-8 сравнения, который закрывает элемент И 18 через элемент ИЛИ-НЕ 14. ;сли поступившее- число меньше допустимого , содержимое счетчика 1, увеличиваясь, достигает значения нижней гр ьнйцы допуска параметра и схема 5 сравнения выдает сигнал, поступающи через элемент ИЛИ-ЯЕ 14 на вход элемента И 18 и .закрыванзщйй его. Одновре менно этим сигналом открывается груипа эле1У1ентов И 19 и на шины 24 устрой ства поступает число из счетчика 4, показывающее, на сколько градаций анализируемое число меньше .нижней гра ницы поля допуска. Если анализируемое число входит в поле допуска, то в этом случае появ ляется сигнал на выходе схемы б сравнения или схемы 7, в зависимости от того, к какой границе поля допурка ближе анализируемое: число. Этим сигналс прекращается поступление тактовых импульсов через элемент И 18 и открывается группа элементов И 15 или группа элементов И 16. Если анализйруемое число ближе к нижней границу допуска, число градаций .через группы элементов И 16 и ИЛИ 17 поступает на иины 25. Еслианализируемое число ближе к верхней границе поля допуска На шины 25 через группы элементов И 15 и ИЛИ 17 поступает обратный код числа, содержащегося в счетчике 4. Таким образом, в обоих случаях на шишл 25 поступает код чи.сла, показывающий, на сколько градаций анализируемое число больше нижней Границы поля допуска. Если анализируемое число больше верхней границы поля допуска, то, уменьшаясь в счетчике 2, оно дОстигает значения верхней границы поля допуска и схема сравнения через элемент ИЛИ-НЕ 14 выдает сигнал, запрещающий поступление тактовых импульсов через элемент И 18 .и открнва- / ющий группу элементов И 20. На шиша 26 поступает число из счетчиков 4 показывающее, на сколько градаций анализируемое число больше верхней границы поля допуска. Технико-экономический эффект за ключаётся в том, что данное устрой ство обладает большим быстродействием по сравнению с известным за счет того/ что процесс анализа кода параметра ведется одновременно в обе стороны, т,е. до любой из границ допуска (нижней или верхней), Кроме того, устройство позволяет получить значение , показывающее на. сколько градаций анализируемое число меньше нижней границы поля допуска или больше верхней -границы поля допуска. Формула изобретения Устройство для сравнения чисел с допусками, содержащее первый, второй и третий счетчики, элементы И, ИЛИ, первую и вторую схемы сравнения, регистр нижней границы допуска параметра, регистр величины градации, выхода разрядов которого соединены с пер1зой группой входов первой схемы сравнения, входы второй группьа которой соединены с выходами разрядов первого .счетчика, а выход - со входом установки первого счетчика в нулевое состояние и со счетным входом второго счетчика, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него дополнительно введены регистр верхней границы допуска параметра, четвертый счетчик, элемент ИЛи-НЕ, три схемы сравнения, причем входные информационные шины устройст:ва соединены с входами разрядов третьего и четвертого счетчиков, выходы разрядов третьего счетчика соединены с первыми группами входов второй и третьей схем сравнения, выходы раз рядов четвертого счетчика с первыми группами входов четвертой и питой схем сравнения, вторые группы входов второй и четвертой схем сравнения - с выходами разрядов регистра нижней границы допуска параметра, вторые группы входов третьей и пятой схем сравнения - с выходами разр5шов регистра верхней границы допуска параметра, выходы схем сравнения - со второй по пятую соединены с соответствукяцими входами элемента ИЛИ-НЕ и с первьюед входами элзментов И групп с первой по четвертую соответственно, вторые входы элементов И первой, третьей и четвертой групп соединены с прда1ыми выхода1«ш второго счетчика, инверсные выходщ которого соединены со вторыми входами элементов И второй группы/ выходы элементов И первой четвертой групп соединены с выходными шинами устройст.ва, выходы элементов И второй группь| - с первыми входами элементов 1ШИ группы, вторые входы которых соединенц с выходами элементов И третьей группы, а выходы - с выходными шинами устройства/ выход элемента ИЛИ-НЕ соединен с первым входом элемента И/ второй вход которого соединен аэ входом тактовых импульсов устройства, а выход - со счетными входами первого/ третьего jt четвертого счетчиков. Источники .инфор:мации, принятые Во внимание при экспертизе . 1. Автсфское свидетельство СССР № 641446/ кл. G 06 F 7/04/ 1979. 2. Авторское свидетельство СССР 543936/ кл. G 06.F 7/04, 1977 (прототип).

ft

1

ш

,