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

Изобретение относится к автоматике и цифровой измерительной технике и предназначено для автоматического вьшолнения операции сравнения двух величин, значения которых представлены в цифровой форме.

Известно устройство тля сравнения, которое содержит преобразующее устройство, два счетчика импульсов, вентили перезаписи, триггеры переполнения, две схемы И, вентили считывания, цифровой индикатор, переключатели, генератор тактов и элементы задержки. Указанное устройство позволяет автоматически получать разность между текугтдам значением контролируемой величины и некоторым заданным значением. Разность эта получается в виде цифрового кода и может быть представлена на цифровом индикаторе со своим знаком 113.

Однако функциональные возможности такого устройства ограничены. Как правило выходной сигнал всякой схемы сравнения, кроме индикации величи.ны отклонения, используется для формирования контролирующего или же регулирующего сигнала, воздействующего на :соответствующие регулирующие или ис|полнительные устройства.

Наиболее близким к предложенному техническому реиению является устройство для сравнения чисел, содержащее счетчики, генератор, элементы И, ИЛИ, НЕ, регистраторы 2.

Недостатком этого устройства являются малые .(функциональные возможности, так как оно обеспечивает только выдачу результатов сравнения в двоичном виде

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства, за счет формирования сигнала, пропорционального по длительности разности сравниваемых чисел.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для сравнения чисел, содержащем генератор импульсов, элементы И, ИЛИ, НЕ, триггеры, счетчики, причем выход генератора импульсов соединен с первыми входами первого и второго элементов И, выходы которых подключены к суммирующим входам первого и второго счетчиков соответственно, первая и вторая информационные мины устройства соединены.с установочными входами первого и второго счетчиков соответственно, выходы первого и второго счетчиков подключены ко входам установки в нулевое состояние первого и- второго триггеров соответственно, прямой выход первого триггера соединен со вторымвходом первого элемента И, с первым входом третьего элемента И и через первый элемент НЕ с первым входом четвертого элемента И, вы- 5 ход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ и ко входу установки в нулевое состояние третьего триггера, прямой выход второго триггера соединен со вторым входом второго элемента 10 И, со вторым входом четвертого элемента И и через второй элемент НЕ - со вторым входом третьего элемента И, выход которого подключен ко вторсяну входу элемента И и ко входу установки tS в единичное состояние триггера.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

В состав устройства входят генератор 1 импульсов, элемент И 2, счет- 20 чик 3, триггер 4, второй элемент И 5, счетчик б, триггер 7, элемент НЕ 8, элемент И 9, элемент ИЛИ 10, элемент НЕ 11, элемент и 12, триггер 13, вход

14управления, информационные шийы 25

15и 16 устройства.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии генератор 1

,йаперт и его выходная частота не по ступает на вход счетчиков 3 и б, в которые записаны значения сравниваемых величин АЙВ. По квманде управления сигналы генератора 1 одноррален но поступают на первые входы элементов И 2 и 5. В начальный мсялент работы счетчики 3 и б не переполнены, поэтому триггеры 4 и 7 находятся в состоянии, обеспечивающем уровень разрешающего сигнала на вторых входах элементов И 2 и 5. Таким образом сигналы генератора 1 поступают одновременно на вход счетчиков 3 и б, заполняя их.

Определение соотношения между величинами А и В, записанными в счетчиках 3 и б, производится по взаимноглу расположению сигналов переполнения счетчиков 3 и б на временной ийсале. Например, ecj} А В, то сначала появляется сигнал переполнения первого счетчика 3, а затем сигнал переполнения второго счетчика б (если же А В Т9 последовательность появления этих сигналов обратная). Сигнал переполнеНИИ с выхода триггера 4 одновременно поступает на второй вход элемента И 2, запрещая прохождение сигналов генератора 1 на вход переполнившего.ся счетчика 3, на первый вход, элемента И 9, через элемент НЕ 8 на первый вход элемента И 12. При-этом на выходе элемента И 12 формируется сигнал соответствующий соотношению А В, который, воздействуя на вход установки нулевого состояния триггера 13,

переводит его в состояние, соответствующее случаю А В.

Сигнал с выхода элемента И 12 одновременно поступает на первый,вход .элемента ИЛИ 10, в результате чего на его выходе формируется положительный перепад напряжения.

Затем переполняется второй счетчик б Сигнал переполнения с выхода триггера 7 одновременно поступает на второй вход элемента И 5, запрещая прохождеWиe сигналов генератора 1 на вход пе- реполнившегося счетчика б, на второй вход элемента И 12, чеоез элемент НЕ 11 на вход элемента И 9. При этом на выходе элемента И 12 пропадает сигнал соответствующий состоянию А В, что приводит к разблокировке входа установки 13 в нулевое состояние и формированию на выходе элемента ИЛИ 10 отрицательного перепада напряжения.

На этом оканчивается цикл операции сравнения чисел А и В, в результате в триггере 13 знака записано состояни соответствующее случаю А В. Это состояние хранится в триггере 13 до проведения следующего цикла операции сравнения, который начинается по следующему сигнешу управления. Кроме того, в течение операции сравнения на клходе элемента ИЛИ,10 формируется сигнал, длительность которого itponopционсцтьна абсолютной в(еличине разности чисел А и В, т.. ° К(А-В) .

Схема работает аналогичным образом и при соотношении чисел А В, с той лишь разницей, что сначала появляется сигнал переполнения второго счетчика б, а затем сигнал переполнения первого счетчика 3.

Таким образом, использование предлагаемого устройства позволяет производить цифровое сравнение чисел А и В, одновременно получая сигнал, пропорциональный разности этих чисел, что расширяет функциональные возможности данной цифровой схема сравнения. Действительно, сигнал f4 К(А-В может непосредственно использоваться как сигнал управления, воздействующий на соответствующие контролирующие или регулирующие устройства.

Формула изобретения

У.стройство для сравнения чисел, содержащее генератор импульсов, эле-, менты И, ИЛИ, НЕ, триггеры, счетчики, причем выход генератора импульсов соединен с первыми входами первого и второго элементов И, выходы которых подключены к суммнрукяцим входам первого и второго счетчиков соответственно, первая и вторая информационные шины устройства соединеныС установочными входами первого и второго счетчиков соответственно, о т л и чающееся тем, что, с целью , расширения функциональных возможностей за счет формирования сигнала, пропорционального по длительности разности сравниваемых чисел, в нем выходы первого и второго счетчиков подключены ко входам установки в нулевое состояние первого и второго триггеров соответственно, прямой выход первого триггера соединен со вторым входом первого элемента И, с nepiвым входом третьего элемента И и череэ первый элемент НЕ с первым вхоЬом четвертого элемента И, выход которого подключен к первому входу элегмента ИЛИ и ко входу установки в нулевое JCpcтoяниe третьего тригг.ера, прямой выход второго триггера соедиТ

п

нен со вторым входом второго элемента И, со вторым входом четвертого элемента И и через второй элемент НЕ - со вторым входом третьего элемента И, выход которого подключен 5 ко второму входу элемента ИЛИ и ко входу установки в единичное состояние триггера.

Источники информации, 10 принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 337726, кл. G Об F 7/04, 1972.

2.Гаврилов П. В., Пучко А. И. Арифметические устройства быстродей15-|Ствую1дих ЭЦШ. М., Советское радио 1970, с. 257-240, рис. 8.2.1 (прототип) .

IS

L