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

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при реализации технических средств дискретной автоматики и контроля.

Известно устройство для сравнения чисел, содержащее счетчик, три дешифратора, три триггера и четыре элемента И. Сравниваемые числа представляются число-импульсными кодами, поступающими на вход счетчика. Коды допусков фиксируются двумя дешифраторами допусков. После окончания подачи кода выходной дешифратор анализирует состояние двух триггеров соединенных с выходами дешифраторов допусков и выдает результаты сравнения. Это устройство отличается простотой 1.

Однако оно не позволяет оперативно изменять положение поля допуска на числовой оси.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для сравнения чисел, которое обеспечивает сравнение входного чи,сло-импульсного кода с полем допуска, положение которого может оперативно изменяться и определение аномальных выбросов измеряемой величины, что необходимо для

устройств контроля и диагностики неисправностей. Это устройство содержит регистр, счетчик, триггер знака , триггер памяти, дешифратор сбоев, включающий в себя два триггера, два элемента И, элемент ИЛИ. В регистр записывается прямой код нижней границы измеряемой величины NX , равный разности между эталон10

ным значением этой величины, и дот

ip пустимым отклонением и , равным 2 В счетчик, с модулем N 2,где

число разрядов, переписывается обратный код величины поэтсму при 15 поступлении кода происходит вычитание из Мц,после чего идет анализ состояния счетчика, где хранится разность aN NH -

Значение допустимого отклонения

20 определяется выходом i -го разряда счетчика, поэтому можно задавать лишь значения допуска 2, где m е{1,2,...,к, причем к п, что ограничивает функциональные

25 возможности устройства для сравнеI нения 2. Кроме того невозможно оперативно изменять поле допуска.

Целью изобретения является расширение области применения устрой30ства д за счет возможности оператив; ной установки любого значения допуска , Указанная цель достигается тем, что устройство) для сравнения чисел с допускс1ми содержащее регистр, счетчик, триггер знака, элементы И узел анализа сбоя,причем выходы раз рядов регистра подключены к входам разрядов счетчика, инверсный выход триггера знака соединен с первым входом первого элемента И, выход которого подключен: к первому выход устройства,.выход второго элемента И соединен с вторым выходом устройства, узел анализа сбоя содержит два триггера, два элемента И и элемент ИЛИ, причем- нулевые входа триггеров узла анализа сбоя, соединены с нулевым входом триггера знака, установочным входом счетчика и установочным входом устройства, еди ничный вход первого триггера узла анализа сбоя соединен с выходом одного из младших разрядов счетчика .единичный вход второго триггера узл анализа сбоя соединен с выходом первого элемента И узла сбоя, входы которого соединены с единичным выхо дом триггера знака и выходом одного из старших разрядов счетчика, первый и второй дхоДы которого элемента И узла анализа сбоя соединены с инверсньыи выходами соответственно триггера знака и первого триггера узла анализа сбоя, входы элемента И узла анализа сбоя соединены с выходом второго элемента.И анализа сбоя и прямым- выходом первого триггера, а выход соединен с третьим выходом устройства, содержит дешифратор нуля, два.элемента ИЛИ,эле мент НЕ и преобразователь параллель ного кода в число-импульсный, информационный вход которого соединен с входом значения допуска устройства, а выход соединен с первым входо первого элемента ИЛИ, в.торой вход которого соединен с входом, числа устройства, а выход - с информацион ным входом счетчика, выходы разрядо которого соединены свходами дешифратора нуля, выход которого соедине с входом элемента НЕ,четвертым вы.ходом устройства и единичным входо триггера знака, прямой выход которого соединен с первым входом второ элемента И, выход которого сйединен с входом управления вычитанием счет чика-, вход управления сложением которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ,входы которого соедине аы- с первым управляюшлм .входом устройства и выходом первого элемен- . та И, вторые входы первого и второг эл;ёментов И и третий вход второго элемента И узла анализа сбоя соединена с.вторым управляющим входом устройства, который-подключен к первому управляющему входу преобразователя параллельного кода в число-импульсный, второй управляющий вход которого соединен с выходом элемента НЕ и третьим.и входами первого и второго элементов И. Устройство содержит реверсивный счетчик 1, регистр 2, преобразователь 3 параллельно: о кода в числоимпульсный, дешифратор 4, триггер 5, элементы И 6,7, элементы ИЛИ 8,9, элемент НЕ 10, узел анализа сбоя 11, содержащий элементы И 12, 13, элемент ИЛИ 14, триггеры 15, 16, установочный вход 17, вход 18 числа, управляющие входы 19,2.0, выходы 21-24 вход 25 значения допуска. Перед началом сравнения счетчик 1 и триггеры 5, 15, 16 сбрасываются в подачей сигнала на установочный вход 17. В регистр 2 записывается дополнительный параллельный кодэталонного числа NJT/ который затем переписывается в реверсивный счетчик 1, После выполнения этих операций разрешается подача числоимпульсного кода измеряемого числа NMSM который с входа 18 числа устройства, через элемент ИЛИ 8 поступает на счетный вход реверсивного счетчика 1. Одновременно с кодом NI J подается сигнал с первого управляющего входа 19 на элемент ИЛИ 9, разрешающий работу счетчика 1 в режиме сложения. .Он прекращается с окончанием подачи кода NMJM. После окончания поступления кода счетчике 1 находится дополнительный код разности дЫ Ыцзм эг Если H3Nv - положительная и дополнительный код 4N совпадает с прямым, если ,TO не совпадает. Дешифратор 4 на своем выходе выдает потенциал низкого уровня при любом ненулевом состоянии счетчика 1. Рассмотрим случай, когда N,3M . Тогда при достижении счетчиком 1 нулевого состояния на выходе дешифратора 4 формируется сигнал , затем дешифратор 4 переключается в О при значении разности счетчика 1 равной . При нулевом состоянии счетчика 1 триггер 5 переключается в состояние , однако элемент И 7 не формирует сигнала 1 , так как он закрыт на время подачи кода NI JH сигналом О с. второго управз яющего вхрда 20. При оконча.нии подачи кода элемент НЕ 10 формирует сигнал , поступающий на управляющий вход преобразователя 3 и счетчик 1 начинает считать импульсы число-импульсного кода допуска л, поступающие с выхода преобразователя 3 в режиме вычитания (поскольку сигнал 1 подается с Элемента И 7). Если разность Ыуз„ - ЫЭТ.А,ТО счетчик 1 нулевого состояния не достигает, триггер 5 остается в На выходах 21, 22, 23 устройства отсутствуют Равно Меньше сигналы имеется сигнал Больше. Это свидетельствует о том,что код Nцз не попал в поле допуска и он больше максимального допуска N +й , Если разность. ,- N31- д, то счетчик переключается в О по последнему импульсу кода л , и на выходе 21 устройства формируется сигнал Рав но . Если разность N л, счетчик 1 переключается в О до поступления последнего импульса кода а , при этом с выхода элемента НЕ 10 на вход преобразователя 3 ;поступает сигнал О, запрещающий дальнейшую выдачу импульсов кода допуска д . На выходе 21 устанавли Равно вается сигнал При . счетчик 1 после вы читания N,- нулевого состояни не достигает, поэтому триггер 5 ос тается в состоянии О. Элемент И 6 формирует сигнал i и счетчи 1 работает, в режиме сложения. Если , счетчик 1 нулевого состояния не достигает, триггер 5 в О и на выходе 22 формируется сигнал, свидетепьствующий о том, что код , в поле допуска не попал и он меньше минимального допуска |Мизм- N Nj-p /5 . ЕСЛИ чик 1 переключается в fO по последнему импульсу кода л и на выход 21 устройство формируется сигнал Равно. Если /NK,- Ыэг1 4, счетчик 1 переключается в О до постуЬления последнего импульса кода л. Узел 11 предназначен для формирования сигнала Сбой в случае возникновения аномальных выбросов оцениваемого параметра, определяемых согласно условию Мизи Nat + - л NjT +А f то сигнал Если NKJM с одного из старших разрядов (j) реверсивного счетчика 1 и единичного выхода знакового триггера 5, через элемент. И 12 устанавливает триггер 16 в единичное состояние, который через элемент ИЛИ 14 формирует сигнал на выходе 24 Сбой Наличие при этом на выходе 23 сигнала Больше.позволяет однозначно характеризовать отказ (сбой). При , « Nj - триггер 5 в О открыт элемент И 13 и через элемент ИЛИ 14 идет сбой и одновременно имеется сигнал на выходе 22 (Меньше). Таким образом устройство позволяет сравнивать поступающие числа с эталонньаи числом с учетом заранее заданного поля допуска NJT ±д , причем д может бперативио изменяться и выбираться любым из множества (1,2, . . . ,N, не только равньел 2, где те {1,2/...,к}, как сделано в известном. Это позволяет расширить область применения устройства. Подавая на вход 25 значения допуска параллельный двоичный код значения л, можно оперативно менять любое значение допуска. Формула изобретения Устройство для сравнения чисел с допусками, содержащее регистр, счетчик, триггер знака, элементы И, узел анализа сбоя, причем выходы разрядов регистра подключены кй входам разрядов счетчика, инверсный выход триггера знака соединен с первым входом первогоэлемента И, выход второго элемента И соединен с вторым выходом устройства, узел анализа сбоя содержит два триггера, два элемента И и элемент ИЛИ, причем нулевые входы триггеров узла анализа сбоя соединены с нулевым входом триггера знака, установочным входом счетчика и установочным входом устройства, единичный вход первого триггера узла анализа сбоя соединен . с выходом одного из младших разрядов счетчика, единичный вход второго триггера узла анализа сбоя соединен с выходом первого элемента И узла анализа сбоя,, входы которого соединены с единичным выходом триггера знака и выходом одного из старших разрядов счетчика, первый и второй входы второго элемента И узла анализа сбоя соединены с инверсными выходами соответственно триггера знака и первого триггера узла анализа сбоя, входы элемента ИЛИ узла анализа сбоя соединены с выходом второго элемента И узла анализа сбоя и прямым выходом первого триггера узла анализа сбоя, а выход соединен с третьим выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения за счет возможности оперативной установки значение допуска, устройство содержит дешифратор нуля,два элемента ИЛИ, элемент НЕ и преобразователь параллельного кода в числоимпульсный, информационный вход которого соединен с входом значения допуска устройства, а выход соединен- с первым входом первого элемента ИЛИ, второй вход которого Ьоединен с входом числа устройства, а выход - с информационным входом счетчика, выходы разрядов которого соединены с входами дешифратора нуля.

выход которого соединен с входом элемента НЕ, четвертнм выходом устройства и единичным входом триггера знака, прямой выход которого соединен с первым входом второго элемента К, выход которого соединен с входом управления вычитанием счетчика входоуправления.сложением которого соединен с выходомвторого элемента ИЛИ,входы которого соединены с первым управляющим входом устройства и выходом первого элемента И, вторые входы первого и второго элементов И и третий вход второго элемента И узла анализа

Г7/

сбоя соединены с вторьм управляющим входом устройства, который подключен к первому управляющему входу преобразователя параллельного кода в числоимпульсный, второй управляющий вход которого соединен с выходом элемента НЕ и третьими входами первого и второго элементов И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 641446, кл. G 06 F 7/04, 1977.

2.Авторское свидетельство СССР № 482737, кл. G 06 F 7/04, 1973 (прототип).

1