Устройство для сравнения чисел с допусками

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ЧИСЕЛ С ДОПУСКАМИ, содержащее генератор импульсов, счетчики, триггеры, элементы И, ИЛИ, причем выход генератора импульсов соединен с первыми входами первого, второго и третьего элементов И, выходы первого и второго элементов И подключены к счетным входам соответственно первого и второго счетчиков, установочные входы которых соединены с шинами соответственно первого и второго сравниваемых чисел, выходы тригге ров являются выходами неравенства чисел устройства, о т л и ч a ющ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены первая и вторая схемы сравнения, пятьй и шестой элементы И и регистр. причем выходы разрядов первого и второго счетчиков соединены с входами соответственно первой и второй группы первой схемы сравнения, выходы превышения второго числа, превьшения первого числа и равенства которой соединены со вторыми входами соответственно первого, второго и третьего элементов И, выходы первого и второго элементов И подключены к входам элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом третьего счетчика, выходы разрядов которого подключены к входам первой группы второй схемы сравнения j входы второй группы которой соединены с выходами разрядов регистра, уста (Л новочные входы которого подключены к шинам задания величины допуска устройства, выходы в пределах допус% ка превышения величины допуска и равенства величины допуска второй схемы сравнения соединены соответственно с первыми входами четвертого, пятого и шестого элементов И, вторые ф входы которых подключены к выходу третьего элемента И, a выходы явэ ел ляются выходами в пределах допуска, превышения величины допуска и равенства величине допуска устройства.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

ЦЦД

РЕСПУБЛИН ае а1к

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН/ИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3605049/18-24 (22) 15.06.83 (46) 15.10.84. Бюл. Ф 38 (72) В.А. Ойкин и E.À. Евсеев (53) 681.325.5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

И 489103, кл. С 06 F 7/02, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

У 783790, кл. С 06 F 7/04, 1979 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ

ЧИСЕЛ С ДОПУСКАМИ, содержащее генератор импульсов, счетчики, триггеры, элементы И, ИЛИ, причем выход генератора импульсов соединен с первыми входами первого, второго и третьего элементов И, выходы первого и второго элементов И подключены к счетным входам соответственно первого и второго счетчиков, установочные входы которых соединены с шинами соответственно первого и второго сравниваемых чисел, выходы триггеров являются выходами неравенства чисел устройства, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены первая и вторая схемы сравнения, пятый и шестой элементы И и регистр, причем выходы разрядов первого и второго счетчиков соединены с входами соответственно первой и второй группы первой схемы сравнения, выходы превышения второго числа, превышения первого числа и равенства которой соединены со вторыми входами соответственно первого, второго и третьего элементов И, выходь первого и второго элементов И -подключены к входам элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом третьего счетчика, выходы разрядов которого подключены к входам первой группы второй схемы сравнения, входы второй группы которой соединены с выходами разрядов регистра, установочные входы которого подключены к шинам задания величины .допуска устройства, выходы в пределах допуска превышения величины допуска и равенства величины допуска второй схемы сравнения соединены соответственно с первыми входами четвертого, пятого и шестого элементов И, вторые входы которых подключены к выходу третьего элемента И, а выходы являются выходами в пределах допуска, превышения величины допуска и равенства величине допуска устройства.

1 11

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах контроля и регулирования для сравнения разности двух чисел с третьим числом, Известцо устройство для сравнения чисел, содержащее генератор счетных меток, входную схему И, первый и второй счетчики, многовходовые схемы И, триггеры, выходные схемы И, схемы ИЛИ. Это устройство позволяет определить соотношение разности сравниваемых чисел с наперед заданным допуском на сравниваемые числа и выдавать сигнал, если эта разность превышает допуск (1 ).

Однако изменение величины допуска на сравниваемые числа произво-, дится аппаратурно, путем перекоммутации связей выходов разрядов счетчиков со входами многовходовых схем.

Это ограничивает функциональные возможности устройства, в частности делает невозможным автоматическое изменение величины допуска на сравниваемые числа.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является устройство для сравнения чисел, содержащее счетчики, триггеры, элементы И, ИЛИ, генератор, причем выход генератора соединен с первыми входами первого и второго элементов И, выходы которых подключены к информационным входам первого и второго счетчиков соответственно, 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 состояние 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 первого счетчика подключены ко второй входной шине, выход генератора соединен с первым входом третьего элемента И, выход которого подключен к информационному входу третьего счетчика, выход переносов которого соединен со входом установки в единичное сос

1З005 2

55 тоянне третьего триггера, вход установки в нулевое состояние которого и установочные 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 подключен ко второму входу третьего элемента И, выход четвертого элемента И соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к прямому выходу третьего триггера, выход второго элемента ИЛИ соединен с первым управляющим входом генератора, второй управляющий вход которого подключен к четвертой входной шине. В известном устройстве обеспечена возможность автоматической установки величины допуска на сравниваемые числа, что расширяет функциональные возможности устройства (2 .

Однако быстродействие этого устройства недостаточно высокое, так . как результат сравнения разности чисел с величиной допуска формируется после обнуления счетчика с максимальным числом путем последовательного вычитания поступающих на

его счетный вход импульсов записанного числа. Например, при сравнении первого числа 250 и второго числа

256 (допуск 6) необходимо сначала обнулить счетчик с меньшим числом (путем последовательного вычитания

250 импульсов), после чего разрешить обнуление таким же образом счетчика с числом допуска и продолжить работу до обнуления счетчика с максимальным числом. После этого на выходных шинах формируется сигнал результата сравнения. Таким образом, при частоте обнуления 5 мГц (Т =

= 0,2 мкс) для формирования результата сравнения необходимо время более 50 мс (256 ° 0,2 = 5 1,2 мкс), а среднее время выполнения операций

ЭВМ с той же рабочей частотой 5 мГц составляет порядка 10 мс, т.е, современное вычислительное устройство выполняет операции в 5 раз быстрее.

Цель изобретения — повышение быстродействия.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для сравнения чисел с допусками, содержащее генератор импульсов, счетчики, триггеры, 19005

t0

3 11 элементы И, ИЛИ, причем выход генератора импульсов соединен с первыми входами первого, второго-и третьего элементов И, выходы первого и второго элементов И подключены к счетным входам соответственно первого и второго счетчиков, установочные входы которых соединены с шинами соответственно первого и второго сравниваемых чисел, выходы триггеров являются выходами неравенства чисел устройства, введены первая и вторая схемы сравнения, пятый и шестой элементы И и регистр, причем выходы разрядов первого и второго счетчиков соединены с входами соответственно первой и второй группы первой схемы сравнения, выходы превышения второго числа, превышения первого числа и равенства которой соединены со вторыми входами соответственно первого, второго и третьего элементов И, выходы первого и второго элементов И подключены к входам элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом третьего счетчика, выходы разрядов которого подключены к входам первой группы второй схемы сравнения, входы второй группы которой соединены с выходами разрядов регистра, установочные входы которого подключены к шинам задания величины допуска устройства, выходы в пределах допуска превышения величины допуска и равенства величины допуска второй схемы сравнения соединены соответственно с первыми входами четвертого, пятого и шестого элементов И> вторые входы которых подключены к выходу третьего элемента И, а выходы являются выходами в пределах допуска, превышения величины допуска и равенства величине допуска устройства.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит генератор импульсов 1, элемент ИЛИ 2, элементы И 3-8, схем сравнения 9 и 10, счетчики 11-13, регистр 14, триггеры 15 и 16, шины первого и второго сравниваемых чисел, 17 и 18 шину задания величины допуска 19, шины

20 и 21, выходы в пределах допуска, превышения величины допуска и равенства величине допуска 22-24.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

В начале работы импульсом сброса (на чертеже не показан) устанавливаются в нулевое состояние счетчики 11-13, регистр 14 и триггеры

15 и 16.

Импульсом записи со входной шины 17 в счетчик 11, со входной шины 18 в счетчик 12, со входной шины 19 в регистр 14 заносятся первое, второе сравниваемые числа и число допуска соответственно. Элемент сравнения 9, соединенный по входу . со счетчиками 11 и.12, производит сравнение первого и второго числа и формирует на одном из трех своих выходов сигнал. При равенстве чисел открывается по второму вхо" ду элемент И 5, соединенный с выходом "Равно" элемента сравнения 9, если число занесенное в счетчик 11 больше числа в счетчике 12, то открывается по второму входу элемент

И 4, соединенный с выходом "Больше", и, если число в счетчике 11 меньше ю то открывается по второму входу элемент И 3, соединенный с выходом

"Меньше" элемента сравнения 9. Импульсы с генератора 1 поступают на первые входы элементов И 3-5 и, если открыт по второму входу элемент

И 3, то импульсы проходят на-. вход счетчика 11 и на единичный вход триггера 15. На выходной шине 20, 35 связаннои с триггером 15, появится сигнал свидетельствующий о том, что первое число меньше второго. С выхода элемента И 3 импульсы через элемент ИЛИ 2 также начнут посту40 пать на вход счетчика 18. Импульсы будут поступать на входы счетчиков

11 и 13 до тех пор,пока элемент т сравнения 9 не сформирует сигнал

"Равно" и не снимет при этом разре45 шение со второго элемента И 8. Таким образом число в счетчике 11 становится равным числу в счетчике 12, а в счетчике 13 записано число равное разности между числом, записан50 ным в счетчике 11 со входной шины

17 и числом в счетчике 12, записанным со входной шины 18. Сигнал "Равно" со схемы сравнения 9 откроет по второму входу элемент И 5, и очередной импульс с генератора 1 поступит на первые входы элементов И 6-8.

Элемент сравнения 10 сравнит число, записанное в регистр 14, с количест-.

1119005 вом импульсов, записанных в счетчик

13. В зависимости от их соотношения на одном из трех выходов схемы сравнения 10 появится разрешающий потенциал для соответствующего элемента И, и импульс с генератора пройдет на соответствующую выходную шипу.

Если при сравнении чисел, записанных в счетчиках 11 и 12 со входных шин 17, 18, элемент сравнения 9 сформирует сигнал "Больше", то импульсы с генератора 1 будут поступать через элемент И 4 на вход счетчика 12, на единичный вход триггера 16 и через элемент ИЛИ 2 на вход счетчика 13. Затем при равенстве чисел в счетчиках 11 и 12 элемент сравнения 9 сформирует сигнал "Равно" и элемент сравнения 10. аналогично описанному, произведет сравнение чисел в счетчике 13 и регистре 14 и на соответствующей выходной шине появится сигнал о результате сравнения разности двух чисел с допуском. На выходной шине 21, связанной с триггером 16, появится сигнал, свидетельствующий о том, что первое число больше второго.

При равенстве чисел, записанных в счетчиках 11 и 12 со входных шин

17 и 18, элемент сравнения 9 сформирует сигнал "Равно". При этом по второму входу откроется элемент

И 5, и импульс с генератора 1 поступит на первые входы элементов

И 6-8. Если число допуска, записанное в регистр 14, не будет равно нулю, то элемент сравнения 10 сформирует сигнал "Меньше", если число допуска равно нулю, то элемент сравнения сформирует сигнал "Равно", и импульс через элемент И б, соединенный с выходом "Меньше" или через элемент И 8 соединенный с выходом "Равно" элемента сравнения

10. пройдет на соответствующую выходную шину.

Таким образом, если число, за5 писанное в счетчике 11 больше числа, записанного в счетчике 12 то появится сигнал на шине 21. Если число, записанное в счетчике !1, меньше числа, записанного в счетчи1о ке 12, то появится сигнал на шине

20. Если разница между числами в счетчиках 11 и 12 превышает величину допуска, записанную в регистр

14, то появится сигнал на шине 23, 15 если меньше допуска, то сигнал появится на шине 22, при равенстве на шине 24.

Следовательно, по сравнению с

N известным устройством, в котором результат сравнения чисел с величиной допуска формируется после обнуления счетчика с максимальным числом путем последовательного вычитания одиночных импульсов из записанного числа, в предлагаемом устройстве результат сравнения формируется после вычисления разности между максимальным и минимальным

30 числами и сравнения ее с допуском, что существенно повышает быстродействие устройства. Например, при сравнении числа 256 с числом 250 (допуск 6) к числу 250 необходимо прибавить 6, чтобы получить их равенство и число 6 сравнить с допуском, после чего выдать результат сравнения на выходные шины. При частоте генератора 5 мГц (Т = 0,2 мкс

4п для сложения б импульсов необходимо время 1,2 мкс (6 ° 0,2 = 1,2 мкс) .

Таким образом, менее чем за 1,5 мкс операция сравнения закончена. В известном устройстве сравнение этих

41 же чисел производится за время более 50 мкс.

Составитель Е. Иванова

Редактор ТР Парфенова Техред Л.Мартяшова Корректор 0. Билак

Заказ 7454/34 Тираж 698 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Устройство для сравнения чисел с допусками Устройство для сравнения чисел с допусками Устройство для сравнения чисел с допусками Устройство для сравнения чисел с допусками Устройство для сравнения чисел с допусками 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к специализированным устройствам для обработки массивов информации в реальном масштабе времени, и может быть использовано в автоматизированных системах обработки изображений

Изобретение относится к электронной системе блокировки для контроля доступа к множеству ячеек

Изобретение относится к вычислительной технике и радиолокации и может быть использовано в многопозиционных угломерных системах

Изобретение относится к устройствам для обработки данных с воздействием на содержание обрабатываемых данных и может быть использовано в системах передачи и обработки дискретной информации, использующей дублирование

Изобретение относится к области связи и может быть использовано в приемных устройствах для обнаружения комбинации двоичных сигналов известного вида при неизвестном моменте ее прихода в потоке двоичных сигналов, сопровождаемых тактовыми импульсами

Изобретение относится к устройствам ВТ, а точнее к устройствам сортировки данных
Наверх