Устройство для определения разности двух чисел,отличающихся на единицу,в двоично-десятичном коде

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАЗНОСТИ ДВУХ ЧИСЕЛ, ОТЛИЧАЩИХСЯ НА ЕДИНИЦУ, В ДВОИЧНО-ДЕСЯТИЧНОМ КОДЕ, содержащее элемент ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с входом элемента НЕ, выход которого является выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью упрощения схемы, оно содержит узел сравнения единиц и два узла сравнения десятков и промежуточных значений, узел сравнения единиц содержит десять элементов И анализа единиц, tfecTb элементов И анализа старших разрядов десятков, два элемента ШШ и два элемента ИЛИ-НЕ, каждый узел сравнения десятков и промежуточных значений содержит шесть элементов И анализа десятков, элементы НЕ, ИЛИ-НЕ в узле анализа един.иц, причем входы прямого и инверсного кодов первых разрядов соответственно первого и второго чисел устройства соединены с входами первого элемента И анализа единиц, входы прямого и инверсного кодов первых разрядов соответственно второго и первого чисел устройства подключены к входам второго элемента И анализа единиц, входы прямого и инверсного кодов вторых разрядов соответственно первого и второго чисел устройства подключены к.входам третьего элемента И анализа единиц, входы прямого и инверсного кодов вторых раз-рядов соответственно второго и первого чисел устройства подключены к входам четвертого элемента И анализа единиц, входы пятого элемента И анализа единиц подключены к входам вторых разрядов прямого и i инверсного кодов соответственно первого и второго чисел устройства и (Л входам третьих разрядов прямого и инверсного кодов соответственно второго и первого чисел устройства, , входы шестого элемента И анализа единиц подключены к входам вторых разрядов инверсного и прямого кодов соответственно первого в второго чисел устройства и входам третьих а разрядов прямого и инверсного кодов 00 соответственно первого и второго чисел устройства, входы седьмого элемента И анализа единиц соединены с входами вторых разрядов прямого и инверсного кодов первого и второго чисел устройства и входами прямых кодов третьих разрядов чисел устройства , входы восьмого элемента И анализа единиц соединены с входами вторых разрядов прямого и инверсного кодов соответственно второго и первого устройства и входами прямых коДов третьих разрядов чисел устройства , входы девятого элемента И анализа единиц подключены к входам ин

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 G 06 F 7 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3706928/24-24 (22) 03.03.84 (46) 07.12.85. Бюл. Р 45 (71) Производственное объединение и

Машиностроительный з авод им.Ф.З.Дзержинского (72) И.А.Попов (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 652557, кл. С 06 F 7/02, 1976.

Стеллажно-тарный автоматизированный склад СТАС-3. Киевское отделение

Украинского государственного проектного института "Тяжпромэлектропроект, черт. 908/2034. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

РАЗНОСТИ ДВУХ ЧИСЕЛ, ОТЛИЧАЮЩИХСЯ

НА ЕДИНИЦУ, В ДВОИЧНО-ДЕСЯТИЧНОМ

КОДЕ, содержащее элемент ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с входом элемента НЕ, выход которого является выходом устройства, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью упрощения схемы, оно содержит узел сравнения единиц и два узла сравнения десятков и промежуточных значений, узел сравнения единиц содержит десять элементов И анализа единиц, шесть элементов И анализа старших разрядов десятков, два элемента ИЛИ и два элемента ИЛИ-HE каждый узел сравнения десятков и промежуточных значений содержит шесть элементов И анализа десятков, элементы НЕ, ИЛИ-НЕ в узле анализа единиц, причем входы прямого и инверсного кодов первых разрядов соответственно первого и второго чисел устройства соединены с входами первого элемента И анализа единиц, входы прямого и инверсного кодов первых разрядов соответственно второго и первого чисел устройства подключены к входам второго элемента И анализа единиц, входы прямого и инверсного кодов вторых разрядов соответственно первого и второго чисел устройства подключены к,входам третьего элемента И анализа единиц, входы прямого и инверсного кодов вторых разрядов соответственно второго и первого чисел устройства подключены к входам четвертого элемента И анализа единиц, входы пятого элемента И анализа единиц подключены к входам вторых разрядов прямого и инверсного кодов соответственно первого и второго чисел устройства и входам третьиХ разрядов прямого и инверсного кодов соответственно вто- . рого и первого чисел устройства, входы шестого элемента И анализа единиц подключены к входам вторых разрядов инверсного и прямого кодов соответственно первого в второго чисел устройства и входам третьих разрядов прямого и инверсного кодов соответственно первого и второго чисел устройства, входы седьмого элемента И анализа единиц соединены с входами вторых разрядов прямого и инверсного кодов первого и второго чисел устройства и входами прямых кодов третьих разрядов чисел устройства, входы восьмого элемента И анализа единиц соединены с входами вторых разрядов прямого и инверсного кодов соответственно второго и первого устройства и входами прямых кофов третьих разрядов чисел устройства, входы девятого элемента И анализа единиц подключены к входам ин6847

119 версного и прямого кодов вторых разрядов соответственно первого и второго чисел устройства, входам инверсного и прямого кодов третьих разрядов соответственно первого и второго чисел устройства.и входам прямомого и инверсного кодов четвертых разрядов соответственнопервого и,второго|

: чисел устройства, входы десятого элемента И анализа единиц соединены с входами прямого и инверсного кодов третьих разрядов соответственно первого и второго чисел устройства, входами прямого и инверсного кодов третьих разрядов соответственно первого и второго чисел устройства и входами прямого и инверсного кодов четвертых разрядов соответственно второго и первого чисел устройства, входы первого и второго элементов И анализа старших разрядов десятков соединены с входами шестых разрядов прямого и инверсного и инверсного и прямого кодов соответственно первого и второго чисел устройства, входы третьего и четвертого элементов И анализа старших разрядов десятков соединены с входами седьмых разрядов прямого и инверсного кодов соответственно первого и второго чисел устройства и инверсного и прямого кодов соответственно первого и второго чисел устройства, входы пятого и шестого элементов И анализа старших разрядов десятков подключены к входам восьмых разрядов прямого и инверсного кодов соответственно первого и второго чисел устройства и прямого и инверсного кодов соответственно второго и первого чисел устройства, выходы элементов И анализа единиц с третьего по десятый подключены к входам первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ-НЕ, второй и третий входы которого соединены с выходами первого и второго элементов И анализа единиц, а выход подключен к первому входу второго элемента ИЛИ-НЕ, второй вход которого соединен с выходом второго элемента

ИЛИ, входы которого подключены к выходам всех элементов И анализа старших десятков, в первом узле сравнения десятков и промежуточных значений входы первого элемента И анализа десятков соединены с входами прямого и инверсного кодов пятых раз,рядов первого и второго чисел устройства, входы второго элемента И анализа десятков подключены к входам инверсного и прямого кодов шестых разрядов соответственно первого и второго чисел устройства, входы третьего элемента И анализа десятков соединены с входами прямого и инверсного кодов шестых разрядов соответственно первого и второго чисел устройства и кодами прямого и инверсного кодов седьмых разрядов соответственно второго и первого чисел устройства, входы четвертого элемента И анализа десятков подключены к входам инверсного и прямого кодов шестых разрядов соответственно первого и второго чисел устройства и входами прямого кода седьмых разрядов чисел устройства, входы пятого элемента И анализа десятков соедине- ны с входами прямого и инверсного кодов шестых разрядов соответствен но первого и второго чисел устройства, входами прямого и инверсного кодов седьмых разрядов соответственно первого и второго чисел устройства и входами инверсного и прямого кодов соответственно первого и второго чисел устройства, входы шестого элемента И анализа десятков подключены к входам инверсного и прямого кодов первых разрядов соответственно первого и второго чисел устройства, входам инверсных кодов второго, третьего и четвертого разрядов первого числа устройства и инверсного кода второго разряда и прямого кода третьего и четвертого разрядов второго числа устройства,. в обоих узлах сравнения десятков и промежуточных значений выходы элементов .И анализа десятков с второго по пятый подключены к входам первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу первого элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ-НЕ, второй вход которого через элемент НЕ подключен к выходу шестого элемента и анализа десятков, выход первого элемента И анализа десятков подключен к второму входу первого элемента ИЛИ-НЕ, выходы первого элемента И анализа десятков первого и второго узлов сравнения десятков и промежуточных значений подключены соответственно к третьему и четвертому входам второго элемента ИЛИ-НЕ узла сравнения еди-. ниц, выход второго элемента ИЛИ

96847

11 узл» сравнения единиц подключен к третьим входам вторых элементов

ИЛИ-НЕ узла сравнения десятков, выходы которых подключены к первому и второму входам элемента ИЛИ-НЕ, третий вход которого соединен с выходом элемента. ИЛИ-НЕ узла сравнения единиц, во втором узле сравнения десятков входы первого элемента И анализа десятков подключены к входам инверсного и прямого кодов пятых разрядов соответственно первого и второго чисел устройства, входы второго элемента И анализа десятков соединены с входами прямого и инверсного кодов соответственно первого и второго чисел устройства, входы третьего элемента И анализа десятков соединены с входами прямого и инверсного кодов шестых разрядов соответственно второго и первого чисел устройства и входами прямого и инверсного кодов седьмых разрядов соответственно первого и второго чисел устройства, входы четвертого элемента И анализа десятков соединены с входами прямого кода шестых и седьмых разрядов чисел устройства, входы пятого элемента И анализа десятков соединены с входами прямого и инверсного кодов шестых разрядов соответственно второго и первого чисел устройства, входами прямого и инверсного кодов седьмых разрядов соответственно второго и первого чисел устройства и входами прямого кода восьмых разрядов чисел устройства, входы шестого элемента И анализа десятков соединены с входами прямого кода первого и четвертого разрядов первого числа устройства и входами инверсного кода второго и третьего разрядов первого числа и разрядов с первого по четвертый второго числа устройства.

Устройство содержит элемент

ИЛИ-НЕ 1, элемент НЕ 2, узел 3 сравнения единиц, узлы 4 и 5 сравнения десятков и промежуточных значений.

Узел сравнения единиц содержит элементы И 6-15 анализа единиц, элементы И 16-21 анализа старших разрядов десятков, элементы ИЛИ

22 и 23, элементы ИЛИ-НЕ 24 и 25.

Первый узел сравнения десятков и промежуточных значений содержит элементы И 26-31 анализа десятков, 2$

Изобретение относится к области контроля и управления перемещающимися объектами, адресование в которых осуществляется параллельными двоичнодесятичными устройствами, например устройствами для сравнения двоичных чисел.

Целью изобретения является упрощение устройства.

На фиг. 1 представлена блок-схема 10 устройства; на фиг. 2 — функциональная схема устройства; на фиг. 3 узел сравнения единиц; на фиг. 4узлы сравнения десятков и промежуточных значений. 1$ элемент ИЛИ 32, элемент ИЛИ-НЕ

33 и 34, элемент HE 35.

Второй узел сравнения десятков и промежуточных значений содержит элементы И 36-41 анализа десятков, элемент ИЛИ 42, элементы ИЛИ-НЕ

43 и 44, элемент НЕ 45.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал разности двух чисел, равный единице, выявляется когда

А-В = 1 или А-В = -1, где A — первое число, В, — второе число.

Соотношение А-В = 1 или А-В = — 1 имеет место, когда разряды десятков чисел А и В равны, а разряды единиц числа А(В) больше на единицу разряда числа В(А) — канал единиц; разряды десятков числа А(В) меньше на единицу числа В(А), а разряд единиц числа А(В) представляет собой .9, а разряд единиц числа В(А) равен нулю — канал десятков.

Рассмотрим каналы чисел, предварительно расположив в них числа

А и В попарно в двоичной системе.

Канал единиц.

3 11

Для сравнения. чисел А и В в канале единиц, отличающихся друг от друга на единицу, сопоставим их попарно в порядке возрастания от 0 до 9, в результате чего получим табл. 1.

Т а б л и ц а 1 а2в2

А(В) В(А)

1О а2в2

В (А) -А(В) (2) О О О О

0 О 0 0

0-1 (3) 1-0

1-2 (4) 2-1 а4аЗа2в4в ЭБ2

О О 1 1

О О .1 О

О О 1 О

О О 1 1

2" 3 а4аЗа2в4вЗв2 (5) 3"2

Сигнал разности с канала единиц имеет место только тогда, когда по десяткам коды чисел А и В тождественно равны, т.е. а5в5 + а5в5 +...

+ абвб + абвб. + а7в7 + а7в7 + а8в8 + +а8а8 = О (6)

50 Это выражение представляет собой сигнал разрешения для канала единиц.

Канал десятков.

3-4

4-3

В (А)

О 1 О 1

О. 1 О

А(В) В(А) А(В) О 1 О О

О 1 О

4-5

5-4

5-6

6-5

Т аблица 2

О 1 О

О 1 1 О

О I 1 О

6-7

В (А) 7-6 40 . A (8) 09

7-8

-10

45

1 О 0. 1

1 О О О

1 О О О

8-9

30

9-8

39

Из табл. 1 видно, что все младшие разряды чисел представляют собой выражение. типа а1в1 + а1в1 (1).

Исключив из рассмотрения этот разряд, замечаем, что цары чисел

О - 1 (1-0), 2 - 3 (3 - 2), 4 - 5 (5 - 4), 6 - 7 (7 - 6), 8 - 9 (9 " 8)55 тождественно равны, поэтому их также из рассмотрения исключаем. Для каж" дой из остальных оставшихся пар чи50

60 .

69

79

89 а4 аЭ а2 àf в4 вЗ в2 s1

0 О О 1 О О 1 О

О О 1 О О О О 1

0 О 1 О О 1 О О

О 1 0 0 О О 1 1

О 1 О 1 О 1 1 О

О 1 1 О . О 1 0 1

О 1 1 1 - 1 О О О

1 О О 0 О 1 1 1

96847 (4 сел 1 — 2 (2 - 1), 3 — 4 (4 " 3), 5 - 6 (6 — 5), 7 - 8 (8 - 7) составляем их структурные выражения в двоичном коде, причем берем только те разряды этих пар, которые не равны друг другу:

I аЗа2вЗв2 аЗа2вЭв2

15 аЗа2вЭв2 аЗа2вЭв2

В канале десятков рассмотрим

З5 сочетания чисел, приведенные в табл. 2.

1196847

Выявляем разность чисел, равной единице в канале десятков. Аналогично 2-5, заменив а2 на аб, е3 на а7, а4 на а8, в2 на вб, вЗ на в7, в4 на в8, можно записать:. абвб (7) аовб а7абвб (8) а7абв7вб а7абв7вб (9) а7абв7вб а8а7абв8в7вб а8а7абв8в7вб (10) Таблица 3

В(А) А(Б) 00

10

20

30

59.50

79

:70

80 99

Сравнивая табл. 2 и 3 приходим к выводу, что для исключения запрещенных состояний необходимо первые строчки выражений (7-10) умножить на 0-9 (а4аЗа2а1 в4вЗв2в1), а вторые — на 9-0 (в4вЗв2в1 а4аЗа2а1).

Однако, кроме значений в табл. 2, где разряды десятков чисел А и В отличаются на единицу, а разряды единиц — нулем и девятью., т.е. в которых эти числа отличаются на единицу, есть еще числа, в которых эта разность яе является единицей (табл. 3) Разность между первыми разрядами чисел в канале десятков выражается . формулой а5в5 + а5в5 (11), из которой первое слагаемое необходимо также умножить на 0-9, а второе - на 9-0.

Таким образом, из выражений 7-11 получим (а5в5 + абвб + а7аб в7вб +

+ а7аб в7вб + а8а7аб в8в7вб) х х a4aÇa2a1 в4вЗв2в1 (12)

10 (а5в5 + абвб + a7a657s6 + а7аб в7вб +

+ a8a7a6 в8в7вб) .х а4аЗа2а1 в4вЗв2в1.

) (13)

Отсюда делаем вывод: канал сравнения

15 десятков разделяется на два канала . канал десятков и промежуточных значений 0-9 и канал десятков и промежуточных значений 9-0.

Сигнал разности с каналов десятков

20 имеет место, только тогда, когда по старшим, кроме первого, разрядов десятков коды чисел А и В равны, т.е. абвб + абвб + а7в7 + .а7в7 +

+ а8в8 + а8в8 (14).

Это выражение представляет. собой сигнал разрешения для каналов десятков. . Устройство работает следующим образом.

Канал единиц (фиг. 3).

Разность между числами А(В) и

В(А) 0-1 (1-0), 2-3 (3-2), 4-5 (5-4)э

6-7 (7-6), 8-9. (9-8) выявляется только младшему разряду единиц, при равенстве старших т.е. а1в1 + a1s1.

Эти сигналы подаются на входы логических схем И 6 и 7, выходы которых соединены с входами элемента ИЛИ-НЕ

24 (шины 45,, 46). Разность между числами 1-2 (2-1), 3-4 (4-3), 5-6 (6-5), 7-8 (8-7) выявляется на элементах И -15 через элемент сборки

HJIH 22 сигнал поступает также на вход элемента ИЛИ-HE 24 (шина 47), на котором эти сигналы суммируются и

4 инвертируются. Выход этого элемента соединен с шиной 48 и с входом . элемента ИЛИ-НЕ 25. При.наличии сигнала "1" на любой из шин 45-47 сигнал на входе второго элемента

ИЛИ-НЕ 25 (шина 48) исчезает, а на выходе появляется сигнал "1" (шина

52). Это справедливо при условии, что равны между собой младшие разряды десятков чисел А и В и на шинах .49 и 50 сигналы отсутствуют, а также равны и старшие разряды десятков этих чисел и на шине 51 сигнал также отсутствует.

1196847

Канал 4 десятков и промежуточных значений 0-9.

Разность между десятками чисел

А(В) и В(А) 1-0 .(0-,1), 3-2 (2-3), 5-4 (4-5), 7-6 (6-7),, 9-8 (8-9) отличается только в младшем разряде а5в5. Эти сигналы поданы на входы элемента И 26, выход которого соединен с входом элемента ИЛИ-НЕ 33 и с каналом единиц (шина 49). Разность между десятками чисел 2-1 (1-2), 4-3 (3-4), 6-5 (5-6), 8-7 (7-8) выявляется на элементах И 27-30, выходы которых через сборку элемента ИЛИ 32 также соединены со входом элемента ИЛИ-HE 33 (шина 53). С выхода этого элемента сигнал поступает по шине 54 на вход второго элемента

ИЛИ-НЕ 34, на второй вход которого поступает инверсный сигнал 0-9 (а4аЗа2а1 в4вЗв2в 1) с элемента И 31 через инвертор НЕ 35 (шина 55), Та 5 ким образом реализуется выражение (12).

Аналогично работает канал 5 десятков и промежуточных значений

9-0 в котором реализуется выраже1р ние (13). На третий вход элементов

ИЛИ-HE 34 и 44 поступает сигнал равенства старших разрядов десятков (шина 51) с канала единиц.

Входные шины канала единиц (52), 1 каналов десятков (56-60) соединены с входами элемента ИЛИ-НЕ, выход которого через инвертор HE соединен с выходной шиной (61) сигнала разности двух чисел, равной единице, Zg в двоично-.десятичном коде.

1196847

Составитель Е. Иванова

Редактор С. Патрушева ТехредЛ.Матряшова Корректор E. Сирохман

Заказ 7564/47 Тираж 709 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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