Устройство для сравнения чисел с допуском

 

Изобретение относится к области цифровых вычислительных устройств и может быть использовано для контроля , в частности в строительной механике для определения малоцикловой долговечности изделия. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения сравнения чисел с полем допуска, составляющим заданную часть от предшествующего числа, а также за счет обеспечения возможности сравнения чисел, поступающих от различных источников отсчетов. С этой целью в устройство введены реверсивный счетчик, т-3 элементов И, где m - количество источников отсчетов, т-3 триггеров, m элементов задержки и т-1 регистр с соответствующими связями. При работе устройства от одного из m источников поступает очередной отсчет и записывается в счетчики устройства. Затем предыдущий отсчет выбранного регистра переписывается в счетчик блока анализа и преобразования параллельного кода в число-импульсный, где одновременно с указанным преобразованием выполняется деление предыдущего отсчета на заданную величину допуска. Форми- .рующийся при этом число-импульсный код поступает на вычитающий вход счетчика , содержащего последний поступивший отсчет. В зависимости от того, будет при вычитании достигнут нуль или нет, можно судить, попадает ли вновь поступивший отсчет в поле допуска или нет. 2 з.п.ф-лы, 3 ил. (Л N9 СЛ Од

СОЮЗ СОЕЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А1 сЯ) 4 G 06 F 7/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A STOPCKQMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3846817/24-24 (22) 14.0 1.85 (46) 15.08.86. Бюл. N 30 (71) Институт проблем моделирования в энергетике AH УССР и Институт проблем прочности АН УССР (72) К.В.П1елехов, А.П.Ильчишин, Н.П.Степчук и А.Г.Алябьев (53) 681.325.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 968806, кл. G 06 F 7/04, 1980.

Авторское свидетельство СССР

Ф 968805, кл. G 06 F 7/04> 1980.. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ЧИСЕЛ

С ДОПУСКОМ (57) Изобретение относится к области цифровых вычислительных устройств и может быть использовано для контроля, в частности в строительной механике для определения малоцикловой долговечности изделия. Целью изобретения является расширение функциональных воэможностей за счет обеспечения сравнения чисел с полем допуска, составляющим заданную часть от предшествующего числа, а также эа.счет обес„.Я0„„12 1067 печения возможности сравнения чисел, поступающих от различных источников отсчетов. C этой целью в устройство введены реверсивный счетчик, m-3 элементор И, где m — количество источников отсчетов, m-3 триггеров, m элементов задержки и m-1 регистр с соответствующими связями. При работе устройства от одного из m источников поступает очередной отсчет и записывается в счетчики устройства. Затем предыдущий отсчет выбранного регистра переписывается в счетчик блока анализа и преобразования параллельного кода в число-импульсный, где одновременно с указанным преобразованием вы- 3 полняется деление предыдущего отсчета у у на заданную величину допуска. Форми. рующийся при этом число-импульсный код поступает на вычитающий вход счетчика, содержащего последний ноступив- Б ший отсчет. В зависимости от того, будет при вычитании достигнут нуль

lewd или нет, можно судить, попацает ли М вновь поступивший отсчет в поле до- Сп пуска или нет. 2 з.п.ф-лы, 3 ил. Эав4

1251067

Изобретение относится к цифровым вычислительным устройствам и может быть использовано для контроля, н частности в строительной механике для определения малоциклоной долгонеч-- 5 ности изделий по характеристикам диаграмм их циклического упругопласти" ческого деформирования.

Цель изобретения — расширение области применения эа счет обеспече- 10 ния сравнения чисел с полем допуска, составляющим заданную часть от предшествующего числа, а также за счет обеспечения возможности сравнения чисел, поступающих от различных ис- 15 точников отсчетов.

На фиг. 1 изображена схема устройства для m=2, где m — количество источников отсчетов; на фиг. 2 — схема блока анализа и преобразования парал- 2б лельного кода в число-импульсный; на фиг. 3 — временные диаграммы работы устройства.

Устройство содержит регистры 1 -1, реверсивные счетчики 2 и 3, дешифра- 25 тор 4, блок 5 анализа и преобразования параллельного кода в число-импульсный, триггеры б„ -б, элементы И 7,-7, элемент 8, -8 задержки, элементы ИЛИ 9 и 10, суммирующий счетчик 11, информационный вход 12, вход 13 знака числа, вход 14 начальной установки, входы 15, -15 допуска, где n — количество разрядов значения допуска, входы 16 -16 выбора источН

35 ника отсчета, информационные выходы 17 -17„, выходы 18 номера отсчета, 1 выходы 19, -19„результата. Блок 5 анализа и преобразования параллельного кода в число-импульсный содер40 жит вычитающие счетчики 20 и 21, дифференцирующий элемент 22, триггер 23, генератор 24 импульсов, элемент И 25 элемент ИЛИ 26, входы 27,„ — 27„ допуска входы 28: -28 предыдущего зна- .

Ф 1 м

45 чения отсчета, где к — количество разрядов значения отсчета, вход 29 запуска блока, информационный выход 30 и выход 31 синхроимпульсон.

Устройство работает следующим образом.

Каждый р-й отсчет S, представлен как разность двух составляющих, т.е.

Sp=S -S„ — положительного и отрицательного значения. Сначала по вхо+ цу 12 поступает Бр, сопровождаемое значением логической единицы на входе 13 знака, а затем — Бр, при этом на входе 13 — логический нуль. Во время передачи числа осущестнляется стробирование на одном из входов 16116 выбора источника отсчета, логи1т ческие единица, соответствующая выбранному источнику отсчета. Значение допуска поступает на входы 15, -15„ в форме потенциальных сигналов. Допуск задается как определенная часть от значения предыдущего отсчета, поступиншего от того же источника отсчетов: лР $ /М 2 (1) где M — безразмерная величина, задаваемая на входах 15; номер разряда счетчика 21, к котооомч подключен счетный

-вход счетчика 20.

Подачей сигнала на вход 14 начальной установки устройства очищаются регистры 1, счетчики 2 и 3, а триггеры 6 устананливаются н единичное состояние, запирая элементы 7 И.

При передаче отсчета от j-го источника стробирующий сигнал с выбранного входа 16 через элемент ИЛИ 10 поступает на счетный вход счетчика 11, поэтому на выходах 18 устройства всегда сформирован код номера последнего отсчета.

При передаче отсчета по входу 12 устройстно начинает вычислять разность Б =Б -$, для чего передним фронтом стробирующего сигнала из входов 16„, действующего через элемент ИЛИ 10 на вход разрешения записи счетчика 2, в счетчик 2 заносится код предыдущего отсчета S р, из регистра 1., который, н свою очередь, выбран единичным сигналом строба на входе выбора этого регистра, поступающим с входа 16„ устройства. Это соответствует моменту времени t на временных диаграммах (фиг. 3). При первом (по порядку) после подачи установочного сигнала сравнении в счетчик .2 записывается нуль из любого ранее очищенного регистра, т.е. S 0 для любого иэ источников отсчетов.

При записи и счетчик 2 любого ненулевого кода $ 0 из регистра 1„ на выходе дешифратора 4 формируется нулевой сигнал, не влияющий на состояние триггеров 4„ -4,„ и на режим счета счетчика 2, поскольку на входе управления вычитанием счетчика 2 присутствует нулевой сигнал. Счетчик 2 переводится в режим сложения и вычитания передним фронтом импульса по его соответствующему входу выбора режима

1251067 или задним фронтом импульса по противоположному входу. Одновременно в момент t„ через элемент ИЛИ 10 единичный сигнал строба отсчета поступает на установочный вход реверсивного 5 счетчика 3 и своим передним фронтом устанавливает его в нулевое состояние. Элемент И 7 . при этом запирается

j единичным сигналом строба на инверсном входе этого элемента на время по- 10 ступления числа Б . В этот же момент блок 5 анализа и преобразования параллельного кода в число-импульсный единичным сигналом на входе 29 приводится в исходное состояние, а именно i5 очищаются его вычитающие счетчики 20 и 21.

После момента, в зависимости от значения знака числа на входе 13 знака устройства счетчики 2 и 3 перево- gp дятся в противоположные режимы счета, т.е. во время передачи значения Б (единичный сигнал на входе 13) счетчик 2 вычитает, а счетчик 3 суммирует. Содержимое счетчика 2 при этом 5 начинает уменьшаться от значения S а содержимое реверсивного счетчика 3 начинает увеличиваться от нуля. По мере уменьшения содержимого счетчика 2 возможно его обнуление, если

Sð „ < Sð. При этом на выходе деши .фратора 4 формируется сигнал логи- " ческой едийицы, вызывая переход счетчика 2 в режим суммирования и повторное подтверждение единичного состояния всех триггеров 4 единичным сигна-З5 лом на их вторых единичных входах.

Этому случаю соответствует момент на временных диаграммах (фиг. 3).

Если Я, < Sð, то импульс реверса счетчика 2 с выхода дешифратора 4 не выдается, а в момент t происходит реверс счетчика 2 из режима вычитания в режим суммирования под воздействием заднего фронта схемы сигнала логической единицы на сигнал логического нуля на входе 13 знака, что соответствует подаче после положитель+ ной составляющей отсчета Б (после

t>) его отрицательной составляющей

Яр На временных диаграммах (фиг.3) этот вариант не показан, а отражена картина переключения счетчиков 2 и 3 в случае, если число имеет как поло жительную, так и отрицательную составляющие, но Б, Я

В результате подсчета числа импульсов кода отсчета S с учетом его знака к моменту t окончания строба отсчета на входе 16„ устройства в счетчике 2 образовано абсолютное значение разности д Б =Б, -(Я -Б )

=Я, -Sq а в счетчике 15 сформировано значение числа S„ которое хранится в нем до окончания процесса сравнения. Абсолютное значение разности ьБ в счетчике 2 образуется к моменр ту окончания строба отсчета при лю+ бых соотношениях между Я,, Б и Я

Режим изменения знака числа, .т".е. наличие составляющей Я и Бр, имеет место, например, если отсчет Яр соответствует текущему значению площади одной полупетли (например положительной) гистерезиса из диаграммы циклического деформирования упругих материалов, которая имеет разнополярные значения в течение времени, соответствующего длительности регистрации каждой полупетли.

После окончания поступления пачки импульсов S р и окончания строба отсчета на входе 16„ устройства начинается этап сравнения равэности дБр со значением допуска в р, вычисленным по известному, хранимому в регистре 1; значению предыдущего отсчета

Яр,, принимаемого за эталон, и требуемому процентному значению допуска дЕ относительно Sq, в соответствии с выражением (1). для сравнения Sð, и Sð задний фронт строба отсчета в момент t обнуляет триггер 4„. и запускает по входу 29. Блок 5, снимая сигнал сброса вычитающих счетчиков 20 и 21, формирует на выходе дифференцирующего элемента 22 импульс записи в первый вычитающий счетчик 20 кода числа М с входов 15, — 15 устройства, а во второй вычитающий счетчик 21 — кода эталона Б,, из выбранного регистра 1;.

Одновременно снимается единичный сигнал на входе установки в нулевое состояние R триггера 23 и импульсом на его S-входе с выхода дифференцирующего элемента 22 он устанавливается в единичное состояние. Через .элемент И 25 импульсы генератора 24 по" ступают на счетный вход счетчика 21, уменьшая его содержимое. Импульсы с выбранного перед началом работк

q-го выхода разряда счетчика 21 поступают на счетный вход счетчика 20, уменьшая его содержимое. Количество импульсов, поступающих на вход этого счетчика, равно Б /2, где q — номер

51067 Ь

10

15 разряда < четчика 21, к которому под- 1 ключен счетный вход счетчика 20. Если использовать не выход счетчика 21, а его информационный вход, то q=O.

При достижении нуля счетчиком 20 на его выходе переноса формируется первый импульс число-импульсного кода, равного частному от деления на И 2 1.

Этот импульс с выхода 30 блока 5 поступает через элемент ИЛИ 9 на счетный вход счетчика 2 и одновременно через элемент ИЛИ 26 вновь записывает в счетчик 20 значение допуска М, Работа блока 5 продолжается до тех пор, пока не будут сформированы все импульсы число-импульсного кода hp и заканчивается при обнулении счетчика 21. При этом формируется сигнал на выходе переноса счетчика 21, который устанавливает триггер 23 в нулевое состояние, запирает элемент И 25 и поступает на выход синхроимпульсов преобразователя 5, что соответствует моменту t на фиг ° 3 °

Число 1р в число-импульсном коде через элемент ИЛИ 9 поступает на счетный вход счетчика 2, который ранее был установлен в режим вычитания (интервал от t4 до t„ ). Поскольку к моменту t< в счетчике 2 хранилось значение Й =Я, -Sð, то при вы читании из этого чйсла кода возможны такие варианты. При N - 11р счетчик 2 р очищается в момент t и дешифратор 4 формирует единичный импульс установки триггера 6 в единичное состояние и подтверждения единичного положения всех остальных триггеров, тем самым блокируя в момент t элемент И 7

J от пропускания импульса с выхода 31 синхроимпульсов блока 5, т.е. ранее момента t формирования этого импуль6 са. При этом импульс не проходит через элемент И 7Ä 19Ä устройства и на запись нового эталона в регистр.(интервал t -t, на фиг. 3} .

Этот случай соответствует выполнению

S условия — -- l р. При этом сохраняетР-1 ся старое значение эталона и отсутствует сигнал на выходе результата 6

J устройства.

Если N р, то дешифратор 4 не

v срабатывает ранее момента t и эле6 мент И 7- остается открытым к моменJ

ry t6 поступления импульса с выхода 31 синхроимпульсов блока 5, так как триггер 6„ остается в нулевом положении. В этом случае импульс проходит через элемент И 7;, записывая

55 в регистр 1, новое значение эталона

S =S из счетчика 3. Одновременно

Pt1 формируется единичный сигнал на выходе результата 6 . устройства, а через время, определяемое элементом 8.

1 задержки, триггер 6; переводится в единичное состояние, закрывая элемент И 7; до поступления следующего строба отсчета на какой-либо из входов 16,-16 устройства. Этот случай соответствует выполнению условия

Г ) р

S e-1

Сравнение следующего числа с допуском происходит аналогично.

Формула изобретения

1 Устройство для сравнения чисел с допуском, содержащее первый регистр, первый реверсивный счетчик, дешифратор, блок анализа и преобразования параллельного кода в число-импульсный, первый и второй элементы ИЛИ, первый, второй и третий триггеры, первый, второй и третий элементы И, причем информационный вход устройства соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен со счетным входом первого реверсивного счетчика, входы допуска устройства соединены с входами допуска блока анализа и преобразования параллельного кода в число-импульсный, информационный выход которого соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, выходы разрядов первого регистра соединены с соответствующими входами первого реверсивного счетчика, выходы разрядов которого соединены с входами дешифратора, выход которого соединен с первым входом установки первого триггера в единичное состояние, инверсный выход которого соединен с первым прямым входом первого элемента И, выход которого является первым выходом результата устройства, инверсный выход второго триггера соединен с первым прямым входом второго элемента И, вход начальной установки устройства соединен с входами установки в нулевое состояние первого реверсивного счетчика, первого, второго и третьего триггеров, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения за счет обеспечения сравнения чисел с полем допуска, составляющим заданную часть от предшествующего числа, а также за счет обеспече12510 ния возможности сравнения чисел, поступающих от различных источников отсчетов, в него введены второй реверсивный счетчик, m-3 элементов И, где

m — - количество источников отсчетов, m-3 триггеров, m элементов задержки, и m-1 регистр, причем инверсный выход

i-ro триггера, где i=3,4,...,rr, соединен с первым прямым входом i-ro элемента И, выход дешифратора соеди- >0 нен с первыми входами установки триггеров с второго по m-й в единичное состояние и с входом задания режима вычитания первого реверсивного счетчика, выходы соответствующих разрядов <5 всех регистров объединены монтажным

ИЛИ, являются соответствующими информационными выходами устройства и соединены с соответствующими входами предыдущего значения отсчета блока ана- 20 лиза и преобразования параллельного кода в число-импульсный, выход синхроИмпульсов которого соединен с вторыми прямыми входами элементов И с первогопо т-й, выход j-го элемента И, где 25

j=1,2,...,m, соединен с входом разрешения записи j-го регистра и через

)-й элемент задержки — с вторым входом установки j-ro триггера в единичное состояние, выход 1-го элемента И,ÇO где 1=2,...,m, является выходом результата устройства, вход второго выбора j-го источника отсчета устройства соединен с входом выбора j-го регистра, инверсным входом j-ro элемента И, входом установки j --го триг35 гера в нулевое состояние и с j-м входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом разрешения записи первого реверсивного счетчи40 . ка, входом установки в нулевое состояние второго реверсивного счетчика, и с входом запуска преобразователя параллельного кода в число-импульсный, вход начальной установки устройства соединен с входами установки в нулевое состояние регистров с первого пот -й и триггеров с четвертого .пот-й,вход знака числа соединен с входом выбора режима второго реверсивного счетчика и с входом задания режима сло50 жения первого реверсивного счетчика .

2, Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что блок ана67 8 лиза и преобразования параллельного кода в число-импульсный содержит первый и второй вычитающие счетчики, триггер, генератор импульсов, элементы ИЛИ и И и дифференцирующий элемент, причем входы допуска блока соединены с соответствующими установочными входами первого вычитающего счетчика, выход переполнения которого является информационным выходом блока и соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход которогб соединен с входом разрешения записи первого вычитающего счетчика, входы предыдущего значения отсчета блока соединены с соответствующими установочными входами второго вычитающего счетчика, выход переполнения которого является выходом синхроимпульсов блока и соединен с первым входом установки триггера в нулевое состояние, прямой выход которого соединен с первым входом элемента И, выход генератора импульсов соединен с вторым входом элемента И, выход которого соединен со счетным входом второго вычитающего счетчика, выход одного из разрядов которого соединен со счетным входом первого вычитающего счетчика, вход запуска блока соединен с вторым входом установки в нулевое состояние триггера, входами установки в нулевое состояние первого и второго вычитающих счетчиков и входом дифференцирующего элемента, выход которого соединен с входом установки триггера в единичное состояние, вторым входом элемента ИЛИ и с входом разрешения записи второго вычитающего счетчика.

3. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения за счет обеспечения определения числа отсчетов, оно содержит суммирующий счетчик, выходы разрядов которого являются выходами номера отсчета устройства, установочный вход устройства соединен с входом установки суммирующего счетчика в нулевые состояния, а его счетный вход подключен к выходу второго элемента ИЛИ.

1251067

12510б7

7br +z

Юх. 13

Bx. Ibg дм.3 дик.3

Оых Я дмх.!9

Д„4

Си 7 фее. 3 тО

Составитель В. Горохов

Техред И.Верес Корректор M.Ñàìáoðñêÿÿ

Редактор Е.Копча

Заказ 4В49

Тираж 671 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьггий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4