Устройство для сравнения чисел с допусками

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТ0РСН0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

М 3233

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 4139919/24-24 (22) 21. 10. 86 (46) 30.07.88. Бюл. Ф 28 (72) Е.Я. Ваврук (53) 681. 325, 5 (088, 8) (56) Авторское свидетельство СССР

783790, кл. G 06 F 7/04, 1979.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1119005, кл. G 06 F 7/04, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ЧИСЕЛ

С ДОПУСКАМИ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах контроля и регулирования для сравнения разности двух чисел с третьим числом. Цель изобретения — повышение быстродействия. Устройство содержит элементы И 1-8, схемы сравнения 9

ÄÄSUÄÄ 1413620 А1 (51) 4 G 06 F 7/04 и 10, счетчики 11-13, триггеры 14-19, элемент ИЛИ 20, сумматор 21 по модулю два, элемент И-НЕ 22, элемент

ИЛИ-НЕ 23, дешифратор 24, шины 25, 26 соответственно первого и второго сравниваемых чисел, входы 27 задания величины допуска, вход 28 тактовых импульсов, выходы 29 и 30 неравенства чисел, выходы 31-33 результата сравнения соответственно в пределах допуска, превышения величины допуска и равенства величине допуска. Сущ-ность изобретения заключается в организации суммирования и вычитания на первом и втором счетчиках, что ускоряет процесс приближения чисел, и в оперативном формировании признака превьппения величины допуска. Изобретение позволяет повысить быстродействие устройства, 1 ил. 1 табл.

1413620

А В

Такт работы, ф

1

3

1010 0011

1010 0100

1001 0101

1000 0110

0111 0111

I 50

В счетчик 13 записываются старшие и-1 разряды величины допуска, в триггер 19 — младший разряд. Счетчик 13 постоянно работает в режиме вычитания, которое происходит только в момент одновременной работы счетчиков 11 и 12 в разных режимах (вычитания и сложения). Дешифратор 24 работает согласно следующим зависимостям: числа в предеИзобретение относится к автомати-, ке и вычислительной технике и может быть использовано в системах контроля и регулирования для сравнения раз- 5 ности двух чисел с третьим числом.

Цель изобретения — повышение быстродействия.

На чертеже приведена функциональная схема предложенного устройства.

Устройство содержит элементы И 1-8, схемы 9 и 10 сравнения, счетчики 1113, триггеры 14-19, элемент ИЛИ 20, сумматор 21 по модулю два, элемент

И-НЕ 22, элемент ИЛИ-НЕ 23, дешифратор 5

24, входы 25,26 соответственно первого и второго сравниваемого числа, входы 27 задания величины допуска, вход

28 тактовых импульсов, выходы 29 и

30 неравенства чисел, выходы 31-33 20 результата сравнения соответственно в пределах допуска, превышения величины допуска и равенства величине доI пуска.

На сумматоре 21 по модулю два фор-25 мируется признак четности (логический

"0") и нечетности (логическая " 1") разности чисел. При наличии признака нечеткости содержимое меньшего иэ с сравниваемых чисел (в счетчике 11 или 30

12) и первом такте работы увеличивается на +1, а в следующих тактах одновременно идет увеличение меньшего и уменьшение большего из сравниваемых чисел. При наличии признака четности идет одновременное увеличение меньшего и уменьшение большего числа, сразу начиная из первого такта работы (прихода первого импульса по шине 28), например: 40

А= 1010, В=0011, г=А-В=2 г, +1

- 2х0011,+ 00012 лах допуска 1< = аЬ v а b с d, равенство чисел величине допуска- 1 = а Ь с числа превышают величину допуска

1 = а Ьч а Ь ° с ° d,ãäå 1 —. соответствующие выходы, а, b ñ, d — сигналы с оответственно на первом, втором, третьем, четвертом входах дешифратора.

Приведенные зависимости подтверждают числовые значения D величины допуска (см. таблицу).

Устройство работает следующим образом.

По сигналу начальной установки (не приведен) триггеры 14, 15, 17, 18 устанавливаются в нулевое состояние, триггер 16 — в единичное состояние.

В счетчики 11 и 12 по входам 25 и 26 записываются первое и второе число, в счетчик 13 — старшие и-1 разряды числа допуска, в триггер 19 — младший разряд числа допуска (сигналы записи не приведены). Схема 9 сравнения, входы которой соединены с выходами счетчиков 11 и 12, производит сравнение первого и второго чисел и формирует на одном из трех своих выходов сигнал. При равенстве чисел открывается элемент И 3, соединенный с выходом "Равно" схемы 9 сравнения. Если число, занесенное в счетчик 11, больше числа в счетчике 12, то открывается элемент И2, соединенный с выходом "Больше" схемы 9 сравнения, и если число в счетчике 11 меньше, то открывается элемент И1, соединенный с выходом "Меньше" схемы 9 сравнения.

Младшие разряды счетчиков 11 и

12 поступают на входы сумматора 21 по модулю два, и если числа в с"е °вЂ” чиках одинаковой четности (оба r.ãные или нечетные), на его выхз; формируется уровень логичес . о нуля, который формирует на выходе элемента И-НЕ уровень логической единицы (на выходе триггера 16 в это время — единичный уровень). При разных четностях чисел в счетчиках 11 и 12 на выходе сумматора 2 1 — " 1", на выходе элемента И-НЕ 22 — "0".

Импульсы с входа 28 тактовых импульсов поступают на первые входы элементов И 1-3, и если открьгг, например, элемент И 1, то импульсы переходят на вход суммирования счетчика 11 и на вход элемента И7, который может быть закрыт или открыт в зависимости от состояния выхода элемента

1413620

И-HE 22, При закрытом положении элемента И7 происходит только увеличение содержимого счетчика 11, при открытом — и уменьшение содержимого 5 счетчика 12. Импульс, проходя через элемент ИЛИ 20, поступает на вход элемента И8 и в зависимости от состояния выхода элемента И-НЕ 22 проходит или не проходит на вход вычитания счетчика 13. Одновременно этот первый импульс поступает на вход элемента И 5, и при единичном состоянии выхода элемента И-HE 22 записывает единичный уровень в триггер 17, по заднему фронту первого импульса триггер 16 сбрасывается в нулевое состояние, удерживающее элемент

И-НЕ 22 в единичном состоянии и пе допускающее изменения содержимого 20 триггера 17. После этого счетчик 11 работает в режиме суммирования, а счетчики 12 и 13 — в режиме вычитания. Импульсы на входы счетчиков 1113 поступают до тех пор, пока схема 25

9 сравнения не сформирует сигнал

"Равно". В случае установки по всем выходам счетчика 13 нулевой информации раньше формирования сигнала "Равно" на выходе элемента ИЛИ-НЕ 23 фор- 30 мируется единичный сигнал, устанавливающий триггер 18 в единичное состояние, идентифицирующее, что разница чисел превьппает предел. В случае нечетной разности чисел на выходе сумматора 21 по модулю два — уровень логической единицы, на выходе элемента И-НЕ 22 — уровень логического нуля, и первый импульс с выхода элемента ИЛИ 20 не изменит содержимого триг 40 гера 17, а его задний фронт установит триггер 16 в нулевое состояние.

При получении сигнала на одном из выходов 31-33 устройство управления системы (не приведено) прекращает формирование импульсов на входе 28.

Аналогично происходит работа устройства в режиме "Больше", кроме того что счетчик 12 работает в режиме суммирования, а счетчик 11 — в режиме вычитания, и при разной четности чисел на вход вычитания счетчика 11 в первом такте сигнал не поступает ("0" — на выходе элемента И-HE 22). Схема 10

55 сравнения предназначена для сравнения величины допуска с признаком, сформированном на триггере 17. о р и у л я и з о б р е т е н н я

Устройство для сравнения чисел с допусками, содержащее три счетчика, две схемы сравнения, шест ь элеме нтон

И, двя триггера и элемент ИЛИ, причем вход тактовых импульсов устройства соединен с первыми входами первого, второго и третьего элементов И, вторые входы которых соединены соответственно с выходами превышения второго числа, превышения первого числа и равенства первой схемы сравнения, выходы первого и второго элементов И соединены с входами элемента ИЛИ, входами установки в единичное состояние соответственно первого и второго триггеров и суммирующими Bxoдями co ответственно первого и второго счет-, чиков, выходы разрядов которых под-. ключены к входам соответственно первой и второй групп первой схемы сравнения, а информационные входы соединены с входами соответственно первого и второго сравниваемых чисел устройства, выходы первого и второго триггеров являются выходами неравенства чисел устройства, выход второй схемы сравнения соединен с HBpBbIM входом четвертого элемента И, о т л и ч я ющ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, в него введены третий, четвертый, пятый и шестой триггеры, седьмой и восьмой элементы

И, сумматор по модулю два, элемент

И-НЕ, элемент ИЛИ-НЕ, дешифратор, выходы младших разрядов первого и второго счетчиков подключены к входам сумматора по модулю двя, выход которого соединен с первым входом элемента И-НЕ, выход которого подключен к первым входам пятого, шестого, седьмого и восьмого элементов

И, выход первого элемента И соецинен с вторым входом пятого элемента И, выход которого соединен с вычитающим входом второго счетчика, выход вто— рого элемента И соединен с вторым входом шестого элемента И, выход которого подключен к вычитающему входу первого счетчика, выход элемента ИЛ! соединен с вторыми входами седьмого и восьмого элементов И и синхровхо-. дом третьего триггера, информационный вход которого подключен к входу логического нуля устройства, я выход соединен с вторым входом элемента

И-HE и третьим входом седьмого элемента И, выход которого соединен с

1413620

Ф так- A та

011 О 011 1 100 О 100

011 1 100 0 100 1

010 1 011 О 011 1

1 1010 0100 010 1 011 О

2 1001 0101 001 1 010 О

3 1000 0110 000 1 001 О 001 1 010 О 010 1

4 0111 0111

000 О 000 1 001 О 001 1

1=1 г

1010 0100

1=1 г

1=1

1=1

010 О 010 1 011 О 011 1 100 О

001 О 0011 010 О 010 1 011 О

1 1001 0101

2 1000 0110 000 О 000 1 001 0 001 1 010 О

3 0111 0111

000 О 000 1 001 О

1,= 1 1,=1

Составитель Е. Иванова

Техред И.Верес Корректор С. Черни

Редактор М. Келемеш

Заказ 3786/51 Тираж 704 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно"полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 синхровходом четвертого триггера, информационный вход которого объединен с информационным входом пятого триггера, а выход соединен с первым входом второй схемы сравнения, второй вход которой объединен с первым входом дешифратора и подключен к выходу шестого триггера, вход установки в единичное состояние которого является входом мпадшего разряда допуска устройства, выход восьмого элемента И соединен с вычитающим входом третьего счетчика, информационные входы которого являются входами старших разрядов допуска устройства, а. выходы разрядов подключены к входам элемента

ИЛИ-HE выход которого соединен с

Э синхровходом пятого триггера, выход которого соединен с вторыми входами четвертого элемента И и дешифратора, выходы третьего, четвертого элементов

И соединены соответственно с третьим и четвертым входами дешифратора, выходы которого являются выходами ре" зультата сравнения с допуском устройства.