Устройство сравнения чисел с учетом допуска

 

Изобретение относится к вычислительной технике, автоматике и может быть использовано в устройствах контроля и управления. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет определения степени различия чисел в относительных единицах, инвариантной к масштабу представления чисел. Устройство содержит схему сравнения 1, коммутаторы 2,3, схему умножителя 4, схему сравнения 5, генератор 6 импульсов, элемент И 7, счетчик 8, входы 9 и 10 первого и второго чисел устройства, вход 11 сброса устройства, выход 12 "Больше", выход 13 "Равно", выход "Меньше" 14 устройства, выход 15 "Равно относительно" устройства, выходы 16 степени различия чисел в относительных единицах. Устройство определяет степень различия сравниваемых чисел в относительных единицах, которые в виде двоичного числа поступают на выход устройства. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ6ЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗО6РЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTUPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

fZ

О

16 (21) 4394218/24-24 (22) 02.03.88 (46) 30.09.90, Бюл. М 36 (71) Ташкентский политехнический институт им. А.Р,Бируни (72) П.Ф.Хасанов, К,К.Ходжиев, M.М.Абдуллаев и Е.А.Плечистова (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 987617,кл. G 06 F 7/02, 1983.

Авторское свидетельство СССР, М 1 1 1 9 0 05, кл. G 06 F7/04,,1983, (54) УСТРОЙСТВО СРАВНЕНИЯ ЧИСЕЛ С

УЧЕТОМ ДОПУСКА (57) Изобретение относится к вычислительной технике, автоматике и может быть использовано в устройствах контроля и управления. Целью изобретения является,,Ы2„„1596319 А1 расширение функциональных возможностей за счет определения степени различия чисел в относительных единицах, инвариантной к масштабу представления чисел. Устройство содержит схему 1 сравнения, коммутаторы 2, 3, блок 4 умножителя, схему

5 сравнения, генератор 6 импульсов, элемент И 7, счетчик 8, входы 9 и 10 первого и второго чисел устройства, вход 11 сброса устройства, выход 12" Больше",выход

13" Равно", выход 14" Меньше" устройства, выход 15" Равно относительно" устройства, выходы 16 степени различия чисел в относи-. тельных единицах. Устройство определяет степень различия сравниваемых чисел в относительных единицах, которые в виде двоичного числа поступают на выход устройства. 1 ил.

1596319 чисел, означающем абсолютное равенство, формируется сигнал на выходе 13 "Равно", 50

В случае расхождения чисел сигналы, сформированные на выходах 12 и 14 "Больше" и

"Меньше" управляют коммутаторами 2 и 3, первый из которых пропускает значение меньшего из сравниваемых чисел, которое 55 поступает на первый вход второй схемы 5 сравнения, а через коммутатор 3 значение большого из сравниваемых чисел поступает на пеовый вход блока 4 умножения, а на его второй вход поступает значение допуска, Изобретение относится к вычислительной технике и автоматике и может быть использовано в устройствах контроля и управления, осуществляющих автоматическое сложение за отклонением величины, заданной в виде и-разрядного двоичного числа, от ее эталонного (номинального) значения.

Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей устройства за счет определения степени различия сравниваемых чисел в относительных единицах, инвариантной к масштабу представления чисел, На чертеже представлена функциональ, ная схема устройства. Устройство содержит схему 1 сравнения, коммутаторы 2 и 3, блок

4 умножения, схему 5 сравнения, генератор

6 импульсов, элемент И 7, счетчик 8, входы

9 и 10 первого числа А и второго числа В устройства, вход 11 устройства "Сброс", выходы 12 — 14 соответственно" Больше", "Равно" и "Меньше" устройства, выход 15

"Равно относительно" устройства, и выходы

16 степени различия чисел в относительных единицах;

Устройство работает следующим образом.

В начале работы кратковременным импульсом с входа 11 "Сброс" устанавливаются в единичное состояние. все разряды счетчика 8 и запускается генератор 6 импульсов. Время поступления первого импульса с генератора 6 на вход элемента И 7 соответствует времени прохождения сигнала через счетчик 8, блок 4 умножения, схему

5 сравнения и элемент И 7, при этом частота импульсов генератора 6 определяется временем задержки сигналов на счетчике 8, блоке 4 умножения, схеме 5 сравнения и элементе И 7. На входы схемы 1 сравнения и обоих коммутаторов 2 и 3 поступают значения сравниваемых чисел по шинам 9 и 10 первого и второго чисел соответственно.

Сравниваемые числа содержат и разрядов целой и k разрядов дробной частей. Схема

1 сравнения формирует сигнал на одном из трех своих выходов 12 - 14. При равенстве

45 сформированное счетчиком 8 по импульсам генератора 6 и управляющему сигналу с выхода схемы 5 сравнения. Значение допуска, являющегося меньше единицы и предста®ленное в виде положительного m-разрядного дробного числа, формируется в счетчике

8 т,е. все разряды счетчика 8 являются разрядами дробной части m-разрядного дробного числа. В блоке 4 умножения производится умножение значения большего Из сравниваемых чисел и содержимого счетчика 8, представленного в виде m-разрядного дробного двоичного числа, являющегося значением допуска. В общем случае результатом произведения является двоичное число, содержащее и разрядов целой части и k разрядов дробной части. Поскольку схема 5 сравнения предназначена для сравнения чисел, содержащих и разрядов целой части и k разрядов дробной части, а результатом произведения является двоичное число, содержащее и разрядов целой части и к+в разрядов дробной части, то на второй вход схемы 5 сравнения поступает только и разрядов целой части и k разрядов дробной части результата умножения, при этом m младших разрядов дробной части результата произведения не учитываются.

На первый вход схемы 5 сравнения поступает меньшее из сравниваемых чисел, также содержащее и разрядов целой части и k разрядов дробной части. В схеме 5 сравнения проверяется условие (AA В) Л (AVB), гдейи Y операции выбора меньшего и выбора большого из сравниваемых чисел соответственно, т.е. значение меньшего из сравниваемых чисел должно быть больше или равно произвел .нию значению большего из чисел и допуска.

При неудовлетворении условия (1) управляющий сигнал с выхода 15 схемы 5 сравнения поступает на вход элемента И 7 и разрешает прохождение очередного импульса с генератора 6 на вход обратного счета счетчика 8, значение которого при этом уменьшается на "единицу", и процесс сравнения повторяется до тех пор, пока (1) не будет удовлетворено. При удовлетворении условия (1) управляющий сигнал с выхода 15 схемы 5 сравнения запрещает прохождение очередного импульса с гене-. ратора 6 на вход счетчика 8, при этом содержимое счетчика 8 соответствует значению степени различия сравниваемых чисел,в относительных единицах, которое в виде двоичного и-разрядного дробного числа поступает на выход 16 устройства.

1596319

Рассмотрим работу предлагаемого устройс1ва при n=2, k-4, m=-3, В исходном состоянии все три разряда счетчика 8 установлены в единичное состояние. На входы 9 и 10 схемы 1 сравнения поступают числа А =11,0101 и В=10,1001.

Поскольку для данного примера значение числа В меньше значения числа А, то сигналы с выходов 12 и 14 схемы 1 сравнения управляют коммутаторами 2 и 3. При этом 10 значение числа В (как меньшее число) через ключ 2 поступает на первый вход схемы 5 сравнения, значение числа А (как большее число ) через коммутатор 3 поступает на первый вход блока 4 умножения, на второй вход которого поступает содержимое счетчика 8 в виде Л-0,111, являющегося значением допуска. На выходе схемы 4 умножения получают сл еду ю щее двоичное число:10, 111 11ßÖ11, и разрядов целой части и k и k m разрядов дробной части поступают на второй вход схемы 5 сравнения, m младших разрядов результата умножения не учитываются. В схеме 5 сравнения проверяется условие (1), т.е. 10,1001> 10,1110.

Поскольку данное условие. не удовлетворяется, то управляющий сигнал с выхода

15 схемы 5 сравнения разрешает поступление очередного импульса с генератора 6 на вход обратного счета счетчика 8 и его содер-, жимое при этом уменьшается на единицу и становится равным 0,110. На выходе блока

4 умножения при этом получают двоичное число 10,0111110.

Поскольку в схеме 5 сравнения удовлетворяется условие 10,1001 10,0111, то процесс сравнения заканчивается, а сформированное в счетчике 8 число 0,110 является значением степени различия сравниваемых чисел, которое при необходимости снимается с выхода 16 устройства. . Рассмотрим пример, когда значения сравниваемых чисел увеличены в масштабе.

При А=1101,01 и В=1010,01 вычисление происходит аналогично. Результатом произведения числа А с первым сформированным значением допуска Ь= 0,111 является число

1011; 10011, ь .ю ю1 .й

rn

m младших разрядов при поступлении на схему 5 сравнения не учитываются. Условие (1) в схеме 5 сравнения не удовлетворяется.

При втором цикле сравнения значение допуска равно 0,110, а результат произведе15

45 ния значения числа А на значение допуска равно

1001, 11110

n k m

Схема 5 сравнения сравнивает числа1010,01 и 1001,11. Условие (1) удовлетворено, а содержимое счетчика 8, как и в предыдущем примере, равно 0,110 и представляет собой значение степени различия сравниваемых чисел.

Из приведенных примеров видно, что результат сравнения — степень различия сравниваемых чисел — получается в относительных единицах и не зависит от масштаба представления чисел.

Формула изобретения

Устройство сравнения чисел с учетом допуска, содержащее генератор импульсов, счетчик, две схемы сравнения, элемент И, причем вывод схемы сравнения соединен с первым входом элемента И, второй вход которого подключен к выходу генератора импульсов, а выход соединен со счетным входом счетчика, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет определения воэможностей степени различия сравниваемых чисел вотносительных единицах,инвариантной к масштабу представления чисел, устройство дополнительно содержит два коммутатора и блок умножения, вход начальной установки устройства подключен к входу запуска генератора импульсов и к входу начальной установки счетчика, выходы разрядов которого являются выходами степени различия чисел в относительных единицах устройства и соединены с входами первой группой блока умножения, вход второй группы которого подключен к выходам первого коммутатора, выходьг блока умножения подключены к входам первой группы схемы сравнения, выход которой является выходом "Равно относительно" устройства, а входы второй группы подключены к выходам второго коммутатора, входы первого и второго чисел устройства подключены соответственно к информационным входам первых и вторых групп первого и второго коммутаторов и второй схемы сравнения, выходы "Меньше" и "Больше" которой являются выходами "Меньше" и "Бсльше" устройства и подключены соответственно к первому и второму управляющим входам первого и второго коммутаторов, выход

"Равно" второй схемы сравнения является выходом "Равно" устройства.