Устройство для вычисления текущей разности

 

О П

Союз Советски

Социалистическиз

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Кл. 2la>, 36/22

Заявлено 07.Ill. 1968 (№ 1223366/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Комитет по делам

МПК Н 03k 23/00

УДК 681.332.65 (088.8) изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 14.Vll.1970. Бюллетень № 23

Дата опубликования описания 8.Х.1970

Автор изобретения

Ю. А. Мандрыгин

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ТЕКУЩЕЙ РАЗНОСТИ

ПОСЛЕДОВАТЕЛЪНОСТИ СИГНАЛОВ С ДВУМЯ РАЗЛИЧНЫМИ

СМЫСЛОВЫМИ ЗНАЧЕНИЯМИ

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть применено в специальных счетно-решающих приборах, когда необходимо определять текущую разность количества поступающих сигналов, имеющих различные смысловые значения (например, больше или меньше заданной величины измеряемого параметра), прп случайном распределении этих сигналов.

Известны устройства, производящие сложение и вычитание чисел, представленных последовательностью сигналов, в которых производится определение знака их разности, например устройство, состоящее из десятичного реверсивного счетчика, схемы для изменения направления счета и схемы автоматического реверсирования при переходе счетчика через нуль, которое производит сложение или вычитание чисел, представленных последовательностью сигналов, с определением знака числа. Устройство может использоваться в ряде случаев, однако, если вводимые в него сигналы будут иметь различные смысловые значения, то оно не обеспечивает автоматического переключения направления счета счетчика и определения знака числа в зависимости от смысловых значений поступающих сигналов.

Цель изобретения заключается в получении автоматического переключения направлеи: я счета двоичного реверсивного счетчика н знака текущей разности последовательностей сигналов с двумя случайно распределенными смысловыми значениями в зависимости от количества и смысловых зпачсппй поступающих сигналов.

Предлагаемое устройство отличается тем, что содержит устройства формирования сигналов прямого и обратного направлений счеТа. состоящие каждое пз двух двухвходовых схем «И», выходы которых через схемы

«ИЛИ» соединены с входамп триггера реверса, два параллельных счетных входа реверсивного счетчика подключены к двум исто- 15 никам входных сигналов и к одноименным входам двух схем «И» устройств формирования сигналов прямого и обратного направленпй счета, а также к входам схем «И», выходы которых соединены с соответствующими

20 входами триггера знака, другие входы которых подсоединены параллельно к выходу усгройства сброса счетчика в «нуль», а выходы триггера знака подсоединены параллельно к разнопмепным входам различных схем «И»

25 устройств формирования сигналов прямого н обратного направлений счета.

Предлагаемое устройство позволяет автоматически вычислять в двоичном коде текуп|ую разность последовательностей сигналов

30 с двумя случайно распределенными смысло276163 выми значениями. Если на вход устройства (при нулевом его состоянии) поступает сигнал первого смыслового значения (больше заданной величины измеряемого параметра — n+), то эти сигналы суммируются, я сигналы второго смыслового значения (мспьшс заданной величины измеряемого парямстра— п ) вычпгаются. Прп этом разность будст иметь положительный знак. Если па в. од уcTройства (при нулевом его состоянии) поступает сигнал второго смыслового значения (и ), то будут суммироваться сигналы второго смыслового значения, а сигналы первого смыслового значения (n+) вычитаться. При этом разность будет иметь отрицательный знак. Выбор паправлеши счета и определение знака числа производятся автоматически каждый раз при переходе счетчика через нулевое состояние, На чертеже изображена функциональная схема устройства для вычисления текущей разности последовательностей сигналов с двумя различными смысловымп значениями.

Оно содержит устройство 1 формирования сигнала прямого направления счета, устройство 2 формировяши сигнала обратного направления счета, триггер 8 реверса с двум» счетнымп входамп, двоичный ревсрсивпый счетчик 4, устройство 5 сброса счетчика в

«нуль», устройство б формирования отрицательного знака числа, устройство 7 формирования положительного знака числа и триггер

8 знака с двумя раздельными входамп.

Устройство 1 формирования сигнала прямого направления счета служит для получения сигнала, который устанавливает три тер

8 реверса в положение, соответствующее прямому направлению счета счетчика 4. Оно представляет собой сочетание двуx..л огических диодных ячеек «И» 9 и 10 на два входа каждая и логической ячейки «ИЛИ» 11 на два входа с ипвертором.

Один вход ячейки «И» 9 соединен с аналогичным ему входом устройства 2 формирования сигнала обратного направления счета и со счетным входом двоичного реверсивного счетчика 4, соответствующим входу n . Другой вход ячейки «И» 9 соединен с выходом триггера 8, который соответствует положительному знаку числа, и с входом логической ячейки «И» 10 устройства 2. Входы ячейкп

«И» 10 соединены аналогично входам ячейки

«И» 9, но, соответственно, со счетным входом и двоичного реверсивного счетчика 4 и вы;одом триггера 8, который соответствует отрицательному знаку числа. Выходы логических ячсек «И» 9 и 10 подсоединены к входам логической ячейки «ИЛИ» 11, выход которой соединен с входом триггера 8, который соответствует прямому направлению счета.

Устройство 2 формирования сигнала обратного направления счета аналогично устройству

1 формирования сигнала прямого направления счета. Входы устройства 2, связанные со счетными входамп двоичного реверсивного счетчи5 ю

2д

25 зо

65 ка 4, соединены аналогично входам устройства

1, а входы, связанные с выходамп триггера 8, соединены перекрестно по отношению к аналогичным входам устройства 1. Выход устройства 2 соедин í с входом триггера 3 реверса с двумя счетными входами.

Двоичный реверсивный счетчик 4 собран по обычной схеме. Он предназначен для счета импульсов в прямом и обратном направлениях.

Г1ервый разряд двоичного счетчика 4 имеет два счетных входа, один из которых служит для ввода сигналов со значением n+, а другой — со значением n . Счетные входы соединены соответственно с входами устройств 1 и 2 формирования сигналов прямого и обратного направлений счета и устройств б и 7. Входы счетчика 4, устанавливающие прямое и обратное направления счета, соединены с соответствующими выходами триггера 8. Устройство 5 сброса счетчика в «нуль» состоит из диодной логической ячейки типа «И» на число входов, равное числу разрядов двоичного реверсивного счетчика 4. Входы ячейки типа «И» соединены с теми коллекторами транзисторов двоичных разрядов счетчика 4, которые имеют отрицательный потенциал, когда счетчик находится в нулевом состоянии. Выход устройства

5 подсоединен к однотипным входам устройств бп7.

Устройство б формирования отрицательного знака числа представляет собой диодную логическую ячейку типа «И» на два входа с инвертором. Один вход ячейки «И» соединен с выходом устройства 5, а другой вход — со счетным входом и первого разряда счетчика 4.

Выход устройства б соединен с входом триггера 8, который соответствует знаку «минус».

Устройство 7 формирования положительного знака числа аналогично устройству б. Входы устройства 7 соединены аналогично входам устройства б соответственно с входом счетчика и+, а выход соединен с входом триггера 8, который соответствует знаку «плюс». Входы триггера 8 связаны соответственно с выходами устройств б и 7 формирования положительного и отрицательного знаков числа. Положительный выход триггера 8 соединен параллельно с входами ячейки «И» 10 устройства 2 и ячейки «И» 9 устройства 1, а отрицательный выход соединен параллельно с входами ячейки «И» 9 устройства 2 и ячейки

«И» 10 устройства 1.

Устройство работает от перепадов напряжения отрицательной полярности. Перед началом счета двоичный реверсивный счетчик 4 ставится в нулевое положение. На выходе устройства сброса счетчика в «нуль» — отрицательный потенциал, который приложен к входам устройств б и 7 формирования отрицательного и положительного знаков числа.

Устройство работает следующим образом.

Пусть на вход п+ поступает отрицательный потенциал какой-то длительности +co. Этот отрицательный потенциал также прикладывается к входу устройства 7 формирования

276I63

50 поло>кительного знака числа. Таким образом, на обоих входах схемы совпадения «И» устройства 7 будет отрицательный потенциал, в результате чего на выходе устройства 7 появится положительный потенциал, который устанавливает триггер 8 в положение, соответствующее положительному знаку числа.

На этом выходе появляется отрицательный потенциал.Отрицательный потенциал с выхода триггера 8 прикладывается к входам устройств 1 и

2 формирования сигналов прямого и обратного направлений счета, при этом происходит совпадение отрицательных сигналов от входа

n+ и от триггера 8, приложенных к входам устройства 1 формирования сигнала прямого направления счета. На выходе устройства 1 появляется положи гельный потенциал, который устанавливает триггер 8 в положение прямого счета. Во время присутствия отрицательного потенциала на входе n+ сигнал в счетчик пе поступает. По окончании действия отрицательного потенциала на входе n+ в первый разряд счетчика 4 вводится единица.

Если следующие сигналы будут поступать по входу n+, то счетчик 4 будет суммировать их обычным образом. После записи в счетчик 4 первой единицы, на выходе устройства 5 сброса счетчика в «нуль» появляется положительный потенциал, который закрывает входы устройства б и 7. Если теперь отрицательный перепад напряжения поступает по входу и, то знак числа не будет изменен, так как Hp будет совпадения отрицательных сигналов на входе устройства б формирования отрицательного знака числа. В то же время происходит совпадение отрицательных сигналов на входе схемы устройства 2.

На выходе устройства 2 возникает положительный потенциал, который переключает триггер 8 в положение обратного направления счета. По окончании действия отрицательного потенциала на входе и происходит вычитание единицы из числа, накопленного в счетчике 4. Если теперь отрицательные сигналы будут поступать по входу п., то будет происходить вычитание единиц из числа накопленного в счетчике 4. В момент, когда будет вычтена последняя единица, на выходе устройства 5 сброса счетчика в «нуль» появляется отрицательный потенциал. Следующий отрицательный сигнал по входу п вызывает совпадение сигналов на входе устройства б, что приводит к переключению знака числа с «- -» на « — » в триггере 8. Прп этом на выходе триггера 8, обозначенного знаком

« — », появляется отрицательный потенциал напряжения и происходит совпадение отрицательных сигналов на входах ячейки «И» 10 устройства 1 формирования сигнала прямого направления счета, что вызывает переключение триггера 8 в положение прямого направления счета. Теперь сигналы со значением и будут суммироваться, а сигналы со значением n+ будут вычитаться до тех пор, пока число в счетчике не будет равно нулю и следующий сигнал после нуля счетчика будет по входу n+.

По окончании счета число, накопленное в счетчике 4, считывается обычным образом.

Знак разности определяется по положению отрицательного потенциала на выходе триггера знака 8.

Предмет изобретения

Устройство для вычисления текущей разности последовательности сигналов с двумя различными смысловыми значениями, содержащее двоичный реверспвный счетчик, триггер реверса, триггер знака, устройство сброса счетчика в «нуль» и логические схемы «И», «ИЛИ», отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и расширения функцпoHaJIbfIbIx возможностей, оно содержит устройства формирования сигналов прямого и обратного направлений счета, состоящие каждое из двух двухвходовых схем «И», выходы которых через схемы «ИЛИ» соединены с входами триггера реверса, два IIapaëëåëüíûê счетных входа реверсивного счетчика подключены к двум источникам входных сигналов и одноименным входам двух схем «И» устройств формирования сигналов прямого и обратного направлений счета, а также к входам схем «И», выходы KQTopbIx соединены с соответствующими входами триггера знака, другие входы которых подсоединены параллельно к выходу устройства сброса счетчика в «нуль», а выходы триггера знака подсоединены параллельно к разнопменным входам различных схем «И» устройств формирования сигналов прямого и обратного направлений счета.

276163

Составитель В. Е. Валюженич

Редактор Е. В. Семанова

Корректор С. М. Сигал

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2804/11 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5