Устройство для определения максимальной разности

 

Союз Соеетсиих

Социалистических

Республик (ii 641444 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Эаявлено11.10.76 (21) 2411313/18-24 (51) М. Кл. йоа 7/О > с присоединением заявки №

ГосудервтвенньФ кватют

СССР п9 дбяьм мзббРВт8ни9 и OTKpblTNk (23) Приоритет (43) Опубликовано05.01.79.Бюллетень Н 1 (45) Дата опубликования описания 07.01.79 (53) УДК 681 Д 7 (0ВВ.Я) (72) Автор изобретения

М. 3, Губннпиий (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАКСИМАЛЬНОЙ РАЗНОСТИ

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и предназначено для использования в системах контроля и обработки информации для сравнения двоичных чисел и определения наибольшей разности между числами.

Известно устройство для сравнения следующих друг за другом двоичных чисел; содержащее регистры, схемы сравнения, элементы И, ИЛИ, триггеры (! ). Недостатком этого устройства является его сложность >а

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для определения максимальной разности (2), содержащее генератор импульсов, счетчики, регистр, триггеры, элементы И, ИЛИ, причем выход генератора импульсов соединен со входами первого и второго счетчиков, выходы которых соединены с первыми входами первого и второго узлов анализа, выходы которых подключены ко входам первого элемента ИЛИ, выход которого соединен со входом третьего счетчика. Недостаток этого устройства заключается в его сложности, связанной с наличием в нем схем сравнения выходных плеч каждого разряда двоичных счетчиков B блоках определения максимальной разности. Целью изобретения является упр<пцение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве входная шина соединена со вторым входом первого счетчик" и со входом регистра, выходы которого подключены ко входам второго счетчика, выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И, выходы которых подключены к первому входу второго элемента ИЛИ н к счетному входу первого триггера соответственно, выход первого счетчика соединен со вторым входом первого элемента И и с первым входом третьего элемента И. вы. ход которого подключен к счетному входу второго триггера, а второй вход -- к первому выходу первого триггера, второй выхсд которого соединен со вторым входом первого узла анализа, а второй вход второго элемента И подключен к первому выходу второго триггера, второй выход которого соединен со вторым входом второго узла анализа, выход второго элемента ИЛИ под. ключен к первому входу треть< го триггера, 641444 второй вход которого, третьи входы узлов анализа и входы установки в единичное состояние первого и второго три1теров соединены с первой управляющей шиной, третьи выходы первого и второго триггеров подключень; ко второму и третьему входам второго элемента ИЛИ, выход третьего триггера соединен со входом управления генератора импульсов, выход которого подключен к третьим входам узлов анализа, четвертый и пятый входы узлов анализа соединечы с первой и второй управляюгцими шинами, а так же тсм, что в устройстве каждый из узлов анализа содержит счетчики, триггеры, элементы И, ИЛИ, причем первый вход каждого узла анализа соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с первыми входами первого и второго триггеров, первые выходы которых подключены к первым входам второго и третьего элементов И соответственно, выход второго элемента И соединен со входом первого .счетчик-, выход которого подключен ко второму входу третьего элемента И, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен ко второму входу первого триггера, второй выход которого сЬединен с первым входом четвертого элемента И., -выход которого слу. жит выходом блока анализа и подключен ко входу второго счетчика, второи вход каждого узла анализа соединен со вторыми входами первого, второго и четвертого элементов И, третий вход каждого узла анализа соединен со вторым входом второго тригге,ра, четвертый вход каждого узла анализа подключен к третьим входам второго и четвертого элементов И, пятый вход каждого узла анализа соединен со вторым входом элемента ИЛИ и со входами установки в нулевое состояние счетчиков.

Блок-схема устройства приведена на черте 2ке.

Устройство содержит генератор импульсоа i, триггер 2, элемент ИЛИ 3, регистр 4, счетчики 5, 6, элементы И 7, 8, 9, триггеры 10, 11, узлы анализа 12, 13, каждый из которых состоит из счетчиков 14, 15, элемента ИЛИ 16, элементов И 17, 18, 19, 20, триггеров 21, 22,элемент ИЛИ 23, счетчик 24, информационную шину 25„управляющие .шины 26, 27.

Устройство работает следующим образом. Одиночный импульс, приходящий по управляющей шине 27 с периодом определения максимальной разности чисел, обнуляет счетчики 14 и 15 узлов анализа 12, 13, счетчики 24, а триггеры 21 узлов анализа 12, 13 установятся в положение, при котором элементы И 18 оказываются открытыми, а элементы И 19 — закрытыми.

Первое число, поступающее по информ"ционной шине 25, записывается в регистр 4, а также в счетчик 6. Число в регистре 4 остается записанным в течение всего пери20

25 зо

ЯЦ

55 ода определения наибольшей разн1эет11 21исел. Перед приходом второго числа с|етчики 5 н 6 обнуляются li в счетчик 6 записывается второе число. Одновременно из регистра 4 в счетчик 5 перезаписывается первое число.

Пусть определяется максимальная разность следующих один за другим пятерки чисел А, В, С, Н, Е, связанных между собой следующими соотношениями: А =- Е, С)ВЯЗ; А:оС. В результате выполнения операции в счетчиках 14, 24 должна зафнксироватьсч разность между числами А и 12, а в счетчике 15 — дополнение этой разности до числа 2, т. е. 2" — (А — В>.

После того, как числа А и В оказываютcsr записанными в счетчиках 5 и 6, с управля1ощей шины 26 поступает импучьс «начало сравнения», который устанавливает триггеры 10 и ll и положени:, при котором элементы И 8 и 9 оказываются открытыми по входам, которые связаны с триггерами 10 и 11, а элементы И 20„19, 18 — закрытыми. Одновременно с этим импульс «начала сравнения» перебрасывает триггер 2, в результате чего на 1ипают поступать импульсы с выхода генератора импульсов 1, Эти импульсы проходят на счетчики 5 и 6. Поскольку в счетчике 5 записано число, которое больше числа, записанного в счетчике 6, на его выходе первым появится импульс

IIe1эеполне11ия, кото1эый, п1эойдя мент И 8, установит триггер 10 в противоположное состояпие, в результате чего элемент И 9 оказывается закрытым, а элемент И 20 открытым для прохождения через них импульса переполнения с выхода счетчика 6. 1 роме того, открытым оказывается элемент И 18, в результате чего на вход счетчиков 14 и 24 поступают импульсы с выхода генератора импульсов I до момента прихода на вход триггера 21 импульса переполнения с выхода счетчика 6 вследствие чего количество импульсов, поступающее на вход счетчиков 14 и 24 определяется числом импульсов, которое укладывается a::гI1ромежутке между первым импульсом переноса с выхода счетчика 5 и импульсом переполнения с выхода счетчика 6, т.е. разностью между числом импульсов. Таким образом, в счетчиках 14 и 24 оказывается записанной разность между числами А и В. После прихода импульса переноса со счетчика 6 произойдет переброс триггера 21 и импульсы с выхода генератора импульсов i на шут поступать на вход счетчика 15 до момен"",à появления второго импульса перепол не11ня с выхода счетчика 5. Этот импульс установит триггер 10 в исходное состояние, при этом на его импульсном выходе появится импульс, который возвратит триггер 2 а первоначальное состояние, запрещая тем самым импульсы с выхода генератора импульсов i. Следовательно в счетчике 15 ока6)4 44

После первого цикла сравнения все триггеры вернулись в исходное состояние за исключением триггеров 21 и 22, которые оказались в противоположном состоянии.

Перед приходом третьего числа С обнуляются счетчики 5 и 6, затем число С записывается в счетчик 6 и одновременно перезаписывается в счетчик 5 первое число Л.

После чего по управляющей шине 26 проходит импульс «начало сравнения>, который подтверждает состояние триггеров (О и (1, перебрасывает триггеры 2 и 22, и начинается процесс сравнения.

Импульс переполнения с выхода счетчика 5, который опять появится рапьц)е импуJIbc3 пе(эепол)гения с Выходя cttpTчикя 6, поскольку А С, проходит через элемент И 8, устанавливает триггер (0 в противоположное состояние, закрывая элемент И 9 от прохождения через него на триггер 11 нмпеpeHQc3 с Вь)хода счетчика 6 открывал по связанным с триггером 10 входам элементы И 18 и 19. Поскольку триггер 21 остался в состоянии противоположном первоначальному, импульсы с генератора импульсов 1 начинают поступать на вход счетчика 15 через элемен- И 19. Импульс переполнеш1я с выхода счетчика 15 появится после того, как на его вход придет количестВО имп <льсов !)ЯВнОе A — B. Носкольку число Сэ В, то A— - B(A — -С и, следовательно, импульс переноса с выходя счетчика 6 придет иа вход триггера 22 до момента появления импульса переполнения с выходя счетчика 15. Этот импульс персбросит триггер 22 и запретит прохожденнеимпульса переноса с выхода счетчика 15 на вход триггера 21. В результате этого Б данный цикл сравнения числа С триггер 21 не изменит своего состояния и иа вход счетFl чика !5 пройдет 2 импульсов, определяемое только длительностью строба с выход» «б» триггера 11, т. е. 2" импульсов. Вследствие этого, после данного цикла сравнения Б счетчиках !4 и 24 окажется по-прежнему записанной разность между числ. ми А и В< а В счетчике 15 2" — (А — В) — дополнение

И разности Л вЂ” В до числа 2, t" приходом четвертого числа 0<В до момента появления импульса переполнения с выхода счетчика 6 работа устройства полностью аналогична рассмотренному случаю сравнения чисел А и С. Импульс переполнения с выхода счетчика !5, который появится после поступления на ef.o вход А — В импульсов, опережает импульс переполнения с выхода счетчика 6, который появится после поступления на его вход А — D импульсов, отсчитывая с момента появления импульса переноса с выхода счетчика 5. Вследствие этого импульс переноса с выхода счетчика 15 пройдет через элемент И 17, ИЛИ 16 и перебросит триггер 21, в результате чего

1, oK33)-:BQpTcH зяпис<зпн1 1м числом (эявн!)е максимал! Нсй полонхитсльиой разности, B с

p33!roCTH, 3 B cHeTHHÊB 4 — ЧИС rî р! BHOP

p33fiocTH <мс<жд иаиболь!1!им ff tt3!IMP!ibH!!tM

ИЗ СРЯГ)?г)!и<3< Х<<ЫХ "-"СР:

Использование изобрсте:":HH позволяет упростить устроиство, тяк как В нем от

СЧТСТБХ<1ОГ СХСМЬ! СРЯВ!ГЕНИЯ.

Формула изобретения

1. Устройство для определен ин м я кс, :— мальной разности, содержащее ГPHpf)3Top импульсов, счетчики, регистр, триггеры, элементы И, ИЛИ, ггричем вь!ход генератора импульсов соединен со входами иерВ010 и второго счетчш<ов, выходы которых

СОЕДИНЕНЫ С ПЕРВЫМИ ВХОДЯМИ ПЕОБОГО И ВТОРОГО узлОВ анализа, БыхОды которых подключены ко Входам первого элемента !.(,Г(И, ВЫХОД КОТОРОГО СОЕДИНЕН СО ВХОДОМ ТРС.ГЬЕго счетчика, Отличагои.ееея тем, что, с целью

fïpoùeHèÿ устрОЙства, Б нем БхОдияя !Нина устройства соединена со вторым входом первого счетчика и со- входом рег!!cTp3, выхоДЫ KOTOPÎf O ПОДКЛЮЧЕНЫ КО НХ<)ДЯМ ВТОПОго счетчика, выход которого соединен с перВыми Входами перВОГО H Бто;)ОГ< 3. IементОБ И, 45

-0

ИМПУЛ1 Сы Н;!ЧИИЯIОГ !!ОСТ;!1

ВОМ СОСТОЯНИИ. Их! Х<ЛЬСЫ Н3 ВХОД СЧЕТЧИков 14 и 24 будут посту!3rb до момен.13 пр)!ходя импульса перенося с ВыхОды счет6, кото!)ый установит триггcp 21 в прежнее состояние, после чего импульсы будут поступать иа Вход счетчика 15 до

1П появления вто(эогс импульса переполнения с выхода C tpò÷Hê3 5. В счетчике 15 зафикH сируется число 2 — (Л вЂ” D) . Поскольку в

c teT !! i K 3 õ 14 H 4 B B:. ул ьт Я те и редыду щ их циклов сравне!!rH было -аписано число равное А — В, npHxOJ! !»3 их вход ( — D) ими) JIbcoB 33f

+ ( — D) = А — D. Поскольку счетчик 10 перед приходом НЯ еГО БКОд — (А — D! имп льеов няходиьic>": В п<глгсвом состоянии, li

То В нем Окажется за Писа!!ным -и)сло

-(А — Р) .

Теперь рассмотрим случай, когда ня вход приходит пятое число Е = A. Р этом случае импульсы переноса с выходов счет шков 5 и 6 появятся одиовреме)гио, на выходе-элеMBIlT3 И 7 HoriBHTcB 1:,мпу.:lbc, KoTopb!Hi пройдя чер элемент ИЛИ 3 устяповггг TpHf 1ер 2 в исходное t!0»0)KC!H!c, прекра)цая тем самым цикл 1.р!)!Биения и Б счетчик3x 4

24 и 15 останутся зашгсаиными числа А — -() и ?" — (А — (г )! СоотBPTcTвеино.

Таким образом. Б результате определения максимальнси паз ности;"-.!ежду первым

И СЛЕДУЮШИ)! ЗЯ HH,) !ПОЛЯМИ П С< ЕТЧИКЕ !.l выходы которых подключены к первому

Входу второго элемента ИЛИ и к счетному входу первого триггера соответственно, выход первого счетчика соединен со вторым входом первого элемента И и с первым 5 входом третьего элемента И, выход которого подключен к счетному входу второго триггера, а второй вход — к первому выходу первого триггера, второй выход которого соединен со вторым входом первого узла анализа, а второй вход второго элемента И подключен к первому выходу второго триггера, второй выход которого соединен со

Вторым входом второго узла анализа, выход второго элемента ИЛИ подключен к первому Входу третьего триггера, второй вход которого, третьи входы узлов анализа и Входы установки В единичное сосчоянне первого и второго триггеров соединены с первой управляющей шиной, третьи выходы первого и второго триггеров подключены ко второму и третьему входам второго элемента. ИЛИ, выход третьего триггера соединен со входом управления генератора импульсов, Выход которого подключен к третьим входам узлов анализа, четвертый и пятый Входы узлов анализа соединены с дэ первой и второй управляющими шинами, 2. Устройство по и, I, отлачаюи4геся тем, что в ием каждый иэ узлов анализа содержит счетчики, триггеры, элементы И, ИЛИ, причем первый вход каждого узла анализа cot il IIIIt H с первым Входом первого элеменга И, выход которого соеди н«н с первыми входами первого и второго триперов, первые вых(>ды которых подключены к первым входам второго и третьего элементов И соответственно, Выход второго элемента И соединен со входом перв(го счетчика, выход которого подключен ко Второму входу третьего элемента И, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен ко второму входу первого триггера, второй выход которого соединен с первым входом четвертого элемента И, выход которогс служит выходом блока анализа и подключен ко входу второго счетчика, второй Вход каждого узла анализа соединен со вторыми входами первого, второго и четвертого элементов И, третий вход каждого узла анализа соединен со вторым входом второго триггера, четвертый вход каждого узла анализа подключен к третьим входам второго и четвертого элементов И, пятый Вход каждого узла анализа соединен со вторым входом элемента ИЛИ и со входами установки в нулевое состояние счетчикон.

Источники информации, при",.:ÿ;"ò,"ûå во Внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 256363, кл. G 06 F 7/04. 30.05.61, 2. Авторское свидетельство СССР № 3Ц5ЯЯ3, кл, Q 06 F 7 02 э «0д 6Q

Составитель В. Белкин

Редактор В.,(1укин Техред О. Луговаи Корректор Л. Небола

Заказ 7514(44 Тираж т (9 Поднисное

UHHHI3H Государственного коиитета СССР но делам изобретений и открыл ий

I I 3035, Москва, Ж-35, Раугнскав наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул Проектная, 4