Устройство для определения числа, ближайшего к заданному

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ

<" 732858 (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 05.01.78 (21) 2567246/18-24 с присоединением заявки № (231 Приоритет

Опубликовано 05.05,80. Бюллетень № 17 (51) М. Кл.

G 06 F 7/06

Государственный комитет ло делам изобретеиий и открытий (53) Уд К 681. 3 25, .66(088.8) Дата опубликования описания 08.05.80 (72) Авторы изобретения

Ю. Q. Полисский и В. Х. 11ингауз

Научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт автоматизации черной металлургии (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЧИСЛА, БЛИЖАЙШЕГО

К ЗАДА Н НОМУ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах дискретного управления и ЭВМ.

Известно устройство для определения положения числа на числовой оси для срав-5 нения расстояния между двумя точками с заданным расстояним, содержащее регистры, элементы ИЛИ, И, триггеры, элементы задержки $1).

Недостатком этого устройства являет

1О ся его сложность.

Наиболее близким техническим решением к предложенному является устройство для определения числа, ближайшего к за15 данному, содержащее регистры, схемы сравнения, элементы ИЛИ, И, триггеры, элемент задержки, узел перезаписи инфоръ мации, причем выходы первого регистра соединены с первой группой входов первой схемы сравнения, вторая группа входов которой соединена с первой группой входов второй и третьей схем сравнения и с выходом второго регистра, информаци2 онный вход которого подключен к первой входной шине и к первым входам первого второго и третьего элементов И, установочные входы второго регистра соединены с выходом элемента задержки, вход которого подключен к выходу пЕрвого элемента ИЛИ и к первому входу четвертого элемента И, выход которого соединен с первым входом узла перезаписи информации, второй вход которого подключен к выходу второго регистра, а выход. — ко входу третьего регистра, выходы которого соединены со второй группой входов второй схемы сравнения и с первой группой входов четвертой схемы сравнения, выходы второй и четвертой схем сравнения подключены ко входам второго weмента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу первого триггера, инверсный выход которого соединен со вторыми входами второго и третьего элементов И, выходы которых подключены к информационным вхо732858

10 з дам четвертого регистра, выход которого соединен со вторыми группами входов третьей и четвертой схем сравнения, Кроме того, оно содержит регистр заданного числа, два регистра приема чисел, схему определения положения заданного числа относительно двух других, записанных на данном этапе сравнения в регистры приема, схемы совпадения и линии задержки (2).

Н едостаток устройства,. — невысокие функциональные возможности. При использовании устройства в том случае, если среди множества чисел имеются как ближайшее большее, так и ближайшее меньшее, выбирается только одно из них, другое же ближайшее число теряется. Кроме того, неизвестен регистр, в котором оказывается результат выбора.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройс:тва в час20 ти определения как ближайшего большего, так и ближайшего меньшего из чисел.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для определения числа, 25 ближайшего к заданному, выход элемента задержки соединен с первыми входами чет вертого, пятого и шестого элементов ИЛИ и со вторым входом третьего элемента

ИЛИ, вторая входная шина подключена к первому входу первого элемента ИЛИ, первому входу седьмого элемента ИЛИ, второму входу пятого элемента ИЛИ, вторс му входу шестого элемента ИЛИ, первому входу восьмого элемента ИЛИ и к устаQh новочным входам третьего регистра, второй вход первого элемента ИЛИ соединен с третьей входной шиной, выход третьей схемы сравнения подключен ко второму входу седьмого элемента ИЛИ и ко второ-4, «у входу восьмого элемента ИЛИ, выход которого соединен со вторым входом первого триггера, выход седьмого элемента

ИЛИ подключен к первому входу второго триггера, второй вход которого соединен 4 с выходом четвертого элемента ИЛИ, а инверсный выход - со вторым входом четвертого элемента И, второй вход четвертого элемента ИЛИ подключен к выходу второй схемы сравнения, а третий вход четвертого элемента ИЛИ соединен с третьим входом пятого элемента ИЛИ и выходом первого элемента И, второй вход которого подключен к выходу третьего триггера, первый вход которого соединен с выходом пятого элемента ИЛИ, à второй вход - с выходом четвертой схемы сравнения, выход шестого элемента ИЛИ подключен к первому входу четвертого

4 триггера, второй вход которого соединен с выходом первой схемы сравнения, а прямой и инверсный выходы — с третьими входами третьего и второго элементов И соответственно, грямой выход чет вертого триггера подключен к управлявшим входам второй и четвертой схем сравнения.

На чертеже представлена функциональная схема устройст1за, Устройство содержит регистры 1, 23, 4, узел 5 перезаписи информации, схемы 6, 7, 8, 9 сравнения, элементы 10, 11 ИЛИ, элемент 12 задержки, элементы

13, 14, 15 ИЛИ, триггеры 16, 17, элементы 18, 19 И, триггер 20 элемент

22 ИЛИ, элементы 21, 23 И, элементы

24, 25 ИЛИ, триггер 26, входные шины

27, 28, 29.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии все триггеры устанавливаются и "0", в регистре 1 записывается заданное число, в остальных регистрах устанавливаются "0".

Для удобства описания работы устройства рассмотрим поступление íà его информационный вход клемму 29 импульсов, например, следующих друг за другом чисел: И1 = 70, И =90 И =140, И4 =110, И =120, охватывающих все возможные случаи ссотношения как значений, так и последовательности их поступления на вход устройства. При этом пусть в регистре 1 записано заданное число

Ио = 100. Импульсы первого числа И4 подсчитываются в регистре 2, а также через элемент 23 И вЂ” в регистре 4, Сигнал окончания поступления импульсов числа поступает через элемент 19 И на вход узла 5 перезаписи информации, разрешая, таким образом, перезапись содержимого регистра 2 в регистр 3. Через определенную временную задержку сигнал появляется на выходе элемента 12 задержки и устанавливает 0 в регистре 2. Одновременно этот сигнал через элемент 15 ИЛИ устанавливает триггер 17 в 1, отключая разрешение на узел 5 перезаписи информации, и через элемент 24 ИЛИ устанавливает триггер 26 в 1 „отключая разрешение на подсчет импульсов в регистре 4. Таким образом, после поступлении числа П1 в Регистр 2 устанавливается "О, в регистрах 3 и 4 - велич на П1.

На вход устройства поступают импульИ H подсHHth1BAKTCSI

5 732858 6 в регистре 2, В тот момент, когда число (111-й) импульс И в регистре 2 окажется равным числу 11

° 1)

l8 И возвращает тр записанному в регистр 4, сигнал с выхо- состояние, да схемы сравнения 9 через элемент 14 После окончания и

ИЛИ установит триггер 17 в 0". Одно- 5 числа и и подачи си

3 временно сигнал с выхода схемы 9 срав- гистр 2 очищен, в ре нения через элемент 25 ИЛИ установит сано ближайшее к Ио триггер 26 в 0". Остальные импульсы Далее на вход пода втоРого числа тепеРь чеРез элемент 23 верт г чи ла QH1, и

И подсчитываются в регистре 4, а так- 10 2 гистре2, а после нас же продолжают подсчитываться в регист- венства содержимого ре 2. После окончания поступления импуль- подсчитываются такж сов второго числа открывается элемент Как и ранее, после м

19 И и разрешает перезапись. Далее про- держимого регистров исходят заключительные операции и пере- вычитание импульсов

15 ключения, аналогичные описанным, в ре- подсчетом в регистре зультате чего в регистре 2 устанавлива- содержимое в регистр ется О, а в регистрах 3 и 4 записыва- ся равным содержимо ется ближайшее к заданному h = lOO равным 90. Так как число 9> — 90 из двух чисел I1 70 и триггера 20 имеется

Il2 - 90. на схему 8 сравнения

На вход устройства поступают импуль- является сигнал раве сы третьего числа И и подсчитываются. регистров 3 и 4. Это в регистре 2, В тот мЬмент, когда число описанные выше пере

25 в регистре 2 окажется равным числу h>, скольку следующий 1 записанному в регистре 4, сигнал с вы- ступает (ПАВ=110), эл хода схемы 9 сравнения производит опи- ся открытым для пе санные выше переключения, В результате решение перезаписи, последующие импу тьсы числа ) 1> начиная сигнала содержимое р

) 30 с 91-ro, подсчитываются также и в ре- сывается в регистр 3 гистре 4. В тот момент, когда число в все описанные ранее регистре 2 равно заданному числу Ио,сиг- рации и переключения нал с выхода схемы сравнения 6 устанав- гистре 3. записываетс ливает триггер 20 в "1, осуществив та- жайшее большее к

35 ким образом реверсирование регистра 4, 4 — число 90.

Последующие импульсы числа È, продол-, Пусть на вход под жая подсчитываться в регистре 2, вычи- того числа. С подсче таются из содержимого регистра 4. С ус- 90-го импульса сиги тановкой триггера 20 в единичное состс - жимого регистров 2 .яние появляется разрешающий сигнал на сравнения 9 устанавл входах схем сравнения 7 и 8. 0 и открывает эле

В процессе дальнейшего поступления чи сигнала разрешен импульсов третьего числа и вычитания писи информации, а т их из содержимого регистра 4 в момент, триггер 26 в 0 и когда число в регистре 4 равно числу в 23 И для подсчета и регистре 3, т.е. равно 90, сигнал с выхода схемы 8 сравнения через элементы 10 и 24 ИЛИ устанавливает триггер 26 в единичное состояние и отключает разрешение на вычитание импульсов из регистра 4. Одновременно сигнал с выхода схемы 8 сравнения устанавливает триггер

16 в единичное состояние и открывает элемент 18 И Следующий (1 1 1 й) им 55 пульс числа проходит через элемент 18

И и устанавливает через элемент 15ИЛИ триггер 17 в единичное состояние,.отключая разрешение на перезапись, Этот же с выхода элемента иггер 16 в исходное оступления в схему гнала управления ре- гистрах 3 и 4 запичисло H = 90. ются импульсы четдсчитываются в ретупления момента рарегистров 2 и 4 е и в регистре 4. омента равенства co2 и 1 начинается из регистра 4. С

2 110-го импульса е 4 снова становитму регистра 3, т.е. с прямого выхода разрешающий сигнал на ее,выходе понства содержимого т сигнал производит ключения, однако,по11-й импульс не поемент 19 И остаетредачи сигнала на разС приходом этого егистра 2 перезапии затем происходят заключительные опе. В результате в реH, .число 1 10 (блио ), а в регистре аются импульсы пятом в регистре 2 ал равенства содери 4 с выхода схемы ивает триггер 17 в мент 19 И для подаия на узел 5 перезаакже устанавливает открывает элемент мпульсов a,ðåãèñòðå

4. Как и ранее, с подсчетом в регистре

2 (а также в 4) 100-ro импульса начинается их. вычитание из содержимого регистра 4. При атом с установкой триггера 20 в 1 сигнал разрешения сравнения поступает на схему сравнения 7. В момент подсчета в регистре 2 110-го импульса содержимое регистра 2 остановит ся равным содержимому регистра 3. Сит нал с выхода схемы сравнения 7 через элемент 10 ИЛИ и далее так же, как рассмотрено ранее, отключает регистр 4.

Этот же сигнал с выхода схемы сравне732858 кия 7 закрывает элемент 19 И. В результате после подсчета импульсов числа tlg в регистре 2 и подачи сигнала регистр

2 очишеется без перезаписи. Таким обрезом, в регистрах 3 и 4 по-прежнему сохраняются числа 110 и 90, ближайшие

K \1р=100е

Использование предлагаемого изобретения позволяет расширить функциональные возможности устройства, поскольку при достаточной схемкой простоте дает возможность выбрать ближайшее большее, ближайшее меньшее число или оба этих числа с записью каждого результата в конкретный регистр.

Формула изобретен ия

Устройство для определения числа, бли- 0 жайшего к заданному, содержешее регистры, схемы сравнения, элементы ИЛИ, И, триггеры, элемент задержки; узел перезаписи информации, причем выходы первого регистра соединены с первой группой вхог5 дов первой схемы сравнения, вторая группа входов которой соединена с первой группой входов второй и третьей схем сравнения и с выходом второго регистра, инфор1 О мационный Вход которого подключен к первой входной шине и к первым входам первого, второго и третьего элементов И, установочные входы второго регистра соединены с выходом элемента задержки, вход

35 которого подключен к выходу первого эле мента ИЛИ и к первому входу четвертого элемента И, выход которого соединен с первым входом узла перезаписи информации, второй вход которого подключен к выходу второго регистра, а выход — ко входу третьего регистра, выходы которого соединены со второй группой входов второй схемы сравнения и с первой группой входов четвертой схемы сравнения, выходы второй и четвертой схем сравнения подключены ко входам второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом третьего эелменте ИЛИ, ВыхОд котОрогО пОдключен к IlepBoM) ВхО- 0 ду первого триггера, инверсный выход которого соединен со вторыми входами второго и третьего элементов И, выходы которьп подключены к информационным входам четвертого регистра, выход которого соединен со вторыми группами входов третьей и четвертой схем сравнения, о т— л и ч е ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей в части определения хек ближайшего к заданному большего числа, тек и ближайшего меньшего из чисел, в нем выход элемента задержки соединен с первыми входами четвертого, пятого и шестого элементов ИЛИ и со вторым входом третьего элемента ИЛИ, вторая входная шина подключена к первому входу первого элемента ИЛИ, первому входу седьмого элемента ИЛИ, второму входу пятого эле= мента ИЛИ, второму входу. шестого элемента ИЛИ, первому входу восьмого элемента ИЛИ и к установочным входам I pe тьего регистра, второй вход первого эле° мента ИЛИ соединен с третьей входной шиной, выход третьей схемы сравнения подключен ко второму входу седьмого элемента ИЛИ и ко второму входу восьмого элемента ИЛИ, выход которого соединен со вторым входом первого триггере, выход седьмого элементе ИЛИ подключен к первому входу второго триггера, второй вход которого соединен с выходом четвертого элементе ИЛИ, а инверсный выход— со вторым входом четвертого элемента И, второй вх од че тве р того элем ек та ИЛ И подключен к выходу второй схемы сравнения, а третий вход четвертого элементе

ИЛИ соедикен с третьим входом пятого элемента ИЛИ и выходом первого элемента И, второй вход которого подключен к выходу третьего триггере, первый вход которого соединен с выходом пятого элемента ИЛИ, е второй вход — с выходом четвертой схемы сравнения, .выход шестого элемента ИЛИ подключен к первому входу четвертого триггера, .Второй вход которого соединен с выходом первой схемы сравнения, е прямой и инверсный выходы — с третьими входами третьего и второго элементов И соответственно, прямой выход четвертого триггере подключен к управляюшим входам второй и четвертой схем сравнения.

Источники икформеции, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ж 325607, кл. G 06 F 7/00, 07.01.72.

2. Авторское свидетельство СССР

Мо 246924, кл. G 06 F 7/06, 20.06.60 (прототип}.

732858

Составитель В. Белкин

Редактор Л. Веселовская Техред И. Асталош Корректор Г. Решетник

Заказ 1554/10 Тираж 751 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4