Устройство для вычисления разности двух чисел

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6i) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.07.81 (21) 3315881/18-.24 (34 М.Ктт. с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

G 06 F 7/62

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 230183, Бюллетень ¹ 3 (33) УДК681 ° 325 (088.8) Дата опубликования описания 23.01.83 (72) Автор изобретения

Б.A.Ôóðìàí (71) Заявитель

Харьковский ордена Ленина политехнически им, В.И.Ленина (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ РАЗНОСТИ ДВУХ ЧИСЕЛ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в различных цифровых приборах и устройствах.

Известно устройство для определения разности кодов или частот, содержащее счетчики промежуточной памяти, триггеры, устройства управления переносом информации, элементы И и ИЛИ, счетчик результата (1 1.

Недостатком устройства является низкое быстродействие, так как отно- сительное значение разности вычисляется с помощью промежуточного вычисления соотношения.

Наиболее близким к изобретению является устройство для вычисления разности двух чисел, содержащее первый, второй и третий счетчики, певый, второй и третий триггеры, первый второй и третий элементы И, элемент

ИЛИ и генератор тактовой частоты, причем счетные входы первого и второго счетчиков объединены между собой 12).

Недостатком такого устройства является то, что оно вычисляет только абсо. ютную разность двух чисел.

Цель изобретения - расширение, функциональных возможностей устройства за счет получения возможности вычисления относительной разности двух чисел.

Цель достигается тем, что в устройство введены управляемый делитель частоты и переключатель на два.пололожения, причем счетный вход первого счетчика соединен с общим контактом переключателя, контакт первого положения которого соединен с выходом уп-. равляемого делителя частоты, а контакт второго положения - с тактовым входом управляемого делителя частоты и с выходом генератора тактовой частоты, выход первого счетчика соединен с входом установки в единицу первого триггера, прямой выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И, а инверсный выход— с первым входом третьего элемента И, выход второго счетчика соединен с входом установки в единицу второго триггера, прямой выход которого соединен со вторыми входами первого и третьего элементов И, а инверсный выход — со вторым входом второго элемента И, третьи входы первого, второго и третьего элементов И объединены и соеди нены с выходом генератора тактовой частоты, установочные входы первого

991423 и второго счетчиков соединены соответственно с шинами записи вычитаемого и уменьшаемого чисел, установочные входы управляемого делителя частоты соединен?.ñoîòâåòñòâåíío с шиной записи вычитаемого числа, выход перного элемента И соединен с нходом установки в ноль первого и второго счет чиков и первого и второго триггеров, выход второго элемента И соединен с выходом первого элемента И, входом установки в единицу третьего триггера и с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с входом установки в ноль третьего триггера и с выходом третьего элемента

И, выход элемента ИЛИ соединен со счетным входом третьего счетчика, который является счетчиком результата, а инверсный выход третьего триг гера является знаковым выходом устройства.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Схема содержит управляемый делитель 1 частоты, счетчики 2 .. 3, шину

4 вычитаемого числа, шину 5 уменьшаемого числа, генератор б тактовой частоты, триггеры 7-9, элементы И 1012, элемент ИЛИ 13, счетчик 14 результата и переключатель 15, на два положения, причем счетные входы счетчиков 2 и 3 объединены и соединены с общим контактом переключателя 15, контакт первого положения которого соединен с выходом управляемого делителя 1 частоты, а контакт второго положения — с тактовым входом управляемого делителя частоты и с выходом генератора б тактовой частоты, выход счетчика 2 соединен с входом установки в единицу триггера 7, прямой выход которого соединен с первыми входами элементов И 10 - 11, а инверсный выход — с первым входом элемента И 12, выход счетчика 3 соединен с входом установки н единицу триггера 8,прямой выход которого соединен со нторыми входами элементов И 10 и 12, а инверсный — со вторым входом элемента И 11, третьи входы элементов И 10 — 12 объединены и соединены с выходом генератора 6 тактовой частоты, установочные входы счетчиков 2 и 3 соответственно д со еди нены с шиной 4 нычит аемо ro чи сла и шиной 5 уменьшаемого числа, установочные входы управляемого делителя 1 частоты соответственно соединены с шиной 4 вычитаемого числа, выход элемента И 10 соединен с входами установки в ноль счетчиков 2 и 3 и триггеров 7 и 8, выход элемента И 11 соединен с выходом элемента

И 10, входом установки в единицу триггера 9 и с первым входом элемента ИЛИ 13, второй вход которого соединен с входом установки в ноль триггера 9 и с выходом элемента И 12, выход элемента ИЛИ 13 соединен со .счетным входом счетчика 14 результата.

Устройство работает следующим

5 образом.

По шинам 4-5 в управляемый делитель 1 частоты и счетчики 2-3 параллельным кодом записываются значения составляющих разности: уменьшае1О мого М и вычитаемого NZ> после чего .начинается дополнение счетчиков 2-3 импульсами выходной частоты управляемого делителя 1 частоты у йЯй

15 где — опорная .частота коэффициент пропорциональности (при первом положении переключателя

2р 15), либо импульсами выходной частоты генератора 6 опорной частоты f, (при втором положении переключателя

15) .

Рассмотрим работу устройства для

25 случая, когда переключатель 15 находится в первом положении.

Счетчики 2 и 3 имеют одинаковую емкость N и переполяются соотнетст-. о ственно Ин — N < и No — И„имнульса3g ми частоты Е„, т.е. интервал времени между моментами переполнения счетчиков определится как

TA-- IN -N1I !

Н,-Н,Н О 41 данный интервал в схеме предлагаемого устройства фиксируется следующим образом. Импульсы переполнения счечикон 2-3 устанавливают в единичное состояние RC: — òðèããåðû 7-8 после40 довательно во времени. Первым переполняется счетчик, в котором было записано большее число. Очередность срабатывания триггеров определяет разрешение на прохождение опорной

45 частоты через один из элементов И 11.

12. ЕСЛИ N N< происходит через интервал времени между переполнениями счетчиков 2-3,рав.ный Т>. В течение этого времени на вход элемента И 12 (либо ИЛИ 13) и через элмент ИЛИ 13 на вход счетчика 14 результата поступит импульс опорной частотй

60 = .„g -/Ь."ь .

О Н1

Таким образом, число N, записываемое н счетчике 14 результата, пропорционально относительному значению раз65 ности двух составлякщих N и 5 .

991423

--" 35

Формула изобретения

Соответствующим выбором значения К можно получить отсчет результата в процентах, т .е. процентную разность двух чисел, отнесенную к значению

:вычитаемого

М= †.

1 ;Н1!

N1

Знак разности определяется состоянием триггера 9. Запись в триггер единичного состояния осуществляет. .первый импульс с выхода элемента И 11 тогда, когда первый срабатывает триггер 7, т.е. при Н9 + Таким образом, единичное состояние триггера 9 соответствует отрицательному значению . разности. Элемент И 10 служит для формирования импульса сброса всей схемы, кроме счетчика 14 результата, осле переполнения обоих счетчиков

-3 °

При установке переключателя 15 во второе положение, когда дополнение счетчиков 2-3 до полной емкости производится импульсами генератора б тактовой частоты, результат вычислений . представляет абсолютное значение разности ̈́— Н

Предложенное устройство позволяет вычислять разность двух чисел как в абсолютных, так и в относительнйх в частности в процентных) значе- - Е ниях по отношению к вычитаемому числу, что значительно расширяет его функциональные возможности. устройство для вычисления разности двух чисел, содержащее первый, второй и третий счетчики, первый, 4О второй и третий триггеры, первый, второй и третий элементы И, элемент

ИЛИ и генератор тактовой частоты, причем счетные входы первого и второго счетчиков объединены между собой, 45 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет вычисления относительной разности двух чисел, в него введены управляеьый делитель частоты и пе; реключатель на два положения, причем счетный вход первого счетчика соединен с общим контактом переключате-. ля, контакт первого положения которого соединен с выходом управляемого делителя частоты, а контакт второго

:,положения - с тактовым входом управляемого делителя частоты и с выходом генератора тактовой частоты, выход первого счетчика соединен с входом установки в единицу первого триггера, прямой выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И, а.инверсный выход - с первым входом третьего элемента И, выход. второго счетчика соединен с входом установки в единицу второго триггера, прямой выход которого соединен со вторыми входами первого и третьего элементов И, а инверсный выход — со вторым входом второго элемента И, третьи входы первого, второго. и третьего элементов И объединены и соединены с выходом генератора тактовой частоты, установочные входы .-" первого и второго счетчиков соединены соответственно с шинами записи вычитаеомго и уменьшаемого чисел, установочные входы управляемого делителя частоты соединены соответстм . венно с шиной записи .вычитаемого числа, выход первого. элемента И соединен с входами установки в ноль первого и второго счетчиков и первого и второго триггеров, выход второго элемента И соединен с выходом первого элемента И, входом установки в единицу третьего триггера и с первым входом элемента ИЛИ, второй вход ко торого соединен с входом установки в ноль третьего триггера и с выходом третьего элемента И, выход элемента

ИЛИ соединен со счетным входом третье. го счетчика, который является счетчиком результата, а инверсный выход третьего триггера является знаковым выходом устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гореликов Н.И., Лирман И.Г.

Цифровой измеритель соотношения линейных скоростей вращающихся валов. - "Приборы и системы управле,ния", Р 10, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 686029, кл. G Об F 7/62, 1977 (прототип ).

991423

Тираж 704 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Эакаэ 135/67

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

Составитель В. Гусев

Редактор С. Патрушева Техред T. Фанта Корректор М. Шароши