Устройство для определения разности

Союз Советских Соцяалистичвских РеспубликОПИСАНИЕ цИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 13. 03. 78 (21) 2590293/18-24 (51) М. Кл. 6 06 Р 7/385 с присоединением заявки йо -(23) Приоритет -Государственный комитет СССР по делам изобретениЯ и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАЗНОСТИ Изобретение относится к автомати ке и вычислительной техннке и может быть использовано при реализации технических средств цифровых следящих систем, в которых числа заданы в виде число-импульсного кода.Известны устройства для опреде;.ения разности двоичных чисел 1 и (2. Однако такие устройства определяют разность чисел, представленных в виде параллельного двоичного кода.Наиболее близким аналогом является устройство для определения разности, содержащее реверсивный счетчик, узел распределения входных сиг налов, выполненный на элементах И и ИЛИ, и дешифратор, входы которого подключены к выходам разрядов счетчика, .а выходы - к входам установки нуля всех разрядов счетчика, кроме 20 знакового и младшего, входы узла распределения входных импульсов подключены к шинам первого и второго чисел, управляющие входы - к выходам знакового разряда счетчика, а выходыко входам счетчика 31Недостатком устройства является его сложность.Целью изобретения является упро.щение устройства. ЗО Для достижения поставленной цели в устройстве для определения разности, содержащем счетчик, элементы И и ИЛИ, причем прямой и инверсный выходы знакового разряда счетчика подключены к первым входам первого и второго элементов И соответственно, а вход счетчика подключен к входу первого элемента ИЛИ, входы первого элемента ИЛИ подключены соответственно к шинам первого и второго чисел, входы второго элемента ИЛИ подключены к выходу первого элемента И и первой управляющей шине, а выход второго элемента ИЛИ - к счетным входам всех разрядов счетчика, вторые входы первого и второго элементов И подключены ко второй управляющей шине, выход второго элемента И подключен к счетному входу младшего разряда счетчика. На чертеже представлена функциональная схема устройства.Устройство содержит счетчик 1, элементы И 2, 3 и ИЛИ 4, 5, шины первого и второго чисел 6 и 7, управляющие шины 8 и 9, по которым подаются сигналы окончания первого и второго чисел соответственно, выходная шина знака разности "+" 10, выходная шина знака разности "-"11,Мины первого и второго чисел 6 и 7 поцключены ка входам элемента ИЛИ 4 т выход которого подключен ко ВХОПУ Ст 1 ЕТттНК,- 1, ГРЯ 1,1 ай И ИНВЕОСНЫй ПттХО 1 тт т З 1 та 1(О 11 атГО Саэряца КОТОСОТС подключены ко тзхацам элементов И 2 / и 3 сООтветстве 11 нОт ДРУгие вхОДы ка тОРЬтХ ПОД 1 СтЦОЧЕ 1 Ы К УПРаВЛЯЮЩЕй ШИНЕ 9 устройства. 1.хадь. элемента ИЛИ 5 подключены к выхоцу элемента И 2 и упоавляю 1 цей шине 8 устройства. Выход элемента ИЛИ 5 подключен к счетным входам всех разрядов счетчика 1, Выход элемента И 3 подключен к счетному входу и 11 адшего разряда счетчикаВыходные шины знака разности "+" и "-" подключены к выходам элементов И 2 и 3 соответственно.устройства работает следующим образом.Пусть необходимо определить разность двух двоичнт.х чисел А и В, заданных в виде числа-импульсного кода, Вначале рассмотрим случай, когда А)В, Перед началом поступления чисел А и В счетчик 1 установлен в нулевое состояние блт 1 гадаря чему элемент И 2 открыт для прохождения через нега с шины 9 11 мпульса аканчанкя второго числа, г. элемент И 3 -закрыт,Первое тисла А с шины б проходит ЧЕРЕЗ ЭЛЕМЕНТ ИЛИ 4 1 та Вкад СЧЕТ" тик иВ результате этагО в и разрядах счетчк 1,а 1 будет записана число А в виде и-разрядного параллельного двокода, После Окончания числано шине 8 поступает импульс, сви- ДЕТЕ.1 ЬСТВтУЮЩИй ОО ОКОНЧа 11 ИИ ЧИСЛа А. Этот импульс через элемент ИЛИ 5 поступает на счетные входы всех (и+1) разрядов счетчика и переворачивает их в противоположное состояние. В результате этого в и разрядах счетчика 1 окажется записанным число (2 и)-А, а (и+1)-ый (знаковый) разряд окажется в единичном состоянии (при этом предполагается, что длительность импульсов на шинах 8, 9 превышает сумму задержек в первых и разрядах счетчика 1, т.е ,рп с, где - задержка импульса переноса в одном разряде счетчика 1.После этого на вход счетчика 1 с шины 7 через элемент ИЛИ 1 проходит число В.Поскольку для рассматриваемого случая А)В, то в п разрядах счетчика 1 Окажется за 1 хисанным число (2 -1) -и А+В, Для случая А.в .В будет записано числа 2"- 1, т.е. все и разрядов счетчика 1 окажутся в единичном состоянииПосле окончания числа В на шину 9 поступает импульс, свидетельствующий об ега окончании,Поскольку (и+1)-ыйразряд счетчика 1 после прохождениячисла В остался в единичном состоянии,то данный импульс проходит через элементы И 2, ИЛИ 5 на счетные входывсех (и+1) разрядов счетчика 1 т переворачивая их в противоположное состояние.В результате этого(п+1)-ый(знаковый) разряд счетчика 1 окажется11 нулевом состоянии, а в и разрядахсчетчика 1 оказывается записаннымчисло (2 - 1)- (2-1)-А+В) = А-В, т.е.разность чисел А и В, Кроме того,импульс с выхоца элемента И 3, поступая на шину 10, свидетельствуето положительном знаке полученнойразности,Теперь рассмотрим случай, когда всравниваемых числах АВ,Как и ранее,предполагаем, что перед поступлениемчисел на вход устройства все и+1,разрядов счетчика 1 установлены в исходное нулевое состояние.После поступления на вход устройства числа А с шины 6 и импульса окончания этого числа с шины 8 в п разрядах счетчика 1, как в ранее рассмотренном случае, окажется записаннымчисло (2-1)-А, а (и+1)-ый (знаковый)разряд счетчика 1 перевернется в единичное состояние.После поступления на вход устройства числа В, поскольку В ) А с выхода и-го разряда счетчика 1 появится импульс переноса, который, пройдя на вход (п+1)-го разряда счетчика 1, вернет его в исходное нулевое состояние. При этом в первых и разрядах счетчика 1 Оказывается записанным число (2"- 1)-А+В= В-А. Импульс окончания числа В с шины 9 проходит через открытый в этом случае элемент И 3 на счетный вход первого (младшега) разряца счетчика 1, добавляя к числу, записанному в п разрядах счетчика 1, единицу. Таким образомв п разрядах счетчика 1 будет записано число В-А+1=- В-А. Кроме того, импульс с выхода элемента И 3, поступая на шину 11, свидетельствует аб отрицательном знаке полученной разности,Данное устройство является значительно проще известного вследствие того, что вместо реверсивного счетчика в нем использован суммирующий счетчик, а также отсутствуют узел распределения и дешифратор,Так, в частности, при необходимости определения разности (7-10)- разрядных двоичных чисел и реализации устройства для определения разности на микросхемах серии 133 данное устройство требует для своей реализации на 30 меньше элементов, чем из- вестное.750486 формула изобретения 10 15 Составитель В. БерезкинРедактор Н. Козлова Техред я. Бирчак Корректор С. ШекмЗаказ 4650/38 Тираж 751 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035 Москва ЖРаушская наб д филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул, Проектная,4 Устройство для определения разности, содержащее счетчик, элементы И и ИЛИ,.причем прямой и инверсный выходы знакового разряда счетчика подключены к первым входам первого и второго элементов И соответственно, а вход счетчика подключен к выходу первого элемента ИЛИ, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, входы первого элемента ИЛИ подключены соответственно к шинам первого и второго чисел, входы второго элемента ИЛИ подключены к выходу первого элемента И и первой управляющей шине, а выход второго элемента ИЛИ - к счетнымвходам всех разрядов счетчика, вторые входы первого и второго элементов И подключены ко второй управляющей шиНе, выход второго элемента Иподключен к сетному входу младшегоразряда счетчика. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 434410, кл. (Ь 06 У 7/385, 19722. Авторское свидетельство СССР9 450166, кл. 6 06 Г 7/385, 1972.3. Авторское свидетельство СССРР 541165, кл. 6 06 Г 7/04,1973 (прототип),