Устройство для определения положения числа на числовой оси

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК Р 7 ИЭОБР ПИСАН ТЕН У(21) (22) (46) (72) юнев итут(53) (56) во СССР74.СССР по зкл,отип) . ым вхо е ИЛИ ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ Х АВТОРСХОМУ СВИД 3564668/18-2409.03.8315.06.84. Бюл. У 22Б.И. Блажкевич и А.Л,Физико-механический ин(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ ЧИСЛА НА ЧИСЛОВОЙ ОСИ, содержащее и счетчиков, ь элементов НЕ, 2 п элементов И и узел приоритета, где й - число границ диапазонов, причем установочный вход каждого счетчика подключен к шине начальной установки устройства, информационный вход устройства подключен к первым входам элементов И, с первого по п-й, вторые входы которых подключены к выходам соответствующих элементов НЕ, вход 1 -го элемента НЕ (где- 1, 2.и ) подключен к выходу ( 1 + и )-го элемента И, входы которого подключены к выходам разрядов-го счетчика, выход 1-го элемента И подключен к счетному входу 1-го счетчика, информационные входы узла приоритета соединены с выходами элементов И, с ( и + 1)-го по 2 п -й, а выходы являются выходами указателя диапазона устройства, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения аппаратурных затрат 801097998 А и устранения ложных срабатываний,третий вход первого элемента И подключен к третьему входу устройстваи к управляющему входу узла приоритета, а выходы элементов И, с(и + 1)-го по (2 н в .1)-й, соединеныс третьими входами элементов И, совторого по ь -й, узел приоритета содержит два элемента НЕ, иэлементов Исключающее ИЛИ и ь+ 1 элементовИ, выход первого элемента И узлаприоритета является выходом признака "меньше" устройства, выходы эле-ментов И узла приоритета, со второгопо ь-й, являются информационными выходами устройства, выход ( п + 1)-гоэлемента И узла приоритета являетсявыходом признака "больше" устройства,первые входы элементов И узла приоритета соединены с выходом первогоэлемента НЕ этого узла, вход которого подключен к управляющему входуузла приоритета, первый информационный вход узла приоритета через второй элемент НЕ соединен со вторымвходом первого элемента И узла приоритета, первый вход 1-го элементаИсключающее ИЛИ, где 1= 1, 2,и, подключен к -му информационному входу узла приориета, а второйвход - к (+ 1)-му информационномувходу узла приоритета, вторые входыэлементов И узла приоритета, со второго по и -й, соединены с выходамиэлементов Исключающее ИЛИ, с первого по ( н -1)-й, а второй вход( п + 1)-го элемента И узла приоритета соединен с втор дом ( и -1) -гоэлемента Исключающе97998 1 10Изобретение относится к вычисйительной технике и может быть использовано в системах обработки информа" ции для определения положения числа в заданном диапазоне.Известно устройство для поиска чисел в заданном диапазоне, содержащее регистры исходных чисел, регистр верхней и нижней границы, блоки сравнения, триггеры, шины опроса и сброса 1 Я.Недостатком указанного устройства является избыток оборудования,Наиболее близким к предлагаемому по техническои сущности является устЯройство для определения положения числа на числовой оси, содержащее и счетчиков (пколичество поддиапазонов), и элементов НЕ, 2 элементов И и узел приоритета, причем установочный вход каждого счетчика подключен к шине начальной установки устройства, информационный вход устройства подключен к первым входам элементов И, с первого по и -й, вторые входы которых подключены к выходам соответствующих по 2 п"й НЕ, вход 1 -го элемента НЕ ( 11, 2, , и ) подключен к выходу (1 + й )-го элемента И, входы которого подключены к выходам разрядов 1-го счетчика, выход -го элемента И подключен к счетному входу "го счетчика, входы узла приоритета соединены с выходами элементов И с (+1)-го по 3,п -й, а выходы являются выходами устройства 21. Недостатком устройства-прототипа является избыток аппаратурных средств, обусловленный тем, что число разрядов счетчиков со второго и и-й и число входов многовходовых элементов И с ( п + 2)-го по 2 и -й определяются значением границ отрезков числовой оси и, кроме того, появление в процессе счета на информационных выходах устройства ложных сигналов. Цель изобретения - уменьшение аппаратурных затрат и устранение ложных срабатываний.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для определения положения числа на числовой оси, содержащем п счетчиков, элементов НЕ, 2 п элементов И и узел приоритета, где и - число границ диапазонов, причем установочный вход каждого счетчика подключен к шине начальной установки устройства, информационный вход устройства подключенк первым входам элементов И, с перВОГО по ь и Вторые ВхОды которыхподключены к выходам соответствующихэлементов НЕ, вход 1 -го элемента НЕ(где 1 = 1, 2.л ) подключенк выходу ( 1 + и )-го элемента И, Вхо 10 ды которого подключены к выходам разрядов 1 -го счетчика, выход 1 -гоэлемента И подключен к счетному входу-го счетчика, информационныевходы узла приоритета соединены с15 Выходами элементов И, с ( л + 1)-гопо 2 О -й, а выходы являются выходами указателя диапазона устройства,третий вход первого элемента И подключен к третьему входу устройства2 О и к управляющему входу узла приоритета, а выходы элементов И, с( и +1) -го по (2 о -1) -й, соединеныс третьими входами элементов И, совторого по о-й, узел приоритета25 содержит два элемента НЕ, ь -1 элементов Исключающее ИЛИ и о+1 эле. -ментов И, выход первого элемента Иузла приоритета является выходомпризнака меньше" устройства, выхоЗО ды элементов И узла приоритета, совторого по о -й, являются информационными выходами устройства, выход(+1)-го элемента И узла приоритета является вьщодом признака "больше" устройства, первые входы элементов И узла приоритета соединеныс выходом первого элемента НЕ этогоузла, вход которого подключен куправляющему входу узла приоритета,первый информационный вход узла приоритета через второй элемент НЕ соединен со вторым входом первого элемента И узла приоритета, первыйвход 1-го элемента Исключающее ИЛИ,4 где 1 = 1, 2,.,-1, подключенк 1-му;информационному входу узлаприоритета, а второй вход - к( 1 + 1)-му информационному входу.узла приоритета, вторые входы элементов И узла приоритета, со второгопо Ь-й, соединены с выходами элементов Исключающее ИЛИ, с первого по(п -1)-й, а второй вход ( п+1)-гоэлемента И узла приоритета соединенс вторым входом ( и -1)-го элементаИсключающее ИЛИ,На чертеже приведена функциональная схема устройства.Ч 2 = Р + (и)Р + пР 1 3 1 ОУстройство содержит счетчики 1,элементы И 2, элементы НЕ 3, элементы И 4, узел приоритета 5, шиныначальной установки 6, информационный вход 7, управляющий вход 8, выход 9 признака "меньше", информационные выходные шины 10, выход 11 признака "больше".Узел приоритета содержит два,элемента НЕ 12, элементы ИсключающееИЛИ 13, элементы И 14,Устройство работает следующим образом.Исследуемый диапазон (Х , Х)разбит на поддиапазоны, где Х,Х , Х - границы поддиавф Опазонов.По сигналу, поступающему на шины начальной установки 6, первомуреверсивному счетчику 1 присваивается значение Х 1, а реверсивнымсчетчикам 1 со второго по ь -й присваиваются значения разностиХ; -х;( = 1 ф 2 ф ф и )На управляющий вход 8 поступаетсигнал,. разрешающий работу устройства и блокирующий выходные шины9-11.На информационный вход 7 начинают поступать импульсы.Высокий потенциал на выходе первого элемента НЕ 3 разрешает прохождение импульсов через первыйтрехвходовый элемент И 2 на вычитающий вход первого реверсивного счетчика 1.Как только число поступивших импульсов превысит значение границыпервого диапазона, на выходе первого многовходового элемента И 4 появляется высокий потенциал, блокирующий через соответствующий элементНЕ,З прохождение импульсов на вычитающий вход первого реверсивногосчетчика 1, н разрешает прохождениеимпульсов на вычитающий вход второ. -го реверсивного счетчика 1.По мере превышения границ 1-гоподдиапаэона на выходе соответствующего многовходового элемента И 4появляется высокий потенциал, блокирующий прохождение импульсов навычитающий вход соответствующего1 -го реверсивного счетчика 1 и разрешающий, прохождение импульсов навычитающий вход (+ 1)-го реверсивного счетчика 1.По окончании счета выходы узлаприоритета 5 разблокировываются и на 97998 4соответствующей шине 10 будет уровень высокого потенциала. На остальных шинах 10 будет потенциал низкого уровня. Порядковый номер элемента Исключающее ИЛИ 13 определяет 5номер поддиапазона. Если число невходит в границы диапазона, на всехшинах 10 будет потенциал низкогоуровня а, в зависимости от значения .числа,единичный уровень будет присутствовать или на шине 9 признака"Меньше" или на шине 11 признака"больше".Таким образом, при сохранениибыстродействия устройства, определяемого только временем счета, засчет сокращения оборудования счетчиков со второго по ь -й происходитсокращение оборудования всего устройства.Для расчета технико-экономического эффекта примем объем оборудования первого реверсивного счетчикас учетом оборудования соответствующих элементов НЕ, трехвходового элемента И и многовходового элемента Иравным одной условной единице (Р =1),а объем оборудования 1 -го реверсивного счетчика ( 1 = 2, 3, , и ) сучетом оборудования соответствующихэлемента НЕ, трехвходового элементаИ и многовходового элемента И равным0,8 условной единицы (Р = 0,8), Объем оборудования двух элементов НЕ 12и двух двухвходовых элементов И 14примем равным объему оборудованияодного элемента Исключающее ИЛИ сучетом оборудования соответствующегодвухвходового элемента И и равном 0,2 условной единицы (Р, 40 0 2)Тогда объем оборудования известного устройства равен Ч = пР + аР(где и - количество границ поддиапазонов), объем оборудования предлагаемого устройства равен Ч -Ч (ьЦР-Р100.,г60. -1,(,Таким образом, предложенное устройство позволяет уменьшить объем оборудования при двух поддиапазонах на 8,3 Х, а при десяти - на 157 и исключить появление ложных сигналов в процессе счета на информационных выходах.1097998 оставитель Е, Ивановаехред Л.Мартяшова Корректор Г. Решетн едактор Н, Г Заказ 4207/ 40 Тираж 699НИИПИ Государственного комитета ССпо делам изобретений и открытий35, Москва, Ж"35, Раушская наб.,д дписно ал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная