Устройство для сравнивания чисел

СОЮЗ СОВЕТСНИКСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пар ал.е или ватьше"с 1 ил. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Харьковский ордена Ленина поли технический институт им. В.И.Ленина (72) О.Г.Простаков(56) Авторское свидетельство СССР 1 Ф 541166, кл. С 06 Г 7/04, 1975.Авторское свидетельство СССР У 679977, кл. С 06 Г 7/02, 1977. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ЧИСЕЛ (57) Изобретение относится к област автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в устройСтвах автоматического контроля и(50 4 С 06 Г 7/02 управления, в системах ЧПУ. Цельюизобретения является упрощение устройства и расширение области применения за счет получения разности чисел с учетом поля допусков. Устройст.во содержит сумматор, элементы И,ИЛИ-НЕ, НЕ, задержки и Э-триггер.Устройство позволяет производить точное или приближенное (в поле допуска д ) сравнение двух п-разрядныхдвоичных чисел, представленныхлельным кодом, вычислить точноприближенное значение разности сравниваемых чисел, а также формиросигналы "Равно", "Больше", Мень1 12Изобретение относится к автоматикеи вычислительной технике и может бытьиспользовано в устройствах автоматического контроля и управления, в системах ЧПУ.Цель изобретения - упрощение устройства и расширение области применения путем получения разности чиселс учетом поля допусков.На чертеже приведена схема предлагаемого устройства для сравнениячисел.Устройство содержит сумматор 1,элементы ИЛИ 2, элементы ИЛИ-НЕ 3,элементы НЕ 4, Э-триггер 5, элементыИ 6 и 7, элемент НЕ 8, элемент 9 задержки, выход 10 равенства устройства, выходы неравенства 11 и 12 устройства вход 13 логической единицывход 14 начальной установки устройства, входы 15 и 16 сравниваемых чиселсоответственно, вход 17 поля допусков, информационные выходы 18 устройства.Назначение элементов, входящих вустройство для сравнения чисел, следующее,Сумматор 1 служит для вычисленияразности чисел С = А - В, для определения знака разности С и для формирования исполнительного сигнала равенства сравниваемых чисел. С помощьюэлементов ИЛИ 2, ИЛИ-НЕ 3 устанавливается заданное поле допуска. Элементы ИЛИ-НЕ 3, НЕ 4 организуют обратный код числа В, подаваемый навходы сумматора. 1) -триггер 5 выраба.тывает сигнал "Равно", а элементы И6 и 7 - сигналы "Больше", "Меньше",по сигналу разрешения, Элемент задержки 9 служит для задержки сигнала/ / ,116 фО йгде Г - время задержки элемента 9,на которое смещается положительный перепад сигналаразрешения,р- задержка переноса одногоиразряда сумматора- время срабатывания 0 -триггера;п - число разрядов сумматора.Задержка сигнала начальной установки устройства необходима для уст"ранения ложных кратковременных сигналов "Больше" или "Меньше" на выхо 21649 з 50 55 5 10 5 20 25 30 Э 35 40 45 дах элементов И 6 и 7 при равенствесравниваемых нисел.В исходном состоянии на входе 14сигнала начальной установки присутствует нулевой уровень сигнала, который через элемент задержки 9 закрывает элементы И 6 и 7 и по 8 -входуудерживает триггер 5 в состояниисброса, При этом единичный уровеньсигнала на его инверсном выходе подается на вторые входы элементов И6 и 7. Таким образом, в исходном сос.тоянии на выходах 10 - 12 устройствасигналы "Равно", "Больше", 1 Меньше 1отсутствуют.Устройство работает следующим образом (два режима работы).В первом режиме - сравнение чиселА и Ь на абсолютное равенство (с точ"ностью до единицы младшего разряда).В этом случае на вход поля допусков17 подается код 000-0, при этом навходы сумматора поступают прямой кодА и обратный код числа Ь,Если А = Ь, то на выходе сумматора появляется код 111-1, а на выходепереноса старшего разрядасумматора - "0". При подаче на вход переноса младшего разряда Р, сумматорасигнала начальной установки (сигналомначальной установки снимается сбросс Р -входа триггера 5), что равносильно прибавлению "1" к коду 111-1, "1"распространяется по цепи переносасумматора и появляется на выходе 1при этом результат суммы становитсяравным нулю. Таким образом, на выходе Р, сумматора образуется положительный перепад сигнала, который переводит Р -триггер по входу С в состояние "1" (на Э -входе триггера постоянно присутствует единичный уровеньсигнала), при котором на прямом выходе триггера появляется сигнал "Равно". Нулевой потенциал инверсноговыхода триггера запирает элементы И6 и 7, запрещая появление сигналов"Больше", "Меньше",1Если имеет место неравенство АЬ, то результат на выходе сумматора, в худшем случае при А = Ь +1, представлен кодом 000-0, а сигнал на выходе Р сумматора равен "1". При появлении сигнала начальной установки уровень сигнала на выходе Р+, не изменяется и П -триггер остается в исходном состоянии, при котором единичный уровень сигнала с его инверс 3 12ного выхода открывает элементы И 6и 7 по вторым входам. На первом входеэлемента И 6 также "1", значит, с приходом задержанного сигнала начальной установки на третий вход элемен 21649 4 мых чисел, а также формировать сигналы "Равно", "Больше", "Меньше". Формула изобретения55 та И 6, на его выходе появляется сигнал "Больше". С выхода сумматора снимается результат разности С = А -В,Если имеет место неравенство АИ,то код на выходе сумматора, в худшем случае при А = Ь - 1, равен 011-1,а сигнал на выходе Р сумматора равен 0", поэтому при появлении сигнала начальной установки на выходе сумматора код становится равным 111-1,а выход переноса Р не изменяет своего состояния. Триггер остается в исходном состоянии, а нулевой уровень сигнала с выхода Рр сумматора через элемент НЕ 8 и элемент И 7 образует выходной сигнал "Меньше".Во втором режиме - сравнение чисел А и Ь с учетом поля допуска (с точностью до 1-го разряда). Поле допусков на входах сумматора организуется следующим образом. Если необходимо произвести сравнение чисел с точностью до 21- 1 единиц младшего разряда (141 1, М с л ), то на младшие 1 входов 17 поля допусков подаются "1", при этом на выходах 1 элементов ИЛИ 2 также "1", а на выходах элементов ИЛИ-НЕ 3 - "0", независимо от значений младших 1 разрядов сравниваемых чисел. На выходах сумматораразрядов результата суммирования имеют значения "1" и при подаче на вход Р сигнала начальной установки 1 -разрядов результата сло жения переходит в "О", а к (1 +1)-му разряду результата суммирования добавляется единица переноса из 1 -го разряда. Такое построение схемы исключает из сравнения младшие 1 разрядов сравниваемых чисел. Сравнение производится с иразрядами чисел по первому варианту, так как сигнал начальных условий независимо от значений сравниваемых чисел всегда проходит на вход переноса (1+1)-го разряда сумматора.Таким образом, предлагаемое устройство позволяет производить точное или приближенное (в поле допуска Ь ) сравнение двух и-разрядных двоичных чисел, представленных параллельным кодом, вычислять точное или приближенное значение разности сравнивае 10 5 20 25 30 35 40 45 56 Устройство для сравнения чисел, содержащее сумматор, два элемента И, к элементов ИЛИ, где 1 - максималь. ная разность допуска,- к +1 элементов НЕ, причем выход переноса старшего разряда сумматора подключен непосредственно к первому входу первого элемента И и через элемент НЕ к первому входу второго элемента И, выходы элементов И являются выходами неравенства устройства, входы разрядов первого числа устройства с (1+1)-го по л -й подключены к входам первой группы сумматора с (1+)-го по 6-й соответственно, входы разрядов второго числа устройства с (+1)-го по и-й через элементы НЕ подключены к входам второй группы сумматора с (1+1)-го по п -й соответственно, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства и расширения области применения за счет получения разности чисел с учетом поля допусков, оно содержитэлементов ИЛИ-НЕ, элемент задержки и Э -триггер, прямой выход которого является выходом равенства устройства, инверсный выход соединен с вторыми входами элементов И, синхронизирующий вход соединен с выходом переноса старшего разряда сумматора, информационный - с входом логической единицы устройства, а вход установки в нулевое состояние является входом начальной установки устройства и соединен с входом переноса младшего разряда сумматора и через элемент задержки - с третьими входами элементов И, первые входы элементов ИЛИ и элементов ИЛИ-НЕ соединены с входами к младших разрядов соответственно первого и второго чисел устройства, вторые входы одноименных элементов ИЛИ и ИЛИ-НЕ объединены и подключены к входам допусков соответствующих разрядов устройства, выходы элементов ИЛИ подключены к соответствующим вхо-, дам первой группы сумматора, выходы элементов ИЛИ-НЕ подключены к соответствующим входам второй группы сумматора, выходы которого являются информационными выходами устройства.1221649Составитель А.Александров Редактор Н.Воловик Техред В.Кадар Корректор А. Зимокосов Заказ 1613/54Тираж 611 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4