Устройство для сравнения двоичных чисел

(22) Заввлено 100877(21) 2516198/18-24 (51) М. КЛ. с присоединением заввки йо 6 06 Г 7/04 Государствеииый комитет СССР по делам изобретений и открытий.5 (088.8) Дата опубликовании описанив 05.11.79(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ДВОИЧНЫХ ЧИСЕЛ Изобретение относится к областиавтоматики и вычислительной техникии может быть применено в телеметрических устройствах контроля цифровыхданных, получаемых с выходов преобразователей 1 угол-код,Известно устройство для сравнениядвоичных чисел 1, представляющее собой схему сравнения чисел, представленных последовательным, двоичным кодом. Это .устройство сравйейия чиселсостоит из триггера и элементов И.Недостаток этого устройства - ограниченная область применения, С егопомощью можно выявить толька фактравенства чисел по всем разрядам. Втех случаях, когда необходимо сравнивать между собой числа с заданнойточностью, это устройство не можетбыть использовано,Наиболее близким к предлагаемомутехническим решением является устройство, содержащее триггеры, последовательный сумматор,элементнеравнознач ности, элементы И (2,устройство обесйечивает сравнение чисел с заданнымдопуском.Недостаток этого устройства - невозможность сравнивать между собой числа, образующие замкнутое числовое кольцо, что имеет место, например, в преобразователях угол-код,Цель предлагаемого изобретения расширение диапазона кодов сравниваемых чисел за счет обеспечения сравнения чисел, заданных циклическим кодом.для этого в устройстве информационные входы последовательного сумматора поцключены к входным шинам сравниваемых чисел, прямой выход,лоследовательного сумматора соединен с первым входом устлновки в единичное состояние первого триггера, второй вход установки в единичное состояние которого подключен к выходу первого элемен. та И, соединенному с первым входом установки в нулевое состояние второго триггера, второй вход установки в нулевое состояние которого Подключен к выходу второго элемента И, соединенному со входом установки В нулевое состояние первого триггера, инверсный выход последовательного сумматора подключен. ко входам установки в единичное состояние второго и третьего триггеров, инверсный и прямой выходы третьего триггера соединены соответственно с первыми входами перногои второго элементов И, вторые входыкоторых подключены к шине управления,прямые выходы первого и второго триггеров соединены со входами элементанеравнозначности, а входы установкив нулевое состояние последовательногосумматора и третьего триггера подключе 7ны к шине начальной установки.Схема предлагаемого устройства приведена на чертеже. 10Предлагаемое устройство для сравнения двоичных чисел содержит последовательный сумматор 1, триггеры 2, 3и 4, элементы И 5 и б., элемент 7 иеран"нозначности, шину 8 синхронизации, информационные шины 9 и 10 первого ивторого сравниваемых чисел, шину 11начальной установки, шину 12 управлениядля задания величины допуска сравненияи шину 13 управления опросом,При сравнении цифровых данных преобразователей угол-код преобразонатели угол-код имеют замкнутуюкодовую шкалу и кодированные сектора, наименьшего числа О и наибольшегочисла 2 в ( (для и-разрядного двоичного кода) на кодирующих элементахдатчиков угла располагаются рядом,Поэтому, сравнивая между собой кодычисел О и 2 л, следует считать, чтоони отличаются одно от другого на 30единицу дискретности преобразователяугол-код, а не на 2 -1, числа 1ии 2 ;2 - на три единицы дискретности,а не на 2 пи т, д. При сравнениичисел, получаемых от преобразователей типа угол-код, следуетучитывать наименьшую разность междучислами в единицах дискретности по,окружности кодирующего элемента преобразователя или,что одно и то же,наименьшее угловое расстояние в едини.цах дискретности между кодированными секторами чисел на кодирующих элементаХ преобразователейугол-код .Предлагаемое устройство работаетследующим образом.Перед началом сравнения двух чиселА и В, представленных двоичным последовательным кодом, по шине 11 начальной установки следует импульсный сигнал, который устанавливает триггер4 в сосгояние 10, а последователь,ный сумматор - в начальное состояние.Непосредственно после этого сигнала,синхронно с тактовыми импульсами, следующими по шине 8, на входные шины 9. 55и 10,поступают последовательно, разряд за разрядом, начиная с младшего,коды сравниваемых чисел А и В . ЧислоА поступает на неинвертированный, ачисло В - на инвертированный входыпоследовательного комбинационного сумматора 1. В результате сложения прямого кода числа А и обратного кодачисла В на прямом выходе сумматора 1формируется разность чисел А и В в обратном двоичном коде, а на инверсномвыходе - инвертированное значение разности чисел.Могут встретиться три типа комбинаций цифр в разностях чисел:1) в младших разрядах, до К-говключительно, имеются любые комбинации нулей и единиц, кроме комбинации,состоящей из всех единиц (нулей), ав старших разрядах - только нули(единицы);,2) в младших разрядах до К-говключительно имеются любые комбинации нулей и единицы, кроме комбинации, состоящей из всех единиц (нулей),а в старших разрядах - только единицы (нули) у3) во всех разрядах разности чиселсодержатся только единицы,Если имеют место разности чиселпервого и второго типов,то после прохождения первых Кразрядов разностичисел А и В триггер 4 под действиемхотя бы одного сигнала 1,которыйпоянится на инверсном выходе последовательного сумматора 1, будет установлен в состояние 1,В момент времени между прохождениями К-го, и К-го разрядов разностичисел следует по шине 12 импульснййсигнал, сбответствующей 1. В этотмомент времени на выходе элемента И5 появится сигнал 1(т к, на обавхода этого элемента поданы сигналы1), который установит триггеры 2и 3 в состояние О. Если, начинаяс К-го разряда разности на прямом выходе последовательного сумматора 1будут следовать сигналы 1", тотрИггер 2 установится в состояние1, а триггер 3 останется в состоянии 0.После поянления последнего старшего. Разряда разности чиселна выход последовательного сумматора;.1 поступает опрашивающий стробирующийсигнал по шине 13. Так как на логические входы элемента 7 неравнозначности поданы разные сигналы - сигнал1 с выхода триггера 2 и сигналфО с выхода триггера 3, то на выходе элемента 7 неравноэначности появится сигнал 1, свидетельствующий оравенстве сравниваемых чисел сточностью до 2 -1 единиц дисретности.КЕсли, начиная с К-го разряда, на прямом выходе последовательного сумматора 1 будут следовать нули, то триггер2 останется в прежнем состоянии О,а триггеР 3 изменит состояние Она 1, В этом случае триггеры 2и 3 окажутся тоже в разных состояниях, следовательно, в момент приходаспрашивающего сигнала на ныходе элемента 7 неравнозначности будет сигнал 1. Если на выходах сумматора1, начиная с К-го разряда, в разности чисел будут и нули и единицы, т,е,разность чисел не отвеЧает требованиямразностей первого и второго типов,то оба триггера 2 и 3 будут установ-лены в состояние 1 и,следовательно, при опросе элемента 7 неравнозначности на ее выходе будет сформировансигнал 0, свидетельствующий о 5неравенстве чисел,При появлении на выходах сумматора разности чисел третьего типа, т.е.при появлении всех единиц как в младших Кразрядах, так и старших, начиная с К-го в момент появления тактирующего сигнала триггер 4 окажется в состоянии 0, так как послеустановки его в состояние 0 наего вход установки в единичное состояние поступали только сигналы 0 свыхода сУмматоРа 1 и сигнал 1 по.явится на выходе элемента И б. Этимсигналом триггер 2 будет установлен всостояние 1, а триггер 3 - в состояние 0. Следующие (начиная сК-го разряда) сигналы с прямого выхода последовательного сумматора равны 1. Поэтому они будут как быподтверждать состояния триггера 2,а на вход триггера 3 будут поступать 25с выхода сумматора сигналы 0, неизменяющие состояния триггера 3, Оностанется в состоянии 0, Такимобразом, к моменту прихода опрашивающего сигнала триггеры 2 и 3 будут 30находиться в разных состояниях и навыходе элемента 7 неравнозначностипоявится сигнал 1. В том случае,если разность чисел в старших разрядахне удовлетворяет требованиям разности чисел третьего типа, т.е, в старшихразрядах разности содерхится хотя быодин ноль, то это приведет к появлению сигнала 1 на инверсном выходе сумматора 1,которым будет измене-щно состояние тригерра 3 с нулевого наединичное. Поэтому к моменту опросаоба триггера 2 и 3 окажутся в состоянии 1 и на выходе элемента 7 неравнозначности в момент опроса будет сиг нал 0, что свидетельствует о неравенстве чисел,По сравнению с известными устройствами сравнения чисел предлагаемоеустройство позволяет экономными средствами сравнивать с заданным допуском между собой числа, которые входят в множество чисел, имеющих замкнутую числовую ось, как например, кодированные числа в преобразователях уголкод.Формула изобретенияУстройство для сравнения двоичныхчисел, содержащее триггеры, последовательный сумматор, элемент неравнозначности, элементы И, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона кодов сравниваемыхчисел за счет обеспечения сравнениячисел, заданных циклическим кодом, внем информационные входы последовательного сумматора подключены к входным шинам сравниваемых чисел, прямойвыход последовательного сумматорасоединен с первым входом установкив единичное состояние первого триггера, второй вход установки в единичное состояние которого подключен квыходу первого элемента И, соединенному с первым входом установки в нулевое состояние второго триггера, вто.рой вход установки в нулевое состояние которого подключен к выходу второго элемента И, соединенному со входом установки в нулевое состояние пер.вого триггера инверсный выход последовательного сумматора подключенко входам установки в единичное состояние второго и третьего триггеров,инверсный и прямой выходы третьегориггера соединены соответственно сервыми входами первого и второго элеентов И, вторые входы которых подключены к шине управления; прямые выходы первого и вт( рого триггеров соединены со входами элемента неравнозначности, а входы установки в Нулевоесостояние последовательного суммато.ра и третьего триггера подключенык шине начальной установки.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 485445, кл, С Об Г 7/04, 03.01,74,2. Авторское свидетельство СССРР 4 б 8237, кл. 6 Об Р 7/02, 02.01.74б 96440Составитель В . Белкин Редактор В. Павлов Техред М,КелемешКорреКтор .Г, Решетник Заказ 6767/48 Тираж 780 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Рауаская наб д . 4/5Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул . Проектная, 4