Устройство для сравнения чисел

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сфез Советски нСецнапистичесиикРеспублии и 864229(51)М, Кл. С ОС Г 7/04 3 Ьоуларетюныа комнтвт СССР ао даиам нзооретеннй к открытий(088.8) Специальное конструкторскре бюро биологическоТчэприборостроения Научного центра биологически,исследований АН Азербайджанской ССР Заявитель 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ЧИС онтро 12Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при реализации технических средств цифровых контрольно-изме" рительных приборов и устройств автоматического управления.Известны устройства для двухпредельного сравнения чисел, предназначенные для сравнения текущего значения контролируемой величины с верхним и нижним10 пределами, заданными в виде кодов и выдачи сигнала в случае выхода к лируемой величины за пределы 11 1Однако данные устройства для сравнения имеют малое быстродействие и об 15 ладают низкими функциональными воэможностями,Наиболее близким к предлагаемому является устройство дпя сравнения, содержащее шины данных, сумматор и элемент И-НЕ. Одно иэ сравниваемых чисел по одним шинам данных поступает на прямые входы сумматоров, а второе число по другим шинам данных поступает на инверсные входы этих сумматоров, таким образом в сумматорах производится сложение прямого и обратного кодов сравниваемых чисел. Сумматоры по выходампереноса последовательно соединены, а выходы сумматоров подключены ко входам элемента И-НЕ, на выходе которого формируется сигнал результата сравнения 13Недостатком этого устройства является невозможность двухпредельного сравнения чисел, а также низкое быстродействие, связанное с поразрядным сложением чисел.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет возможности двухпредельного сравнения чисел и повышение его быстродействияДля достижекия поставленной цели устройство для сравнения чисел, содержащее и/к к-разрядных сумматоров (и- разрядность сравниваемых чисел, к-разрядность групп, на которые разделены эти числа), выходы сумм разрядов.каж864279 1 О 20 25 30 40 45 50 55 дого сумматора соединены со входамисоответствующего элемента И-НЕ, содержит п/к-разрядных коммутаторов, и/кэлементов И и элемент НЕ-И, причемпервые группы входов коммутаторов соединены со входами задания верхнегопредела устройства, вторые группы входов коммутаторов соединены со входамизадания нижнего предела устройства,третьи группы входов коммутаторов сое"динены со входами разрядов контролируемой величины устройства, управляющиевходы коммутаторов соединены с шинойуправления устройства, выходы первойгруппы выходов каждого коммутаторасоединены с прямыми входами соответст"вующего сумматора, выходы второй группы каждого коммутатора соединены с инверсными входами соответствующего сумматора, выход каждого элемента И-НЕсоегинен с первым входом соответствую"щего элемента И, инверсный выход переноса каждого 1-го сумматора ( = 1,и/к) соединен с+ 1)-м входом (1 +)-1)-го элемента И ( = 1, , И)К1 + 1), выходы элементов И подключеныко входам элемента НЕ-И, выход которого является выходом устройства.На чертеже изображена структурнаясхема устройства,Устройство содержит вход верхнегопредела 1, вход нижнего предела 2,вход контролируемой величины 3, шинууправпения 4, коммутаторы 5, суммгторы б, элементы И-НЕ 7, элементы И 8,элемент НЕ-И 9 выход результата 10.Устройство работает следующим образом.Коды верхнего предела, нижнего предела и контролируемой величины поступают, соответственно по входам 1-3 навходы коммутаторов 5. Для сравнения-контролируемой величины с верхним пределом на шину управления 4 подаетсясигнал высокого уровня 1, По этомусигнапу на прямые входы сумматоров 6с выходов коммутаторов 5 подается кодверхнего предела, а на инверсные входы - код контролируемой величины.Если код контролируемой величиныменьше кода верхнего предела в сумматор 6 группы разрядов с наибольшим весом, то на его выходе переноса формируется сигнал низкого уровня "0", который запирает соответствующий элементИ 8 (состояние выходов сумм при этомне имеет значения), а также элементывсе остальные И 8. Таким образом, навыходах элементов И 8 и формируются 4сигналы "0", которые на выходе элемента НЕ-И 9 формируют сигнал "1",На выходе элемента НЕ-И 9 формируется сигнал У 4 также при равенстве кодов верхнего предела и контролируемой величины, но при этом на выходах сумм сумматора 6 формируются сигналы "1" (так как это сумма прямого и обратного кода одной и той же величины) и, следовательно, на выходе элемента И-НЕ 7 формируется сигнал "О", который запирает. элемент И 8, 9, а на выходе переноса сумматора б формируется сигнал У 4, который поступает на вход соответствующего элементаИ 8, а также на входы остальных элементов И 8, разрешая тем самым сравнение младших групп разрядов. Но навыходе переноса всех сумматоров 6 также формируются сигналы "О", которые запирают соответствующие элементыИ 8. Когда коды групп разрядов с наибольшим весом равны, а код контролируемой величины больше кода верхнего предела в группах разрядов с меньшимвесом, то на одном или нескольких выходах сумм сумматора 6 той группы,где происходит несовпадение формируется сигнал "0", который формируетсигнал "1" на выходе элемента И-НЕ 7на инверсном выходе переноса формируется сигнал "1 " и, таким образом, навходах соответствующего элемента И 8происходит совпадение сигналов В ,т, е. на выходе элемента И 8 такжесигнал "1", который формирует на выходе элемента НЕ-И 9 сигнал "0" (не зависимо от сигналов поступающих надругие входы этого элемента), которыйподается на выход результата 1 О, означающего выход контролируемого параметраа за верхний предел, Когда код контролируемой величины больше кода верхнего предела в более младших группахразрядов, устройство р ютгет аналогично. Количество сравниваемых группразрядов не ограничено. Для сравнения контролируемой величины с нижним пределом на шину управления 4 подается сигнал "0", при этом на прямые входы сумматоров с выходом коммутаторов 5 подается код контролируемой величины, а на инверсные входы - код нижнего предела. Далее устройство работает аналогично описанному, т, е. когда контролируемая величина уходит за нижний предел на шине864результата формируется сигнал низкого уровня,Таким образом, при подаче на шину управления 4 импульсного сигнала со скважностью "2" в случае ухода контролируемого параметра за верхний или нижний пределы на шине результата так" же формируется импульсный сигнал, при этом быстродействие устройства ограничивается только временем прохождения сигналов через коммутатор 5,. элемент И-НЕ 7 элемента,И 8 .г элемент НЕ-И 9Устройство для сравнения чисел имеет большие функциональные возможности и быстродействие.1%Формула изобретениятройство для сравнения чисел держащее и/к к-разрядных сумматоров (п-разрядность сравниваемых чисел, кразрядность групп, на которые разделены эти числа), выходы сумм разрядов каждого сумматора соединены со входами соответствующего элемента И-НЕ, о тл и ч а ю щ в е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет возможности двухпредельного сравнения чисел и по 30 вышения его быстродействия, устройст" во содержит п/к к-разрядных коммутаторов, п/к элементов И и элемент НЕ-И, причем первые группы входов коммутато 279 6ров соединены со входами задания верхнего предела устройства, вторые груп"пы входов коммутаторов соединены совходами задания нижнего предела устройства, третьи группы входов коммутато"ров соединены со входами разрядов кон"тролируемой величины устройства, управляющие входы коммутаторов соединены с шиной управления устройства, выходы первой группы выходов каждогокоммутатора соединены с прямыми входами соответствующего сумматора, выходывторой группы каждого коммутатора соединены с инверсными входами соответствующего сумматора, выход каждогоэлемента И-НЕ соединен с первым входом соответствующего элемента И,инверсный выход переноса каждого 1-госумматора (1 1. и/к) соединен с+ 1)-и входом (1 + 1-1)-го элемента И ( ф 1. . п 1 В -1 + 1), выходы элементов И подключены ко входам элемен"та НЕ"И, выход которого является выходом устройства,Ист эчники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР.У 526889, кл. С 06 Г /04, 3977.2. Авторское свидетельство СССРВ 53 аэ 58, кл. а 06 Г 7/04, 1977.3. Вудинский Я., Логические цепив цифровой технике. И Связь, 1977,с. 144 (прототип) .864279 Составитель Н. Слюсаревома Техред З,фанта Корректор И.Шароши Редакто 793/71 113035,ПП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 аж 748И Государственного к делам изобретений и Иосква, 3-35, Раушск одписноетета СССРкрытийнаб д.