Устройство для вычисления разности двух чисел

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 991423(22) Заявлено 17. 07. 81 (21) 3315881/18-24с присоединением заявки Мо(23) Приоритет РМ Кд з О 06 Р 7/62 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 23.01.83(72) Авторизобретения Б,А.фурман 71) Заявитель Харьковски дена Ленина политехнически им, В.И.Ленина УСТРОИ СТВО ДЛЯ ВЫЧИ ности вы сти двух т получени относитель 5 15 2 Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в различных цифровых приборах и устройствах.Известно устройство для определени разности кодов или частот, содержащее счетчики промежуточной памяти, триггеры, устройства управления переносом информации, элементы И и ИЛИ, счетчик результата1 1.Недостатком устройства является низкое быстродействие, так как отно- сительное значение разности вычисляется с помощью промежуточного вычисления соотношения.Наиболее близким к изобретению является устройство для вычисления разности двух чисел, содержащее первый, второй и третий счетчики, певый, второй и третий триггеры, первый второй и третий элементы И, элемент ИЛИ и генератор тактовой частоты, причем счетные входы первого и второго счетчиков объединены между собой 12.Недостатком такого устр йляется то, что оно вычисляабсо.ютную разность двух чЦель изобретения - расшфункциональных возможноств у р ИЯ РАЗНОСТИ ДВУХ ЧИСЕЛ ва за сче я возможчисления ной разночисел.Цель достигается тем, что в устройство введены управляемтй делитель частоты и переключатель на два пололожения, причем счетный вход первого счетчика соединен с общим контактом переключателя, контакт первого положения которого соединен с выходом управляемого делителя частоты, а контакт второго положения - с тактовым входом управляемого делителя частоты и с выходом генератора тактовой частоты, выход первого счетчика соединен с входом установки в единицу первого триггера, прямой выход которого соединен с первыми входами первого и вто- О рого элементов И, а инверсный выход -с первым входом третьего элемента И, выход второго счетчика соединен с входом установки в единицу второго триггера, прямой выход которого соединен со вторыми входами первого и третьего элементов И, а инверсный выход - со вторым входом второго элемента И, третьи входы первого, второго и третьего элементов И объединены и соедин нены с выходом генератора тактовой О частоты, установочные входы первогои второго счетчиков соединены соответственно с шинами записи вычитаемого и уменьшаемого чисел, установочные входы управляемого делителя частоты соединен.соответственно с шинойзаписи вычитаемого числа, выход перного элемента И соединен с нходом установки в ноль первого и второго счетчиков и первого и второго триггеров,выход второго элемента И соединен свыходом первого элемента И, входомустановки в единицу третьего триггера и с первым входом элемента ИЛИ,второй вход которого соединен с входом установки в ноль третьего триггера и с выходом третьего элементаИ, выход элемента ИЛИ соединен сосчетным входом третьего счетчика,который является счетчиком результата, а инверсный выход третьего триггера является знаковым выходом устройства.На чертеже представлена блок-схема устройства.Схема содержит управляемый делитель 1 частоты, счетчики 2 ,. 3, шину4 вычитаемого числа, шину 5 уменьшае.мого числа, генератор б тактовойчастоты, триггеры 7-9, элементы И 10.12, элемент ИЛИ 13, счетчик 14 результата и переключатель 15, на дваположения, причем счетные входы счетчиков 2 и 3 объединены и соединеныс общим контактом переключателя 15,контакт первого положения которогосоединен с выходом управляемого делителя 1 частоты, а контакт второгоположения - с тактовым входом управляемого делителя 1 частоты и с выходом генератора б тактовой частоты,выход счетчика 2 соединен с входомустановки в единицу триггера 7, прямой выход которого соединен с первыми входами элементов И 10 - 11, аинверсный выход - с первым входомэлемента И 12, выход счетчика 3соединен с входом установки н единицу триггера 8,прямой выход которогосоединен со нторыми входами элементов И 10 и 12, а инверсный - со вторым входом элемента И 11, третьивходы элементов И 10 - 12 объединены и соединены с выходом генерато"ра б тактовой частоты, установочныевходы счетчиков 2 и 3 соответственно д соединены с шиной 4 нычитаемого числа и шиной 5 уменьшаемого числа, установочные входы управляемого делителя 1 частоты соответственно соединены с шиной 4 вычитаемого числа,выход элемента И 10 соединен с входами установки в ноль счетчиков 2и 3 и триггеров 7 и 8, выход элемента И 11 соединен с выходом элемента И 10, входом установки в единицу триггера 9 и с первым входом элемента ИЛИ 13, второй вход которого соединен с входом установки в ноль триггера 9 и с выходом элемента И 12,выход элемента ИЛИ 13 соединен со.счетным входом счетчика 14 результата,Устройство работает следующим5 образом.По шинам 4-5 в управляемый делитель 1 частоты и счетчики 2-3 параллельным кодом записываются значения составляющих разности: уменьшае 1 О мого М и вычитаемого И, после чего.начинается дополнение счетчиков 2-3импульсами выходной частоты управляемого делителя 1 частоты у. ИЯй15 Кгде - опорная частотакоэффициент пропорциональности(при первом положении переключателя20 15), либо импульсами выходной частоты генератора б опорной частоты Г,(при втором положении переключателя15) .Рассмотрим работу устройства для25 случая, когда переключатель 15 находится в первом положении,Счетчики 2 и 3 имеют одинаковуюемкость И и переполяются соотнетст-.оственно Ир - И 2 и Ио - Иимнульса 30 ми частоты Е, т.е. интервал временимежду моментами переполнения счетчиков определится кактр 1 Ф - =Ь -ВГ,нданный интервал в схеме предлагаемого устройства фиксируется следующим образом. Импульсы переполнениясчечикон 2-3 устанавливают в единичное состояние ВС:-триггеры 7-8 после 40 довательно во времени, Первым переполняется счетчик, в котором былозаписано большее число. Очередностьсрабатывания триггеров определяетразрешение на прохождение опорной45 частоты через один из элементов И 1112. ЕСЛИ Б М 2, то первым срабатынает триггер 8 и сигнал разрешенияпроходит на вход элемента И 12, Присрабатывании триггера 7 разрешаю 0 щий сигнал блокируется. Таким образом, смена состояния элемента И 12(либо элемента И 11 при М, 7 И происходит через интервал времени между переполнениями счетчиков 2-3,рав 5 .ный Тп. В течение этого времени навход элемента И 12 (либо ИЛИ 13) ичерез элмент ИЛИ 13 на вход счетчика 14 результата поступит импульсопорной частотй 60 м т .сьВо НТаким образом, число Б, записываемоен счетчике 14 результата, пропорционально относительному значению раз ности двух составлякщих И и 5." 35 формула изобретения Соответствующим выбором значения Кможно получить отсчет результата впроцентах, т.е. процентную разностьдвух чисел, отнесенную к значению:вычитаемого 5М= - 1 оое.й.МйЗнак разности определяется состоянием триггера 9. Запись в триггер единичного состояния осуществляет .первый импульс с выхода элемента И 11 тогда, когда первый срабатывает триггер 7,.т.е. при 09 Ц Таким образом, единичное состояние триггера 9 соответствует отрицательному значению; разности. Элемент И 10 служит для формирования импульса сброса всей схемы, кроме счетчика 14 результата, осле переполнения обоих счетчиков -3При установке переключателя 15 во 2 О второе положение, когда дополнение счетчиков 2-3 до полной емкости про-. изводится импульсами генератора б тактовой частоты, результат вычис- лениВ . представляет абсолютное значение разности Н - ЮПредложенное устройство позволяет вычислять разность двух чисел как в абсолютных, так и в относительнйхв частностив процентных) значе- Е ниях по отношению к вычитаемому числу, что значительно расширяет его функциональные возможности. Устройство для вычисления разности двух чисел, содержащее первый, второй и третий счетчики, первый, 4 О второй и третий триггеры, первый, второй и третий элементы И, элемент ИЛИ и генератор тактовой частоты, причем счетные входы первого и второго счетчиков объединены между собой, 45 отличающее с я тем, что,с целью расширения функциональных возможностей за счет вычисления относительной разности двух чисел, в него введены управляеьый делитель частоты и пе, реключатель на два положения, причем счетный вход первого счетчика соединен с общим контактом переключателя, контакт первого положения которого соединен с выходом управляемогоделителя частоты, а контакт второго:положения - с тактовым входом управляемого делителя частоты и с выходомгенератора тактовой частоты, выходпервого счетчика соединен с входомустановки в единицу первого триггера, прямой выход которого соединен спервыми входами первого и второгоэлементов И, а.инверсный выход - спервым входом третьего элемента И,выход. второго счетчика соединен свходом установки в единицу второготриггера, прямой выход которого соединен со вторыми входами первого итретьего элементов И, а инверсныйвыход - со вторым входом второго элемента И, третьи входы первого, второго. и третьего элементов И объединеныи соединены с выходом генератора тактовой частоты, установочные входы:-"первого и второго счетчиков соединены соответственно с шинами записивычитаеомго и уменьшаемого чисел,установочные входы управляемого делителя частоты соединены соответстмавенно с шиной записивычитаемого числа, выход первого элемента И соединен с входами установки в ноль первого и второго счетчиков и первого ивторого триггеров, выход второгоэлемента И соединен с выходом первогоэлемента И; входом установки в единицу третьего триггера и с первымвходом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с входом установки в1 ноль третьего триггера и с выходомтретьего элемента И, выход элементаИЛИ соединен со счетным входом третье.го счетчика, который является счетчиком результата, а инверсный выходтретьего триггера является знаковымвыходом устройства.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Гореликов Н.И., Лирман И.Г.Цифровой измеритель соотношениялинейных скоростей вращающихся валов, - иПриборы и системы управле,нияф, Р 10, 1971,2, Авторское свидетельство СССРР 686029, кл. С Об Г 7/62, 1977991423 оставитель В. Гехред Т, фанта еворректо едактор С. Патрушева Шароши Заказ 135/67/5: Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул, Проектная,Тираж 704 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Раушска