Устройство для сравнения чисел с допуском

ОП ИСАНИЙ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДИТИЛЬСТВУ Союз СоветскнкСоцналнстнческнкРвсттубянк. Гаеуирствеювй кввктет СССР ае авлетт кзввретеккй к вткрытик(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ЧИСЕЛ С ДОПУСКОИ Изобретение относится к автома тике, контрольно-измерительной технике и может быть использовано для реализации устройств, осуществляющих автоматическое слежение за отклонением величины, заданной в виде двоичного числа, от ее эталонного (,номинального ) значения. Известно устройство для сравнения двоичных чисел с эталоном в заданном поле, допуска, содержащее ждущий ге-:. нератор, первый выход которого соединен с входом счетчика, триггер, выход которого соединен с управляющим входом ждущего генератора, при этом первый вход триггера соединен с входом ждущего генератора, при этом первый вход триггера соединен с входом ,записи и шиной записи входного числа соединенной с установочными входами счетчика, соответствующие выходы которого соединены с входами многовхо-, . дового элемента И 111. 2К недостаткам данного устройстваследует отнести низкое быстродействиеи сложностьИзвестно устройство для сравнения двоичных чисел, содержащее ждущий 5 генератор, триггер, первый вход которого соединен с входом записи ишиной записи входного числа, соединенной, в свою очередь, с установочными входами счетчика 1.23 .Недостатком данного устройства яв-ляется его сложность, которая объясняется тем, что для каждого разряда необходимо иметь элемент ИЛИ иформирователь.Наиболее близким к предлагаемомуявляется устройство для сравнениячисел с допуском, содержащее гене.ратор импульсов, счетчики, триггере,элементы И, И-НЕ, причем выход гене-.ратора импульсов соединен с первымвходом элемента И, выход которогосоединен с информационными входами , первого, второго и третьего счетчиков,на выходе 6 устройства, должен появиться импульс, свидетельствующий, что Мах отличается от МЭТ на величи- ну, не превышающую +МдовКоэффициент деления делителя частоты 3 импУльсов К = 2 ЯдОп +1, ВхоДы элемента И 5 соединены с теми выходами счетчика, которые обеспечат его "открывание" по данным входам в том случае, когда в счетчике оказывается записанным число 3 99904 а:входы установки в нулевое состоя= ние счетчиков и триггеров соединены с шиной начальной установки устройства, выходы переполнения первого, второго и третьего счет. чиков соединены со входами установки в единичное состояние первого, второго и третьего .триггеров, соответственно, прямые выходы триггеров соединены со входами первого элемента И-НЕ, 1 О выход которого соединен со вторым входом элемента И и первой выходной шиной устройства, инверсные выходы первого и третьего триггеров и прямой выход второго триггера соедине ны со входами второго элемента И-НЕ, выход которого, соединен с третьим входом элемента И и второй выходной шиной устройства, прямые выходы первого и третьего триггеров и инверсный выход второго триггера соединены со входами третьего элемента И-НЕ, выход которого соединен с третьей выходной шиной устройства и четвертым входом элемента И, пя- И тый вход которого соединен с шиной управления устройства 1 3 .Недостатком известного устройства является его сложность, связанная с использованием двух дополнительных многоразрядных счетчиков.Целью изобретения является упрощение устройства и повышение быстродействия путем исключения дополни" тельных многоразрядных счетчиков.Поставленная цель достигается тем, что устройство для сравнения чисел с допуском, содержащее ждущий генера; тор,триггер, счетчик, счетный вход которого подключей к первому выходу ждущего40 генератора, дополнительно содержитделитель частоты, элемент. И, коммутатор, причем вход запуска устройства соединен с единичным входом триггера и управляющим входом коммутатора, выход триггера соединен с входом запус 45 ка ждущего генератора, первый выход которого соединен со входом делителя частоты, второй выход ждущего генератора соединен с первым входом элемента И, остальные входы которого соеди- фф нены с выходом разрядов счетчика, выход элемента И является выходом устройства, информационные входы коммутатора соединены с информационными входами устройства, а выходы соедине Эф ны с установочными входами счетчика, выход делителя частоты соединен с нулевым входом триггера. 2 4На чертеже представлена блок-схема устройства.Устройство содержит ждущий генератор 1, триггер 2, делитель 3 частоты, счетчик 4, элемент И 5; выход 6 устройства, вход 7 "записи" и коммутатор 8.Устройство работает. следующим образом.Пусть необходимо производить сравнение входного двоичного числа Мвкс эталонным М ,причем, в случае, когда"вх"вт-д.п)" эт"доп)3 Сч ЭТ ДОпСуть работы устройства заключается в том, что, если в счетчик записано число ИВХ,причемЭТ,АКОП ВХ ЭТ Д ОП 7Й 4 М +й то, подавая на вход счетчика 2 МОпимпульсов, на каком-либо из этихимпульсов в счетчике обязательноокажется записанным число М ч=ЙЭТ+МдОО, в РезУльтате чего элемент И 5 будет открытым для прохождения соответствующего импульса совторого выхода ждущего генератора 1,Если. сравниваемое входное число йе й или М ХМ -йЬк РГ Оп ВХ Эт Доп импульса с выхода элемента И 5 за цикл сравнения не будет.Возможны следующие случаи при сравнении чисел.Если 1 Вк 1 э 1 эт -одоп процесс сравнения начинается с прихода импульса на вход записи 7 устройства. Данный импульс переписывает Йк в счетчик 4 и перебрасывает триггер 2, в результате чего импульсы с ждущего генератора 1, с его первого выхода, начинают поступать на входы делителя 3 частоты и счетчика 4. Со второго выхода ждущего генератора поступают импульсы на дополнительный вход эле9990мента И 5, Импульсы со второго выхода ждущего генератора 1 имеют тот жепериод следования 1 , что импульсы сего первого выхода, не опережают последние на 0,5 1 г, Количество импуяьсов, поступающих на входы счетчика4 и элемента И 5, определяется коэффи.циентом деления делителя 3. Выходнойимпульс делителя 3 частоты, оступаяна второй вход триггера 2; перебрасы вает его и прекращает работу ждущегогенератораНа входы счетчика и элемента И 5поступают 21 доп +1 импульсов, таккак коэффициент делителя 3 частоты 1 эК=2 Йдог, +1Итак, импульсы с выхода ждущего.генератора 1 начинают поступать поочередно нд лополнительный вход элемента И 5 и счетчика 4. После поступ. ления на вход счетчика 2 Мимпульрув, поскольку в нем было записаночисло й т -йд , в счетчике окажетсязаписанным число й = Мэт оп+сч+ 2 йдоп = Мэт+ Мдол В РезУльтдте Иэтого элемент И 5 оказывается открытым для прохождения (2 йдо +1)-го импульса со второго выхода ждущего генератора 1 на вход 6 устройства,,(2 М +1)-ый импульс со второго 3выхода ждущего генератора 1 поступает на вход элемента И 5 и черезнего - на выход 6 устройства, свидетельствуя о том, что число й Вхпринадлежит заданному множеству,Если й = йэт Мол 1 то вэтом случае работа происходит аналогично рассмотренной за тем исключением, что после поступления на счетчик 2 Ми импульсов в нем окажетсязаписанным число йс = йзт - йдоп+ 2 йдол= "зт + "АопВ результате этого (2 йдоу 1)-ыйимпульс, со второго выхода ждущегогенератора 1 через элемент И 5 несможет пройти на выход 6 устройства.(2 йоп +1)-ый импульс с первого выхода ждущего генератора запишет всчетчике 4 число М сч = йэт "доп 1+2 М оп+1 М 4 т+ Мдоп34аким образом, элемент И 5 оказывается открытым для прохождения(2 йдо + 2)-го .импульса со второговыхода ждущего генератора. Но поскольку на выходах ждущего генератора 1 присутствует только (2 йдол+ 1)Иимпульсов, за цикл сравнения на выходе 6 устройства импульса не появится. гЕсли Мйэт. + Йдол, то поспе записи в счетчик числа МВ,элемент И 5 будет открытым.Таким образом, первый имйульс со второго выхода ждущего генератора сразу же пройдет через элемент И 5 на выход устройства 6, свидетельствуя тем самым, что й в .принадлежит заданвхнаму множеству,Здесь же отметим, что первый ( так же как и последний ) импульс, поступая на вход счетчика 1,.изменит егососто" яние, в результате чего элемент И 5 оказывается закрытым для прохождения остальных импульсов со второго выхода ждущего генератора 1.Предлагаемое устройство полностью выполняет функции сравнения двоичного числа с эталонным в заданном поле допуска. По сравнению с известными уст" ройствами предлагаемое обладает хорошим быстродействием и является в то же время достаточно простым. Так как исключаются дополнительные многоразрядные счетчики,Быстродействие предлагаемого устройства определяется так7: Я +фтогда как быстродействие известного устройства определяется как т 2-Мэт) + Мдоп 1 Фгф гДе М -,.разрядность счетчика, й г - период следования импульсов генератора.Поскольку в общем случае 2 о+1 4 (,2 - Мэт) + йдоп, то следова 8тельно Тср(Тср 2.Таким образом, быстродействие пред. предлагаемого устройства выше. Формула изобретения устройство для сравнения чисел с допуском, содержащее ждущийгенератор, триггер, счетчик, счетный вход которого подключен к первому выходу ждущего генератора, о т л и ч аю щ е с я тем, что, с целью упрощения устройства и повышения быстродействия, устройство содержит делитель частоты, элемент И, коммутатор, причем вход запуска устройства соединен с единичным входом триггера и управляющим входом коммутатора, выход триггера соединен с входом запуска ждущего генератора, первый выход оторого соединен с входом делителя частоты, второй выход ждущего генератора соединен с первым7 999042 8входом элемента И, остальные вхо- Источники информации,ды которого соединены с выходом раз- принятые во внимание при экспертизерядов счетчика, выход элемента Иявляется выходом устройства, инфор. Авторское свидетельство СССРмационные входы коммутатора соедине-У 489103, кл. С 06 Р 7/02, 1972ны с информационными входами уст, Авторское свидетельство СССРройства, а выходы соединены с уста- Ю 452827, кл, С 06 Г 7/04, 1973.новочными входами счетчика, выход 3 Авторское свидетельство СССРделителя частоты соединен с нулевым У 842792, кл, С 06 Г 7/04, 1979входом триггера, (прототип),ВНИИПИТираж 7 каз 1157/72Подписное филиал ППП "Патент", г.Ужгород,ул.Проектн