Устройство для определения экстремальных чисел, представленных число-импульсным кодом

(51)4 С 0 ГОСУД ПО ДЕ РЕ ЬСТВ а вто( -Де симал АРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР М ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ОПИСАНИЕ К АВТОРСКОМУ СВ(7 1) Специализированный проектный конструкторско-технологический институт по разработке и внедрению автоматизированных систем для оборудования с программным управлением (72) С,Ф. Танасиенко, 10.0, Абугов, Л,В. Харченко и Л,Ф. Боровская (53) 68 1.325.5 (0888)(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ ЧИСЕЛ, ПРЕДСТАВЛЕННЫХ ЧИСЛОИМПУЛЬСНЫИ КОДОМ(57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при построении технических средств для сравнения следующих одно за другим чисел, представленных числоимпульсным кодом, Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет возможности хранения экстремального числа, Устройство содержит два счетчика, два триггера, два элемента И, четыре элемента ИЛИ, два элемента НЕ, регистр, группу элементов ИЛИ и формирователь заднего фронта импульса. Числа, представленные числоимпульсным кодом, с информационного входа устройства поступают на вычитающий вход первого счетчика, в котором записано минимальное/мак"ьное число, и на суммирующий вход второго счетчика, рого соединен с регистром, р мхранится минимальные/максимальныечисла, Если в результате счета нвыходе обратного переноса первогосчетчика формируется сигнал переполнения, который запомнится на первом триггере, то па сигналу Сброс,поступающему на вход устройства, если осуществляется поиск микимальногчисла (режим работы записать наром триггере), второй счетчик онулится, в регистре останется предыдущее минимальное число и оно снова переместится в первый счетчик,Если же осуществляется поиск максимального числа, тогда формируетсясигнал записи в регистр числа совторого счетчика (максимального), и это число затем переписывается в первый счетчик, а второй - сбрасывается в нуль, Если же на выходе обратного переноса не формируется сиг 1нал переполнения, то в случае поиска минимального числа образует сиг- наЛ записи в регистр нового минимального числа, который затем будет переписан в первый счетчик, а в случае поиска максимального числа этот сигнал записи не образуется, в регистре остается предыдущее число, счетчик второй обнуляется, в первый счетчик переписывается содержимое регистра и т 1 ил,1298736 1Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при построении технических средств для сравне" ния следующих одно за другим чисел, представленных числоимпульсным кодом. Цель изобретения - расширение области применения устройства за счетвозможности хранения экстремального числа.На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.Устройство содержит счетчики 1и 2, триггер 3, элементы И 4, 5,элемент ИЛИ 6, вход 7 сигнала "Сброс"вход 8 устройства, триггер 9, регистр 10, элементы ИЛИ 11 - 13,входы 14 и 15 задания, "Макс." и"Мин. соответственно, элементы НЕ16, 17, формирователь 18 заднегофронта импульса, группу 19 элементов ИЛИ, информационный выход 20устройства. Число элементов ИЛИ вгруппе 19 равно количеству двоичныхразрядов регистра 10,Устройство работает следующимобразом.Задание режима работы устройства,т.е. задание искомого вида экстремума, осуществляется подачей на одиниз входов 14 или 15 задания режимапоиска миксимального или минимального числа кратковременного сигнала, что может осуществляться, например, оператором, командой, поступающей от ЭВМ, и т,п, При определении минимального числа указанныйимпульс подается на вход 15 поискаминимального числа, при этом в устройстве происходят следующие процессы,Триггер 9 устанавливается в нулевое состояние, тогда на третьемвходе элемента И 5 формируется уровень "логической 1", а на третьемвходе элемента И 4, - уровень "логического О", запрещающий работу этого элемента во всем интервале поиска минимального числа; устанавливается в нулевое состояние триггер 3по цепи: вход задания режима 15 поиска минимального числа - элементИЛИ 11 - элемент ИЛИ 13. По этойже цепи устанавливается в нулевоесостояние счетчик 2, подготавливаясь к приему импульсов первой последовательности,2Уровни "логического 0" записываются во все разряды регистра 10,поскольку на его информационные входы подан код нулевого числа с выходов счетчика 2, а на вход управления записью поступает сигнал по цепи; выход элемента ИЛИ 11 - элементИЛИ 12 - элемент ИЛИ 6 В результате этой операции из регистра стира 10 ется записанное в нем ранее экстремальное число предыдущей входной последовательности,Уровни "логической 1" через группуэлементов ИЛИ 19 поступают на инфор 15 мационные входы параллельной записисчетчика 1 во все разряды, происходит запись в счетчик 1 (в результате поступления на его вход управления записью уровня "логического .020 с выхода элемента НЕ 17) предельногодвоичного числа, которое может вместить счетчик выбранной разрядности,Правильный выбор разрядности счетчика 1 и равных разрядностей счетчика. 2 и регистра 10 подразумевает,,что ни одно из чисел контролируемыхвходных последовательностей не можетбыть равно числу 2 + 2 + + 2ойгде Б - разрядносгь регистра 10,30 все они должны быть меньше этогопредельного числа,При поступлении на информационный вход 8 устройства первого числа Е, его импульсы вычитаются изсодержимого счетчика 1.и суммируются счетчиком 2, Поскольку выполняется условие Ь, с 2 + 2 ++ 2о Мпереполнения счетчика 1 не возникает, щ сигнал переноса с отрицательным перепадом на его выходе обратного переноса не формируется, триггер 3сохраняет исходное состояние, прикотором на второй вход .элемента И 5 45 подан уровень логической 1", Поокончании приема устройством числасигнал, поступающий на вход"Сброс" устройства 7 и отделяющийвходные последовательности импуль 5 р сов чисел друг от друга, обеспечивает формирование сигнала на выходеэлемента И 5, Это сигнал через элемент ИЛИ 6 поступает на вход управления записью регистра 10, обеспечи.- вая запись в регистр 10 содержимогосчетчика 2, которое соответствуетчислу 1 . С выходов регистра 10 эточисло поступает на выход 20 устройства и сохраняется там до оконча 1298716ния поступления следующего числа обеспечивая возможность считывация числа 1 внешними устройствами в любой момент времени, Одновременно число 1 с, с выходов регистра 10 через элементы ИЛИ группы 19 подается на информационные входы счетчика 1, на вход управления записью которого подается уровень цлогического 0", разрешающий запись по цепи; вход 7 - 10 элемент ИЛИ 12 - элемент НЕ 17, Число 1 сзаписывается в счетчик 1, По окончании сигнала "Сброс" отрицательный перепад напряжения запускает формирователь 18 заднего фронта импульса, выходной импульс которого имеет длительность настолько малую, насколько это допускает выбранная элементная база (для микросхем серии К 155 - около 0,1 мкс). Выходной импульс формирователя 18 заднего фронта импульса через элемент ИЛИ 13 подтверждает нулевое состояние триггера 3 и обнуляет счетчик 2, заканчивая подготовку устройства к прие му очередного числа 1 с.Если выполняется условие 1 1 то в процессе приема устройством числа 1 спроизойдет переполнение счетчика 1, Отрицательный перепад 30 напряжения на его выходе обратного переноса в момент, когда к через элемент НЕ 16 вызовет изменение состояния триггера 3 таким образом, что на первом входе элемента И 5 будет сформирован уровень "логического 0" (элемент И 4 заперт уровнем цлогического 0, поступающим с прямого выхода триггера 9), который препятствует прохождению сиг нала "Сброс" на вход управления записью регистра 10, В регистре 10 останется записанным число, меньшее из двух рассмотренных чисел, т,е, число 1 с;. Это число, как описано 45 выше, вновь записывается в счетчик 1. Процесс восстановления исходных состояний счетчика 2 и триггера 3 пов-торяется,50Таким образом, в регистре 10 и на выходе 20 устройства будет зафиксировано минимальное .из всех рассмотренных число.В режиме поиска максимального чис-.55 ла, когда кратковременный сигнал подается извне на вход 14 заданий режима "Макс", этот сигнал изменяет состояние триггера 9 на единичное,тогда уровень логической 1 поступает ца третий вход элемента И 4, Элемент И 5 ца время определения максимального чиСла будет заперт уронцем логического 0 ца своем третьем входе,Процесс занесения начальных условий в счетчик 2, регистр 10 и триггер 3, а также цепь подачи сигналаца вход управления записью счетчика 1 идентичны описанным ранее; Поскольку в регистр 10 записываетсянулевое число и сигнал ца входе 15отсутствует, на выходах всех, начиная со второго, элементов ИЛИ группы19 формируется уровень "логического 0, которнй заносится в разряды2 , 2 2 счетчика 1, в его1 фмладший разряд заносится логическая 1" по цепи вход 14 задания режима "Макс" - элемент ИЛИ 11 - первый элемент ИЛИ группы 19, Записьединицы в младший разряд 2 счетчика 1 необходимо выполнять для того,чтобы исключить переполнение указанного счетчика до поступления первого числа 1 Указанное переполцецие возникает в виде уровня логического 0" на выходе обратного переноса счетчика 1, когда в счетчик записана нулевое число и уровень сигнала на его вычитающем входе равен нулю, Первое же число 1 с отличное от нуля, поступившее на информационный вход 8 устройства, вызовет переполнение счетчика 1, в результате чего триггер 3 изменит свое состояние на единичное. Тогда уровень "логической единицы" будет подан на первый вход элемента И 4. Сигнал "Сброс", поступающий после завершения приема числа,1 с, по цепи элемент И 4 - элемент ИЛИ 6, обеспечит запись в регистр 10 этого числа, Одновременно, как описано выше, это число через группу 19 элементов ИЛИ будет занесено в счетчик 1, после чего произойдет восстановление исходного нулевого состояния счетчика 2 и триггера 3.Если выполняется условие 1),1 с описанный процесс повторяется и в регистр 10 оказывается записанным число к 2Если выполняется условие 1 ссз ф то импульса обратного переноса ца выходе счетчика 1 не возникает, триггер 3 сохраняет исходное нулевое состояние, что препятствует прохождению сигнала "Сброс на входуправления записью регистра 1. В немоказывается запиГанным наибольшееиз всех рассмотренных чисел, а именно число 15Формула изобретенияУстройство для определения экстремальных чисел, представленных числоимпульсным кодом, содержащее счетчики, триггеры, элементы И, первый, 10 второй и третий элементы ИЛИ, причем вычитающий вход первого счетчика соединен с суммирующим входом второго счетчика и с информационным входом устройства, прямой и инверс ный выходы первого триггера соединены с первыми входами первого и второго элементов И соответственно, вторые входы которых соединены с входом "Сброс" устройства, выходы первого 20 и второго элементов И соединены с входами первого элемента ИЛИ, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения за счет возможности хранения экст ремального числа, в него введены четвертый элемент ИЛИ, формирователь заднего фронта импульса, два элемента НЕ, регистр и группа элементов ИЛИ, выход каждого -го элемен та которой соединен с соответствующим информационным входом первого счетчика, где= 1,2 И, а М число разрядов счетчика, первый вход х-го элемента ИЛИ группы соединен с выходом регистра, который является 1.-м информационным выходом устройства, вторые входы элементов ИЛИ группы с второго по И-й соединены с Первым входом второго элементаИЛИ, с входом установки в нулевоесостояние второго триггера и с входом задания режима Мин" устройства, второй вход первого элементаИЛИ группы соединен с первыми входами третьего и четвертого элементовИЛИ и выходом второго элемента ИЛИ,второй вход которого соединен свходом установки в единицу второготриггера и входом задания режимаМакс" устройства, вход "Сброс" которого соединен с входом формирователя заднего фронта импульсов ивторым входом третьего элемента ИЛИ,выход которого соединен с третьимвходом первого элемента ИЛИ и черезпервый элемент НЕ с входом управления записью первого счетчика, выходобратного переноса которого черезвторой элемент НЕ соединен с входомустановки в единицу первого триггера, вход установки в ноль которогосоединен с входом установки в нольвторого с.четчика и с выходом четвертого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом формирователя заднего фронта импульсов, прямой и инверсный выходы второго триггера соединены с третьими входамисоответственно первого и второгоэлементов И, выход первого элементаИЛИ соединен с входом управлениязаписью регистра, информационныевходы которого соединены с выходами соответствующих разрядов второгосчетчика,1298736 20 Составитель А.Техред М.Ходанич ан горо к аказ 889/ Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная,Ь 15 аж 673ственног обретени Ж, Ра ВНИИПИ Госуд по делам113035, Москва КорректоР Г, РешетникПодписное комитета СССРи. открытийская наб., д, 4/5