Устройство для вычитания кодов времени

СОЮЗ СОВЕТСКИХИЮИЦИШиесиижРЕСПУБЛИК А ВСЮ Й 067 49 НИ А тво ССС976.о СССР976 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ИСАНИЕ ИЗОБ СКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(прототип),(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИТАНИЯКОДОВ ВРЕМЕНИ, содержащее первый ивторой входные регистры, блок сравнения, вычитатель и первый элемент И,причем выходы разрядов входных регистров соединены с соответствующимиразрядами первого и второго входовблока сравнения, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью расширения областиприменения за счет увеличения диапазона определения разностного времени, устройство содержит второй, тре- .тий, четвертый, пятый, шестой и седьмой элементы И, первый, второй итретий элементы ИЛИ и элемент НЕ,первый вход первого элемента ИЛИ соединен спервой входной информационнойшиной устройства, а выход соединенс входом первого входного регистра,первый вход второго входного регистра соединен с второй входной инфор 801124287 мационной шиной устройства, выходстаршего разряда первого входногорегистра подключен к второму входупервого и к первому входу второгоэлементов И, выход блока сравнениясоединен с входом элемента НЕ и спервым входом третьего элемента И,второй вход которого соединен с первым входом четвертого элемента И ис выходом старшего разряда второговходного регистра, выход элементаНЕ соединен с вторыми входами второго и четвертого элементов И и с первым входом пятого элемента И, выходкоторого подключен к второму входувторого входного регистра, выходыпервого и четвертого элементов Исоединены с соответствующими входамивторого элемента ИЛИ, выходы второгои третьего элементов И подключены ксоответствующим входам третьего элемента ИЛИ, выходы второго и третьего элементов ИЛИ соединены с соответствующими входами вычитателя, выход которого подключен к первым входам шестого и седьмого элементов И,выход шестого элемента И соединен свторым входом первого элемента ИЛИ,выход седьмого элемента И соединен свыходной шиной устройства, вторыевходы пятого, шестого и седьмогоэлементов И соединены соответственнос первой, второй и третьей шинамисинхронизации устройства.112428Изобретение относится к вычисли,тельной технике и может быть использовано в устройствах сравнения заданного и текущего времени с отображением разностного времени. 5Известно устройство для вычитаниядвоично-десятичных кодов времени,содержащее блоки вычитания кодовдесятых долей секунд, единиц секунд,десятков секунд, единиц минут, десятков минут, единиц часов и десятковчасов Г 11Это устройство обеспечивает вычитание кодов времени с переходомкода разности через значение, 24 ч 15путем тройной коррекции кода разности в разрядах единиц часов и двойнойкоррекции кода разности в разрядахдесятков часов,Недостатками известного устройства являются его сложность и большойобъем используемого оборудования.Известно также устройство для вы.ф.читания кодов времени, содержащеепервый и второй регистры, блок сравнения, вычитатель и элемент И, причемвыходы разрядов входных регистровсоединены с соответствующими разрядами первого и второго входов блокасравнения, а также с разрядами перво- З 0го и второго входов вычитателя, выходблока сравнения соединен с первымвходом элемента И, второй вход которого соединен с выходом разности вычитателя выход заема которого соеди нен с управляющим входом блока сравнения, выход элемента И является информационным выходом устройства 2 1.Недостатком известного устройства является ограниченность области ,10его применения, вызванная узким диапазоном определения разностного времени, Этот диапазон ограничен однимчасом,1Целью изобретения является расши 45рение области применения за счетувеличения диапазона определенияразностного времени.Поставлечная цель достигаетсятем, что устройство для вычитания 50кодов времени, содержащее первый ивторой входные регистры, блок сравнения, вычитатель и первый элемент И,причем вйходы разрядов входных регистров соединеныс соответствующими разрядами первого и второго входов блока сравнения, выход которого.соединен с первым входом первого эле 7 3мента И, содержит также второй, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой элементы И, первый, второй и третий элементы ИЛИ и элемент НЕ; первый вход первого элемента ИЛИ со ,единен с первой входной информационной шиной устройства, а выход соединен с входом первого входного регистра, первый вход второго входного регистра соединен с второй входной информационной шиной устройства, выход старшего разряда первого входного регистра подключен к второму входу первого и к первому входу второго элементов И, выход блока сравнениясоединен с входом элемента НЕ и с первым входом третьего элемента И,второй вход которого соединен с первым входом четвертого элемента И ис выходом старшего разряда второговходного регистра, выход элементаНЕ соединен с вторыми входами второго и четвертого элементов И и спервым входом пятого элемента И, выход которого подключен к второму входу второго входного регистра,выходы первого и четвертого элементов И соединены с соответствующимивходами второго элемента ИЛИ, выходы второго и третьего элементов Иподключены к соответствующим входамтретьего элемента ИЛИ, выходы второго и третьего элементов ИЛИ соединеныс соответствующими входами вычитателя, выход которого подключен кпервым входам шестого и седьмогоэлементов И, выход шестого элементаИ соединен с вторым входом первогоэлемента ИЛИ, выход седьмого элемента И соединен с выходной шинойустройства, вторые входы пятого,шестого и седьмого элементов И соединены соответственно с первой, второй и третьей шинами синхронизацииустройства.На фиг. 1 представлена структурная схема устройства для вычитания кодов времени; на фиг. 2 - структур-. ная схема блока сравнения; нафиг. 3 - функциональная схема вычитателя.Устройство для вычитания кодоввремени содержит входные регистры1 и 2, блок Э сравнения, вычитатель4, элементы И 5"11, элементы ИЛИ 1214 и элемент НЕ 15. Для приема вход3 112428ныл кодов времени служат входныеинформационные шины 16 и 17, выходной является шина 18. Для синхронизации устройства служат шины 19-21,Блок сравнения имеет выход 22, вычитатель имеет входы 23, 24 и выход 25,Блок сравнения (фиг. 2) содержитсхемы сравнения 26-31, элементы 0И 32-37, элемент ИЛИ 38, триггер 39,Число схем сравнения определяетсячислом цифр в кодах времени. Длясинхронизации блока сравнения служат,входы 40 и 41. 15Конкретное схемное выполнениевычитателя 4 в данном устройстве зависит от формы представления кодоввремени. Если коды времени представлены в двоичном коде, то в качествевычитателя может быть использован одноразрядный двоичный вычитатель, Длявычитания двоично-десятичных кодовсхема вычитателя (фиг.3) содержит двоичные одноразрядные вычитатели 42,43,четырехразрядный регистр 44, элементы45 и 46 задержки, элементы И 47, 48,триггер 49 и узел ввода коррекции 50,Для синхронизации вычитателя служат З 0шины 51-53,Устройство работает следующим образом.Операция вычитания кодов времени 35 выполняется за три цикла обработки информации,В первом цикле с момента началаоперации вычитания происходит запись 40кодов времени во входные регистры 1и 2, поступающих соответственно повходным шинам 16 и 17, причем кодзаданного времени (Т ) младшими3 адакразрядами вперед посттупает в регистр 451, а код текущего времени (Т,.е)младшими разрядами вперед - в регистр 2. После окончания первогоцикла вычитания коды времени Т а анзадан,и Т оказываются полностью записан ными в регистры, и на входы Х;У;блока 3 сравнения параллельно поступают коды обоих операндов, причемна входы Х; поступают коды времениТзфда а на входы У,1 - коды Т ф55Блок 3 определяет, какое из двух чисел больше по абсолютной величине,и формирует сигнал на своем выходе 22 только в том случае, если(Т а Ъ (Т , ). Сравнение кодов в блоке 3 начинается со старших раз" рядов,. т,е. если на выходе схема,и 26 сравнения оказывается сформированным а У = 1 У , У , Ь , У ), то этот сигнал и определяет появление сигнала на выходе блока сравнения 3, так как пройдя через элемент ИЛИ 38 он обеспечивает прохождение через элемент И 37 синхроимпульса СИ, который устанавливает триггер 39 в "1", Выходной сигнал присутствует на выходе 22 блока 3 до поступления на его вход .по входу 41 син-,хроимпульса СИ, который устанавливает триггер 39 в нулевое состояние.Если коды на входах схемы сравнения 26 оказываются равными, то на ее выходе формируется сигнал "Х = У", который поступает на соответствующий вход схемы сравнения 27. В этом случае появяение сигнала на выходе блока 3 определяется соотношением кодов, поступающих на входы Х, У схемы сравнения 27. Если на выходе этой схемы появляется сигнал "Х ) У" то, пройдя через элемент И 32 и элемент ИЛИ 38, он обеспечивает формирование сигнала на выходе 22 блока 3.Таким образом, после окончания второго цикла в регистре 1 оказывается записанным код ДТ, а в регистре 2 - код 24 ч,еТак как (ЬТ) ( (24 ч), то навыходе блока 3 вновь отсутствуетвыходной сигнал и к началу третьегоцикла открываются элементы И 6, 8и 11Втретьем цикле код 24 ч через элемент И 8 и элемент ИЛИ 13 поступает навход 23 уменьшаемого вычитателя 4, а код ЬТ - через элемент И 6, элемент ИЛИ 14 - на вход 24 вычитаемого. Таким образом, на выходе вычитателя 4 формируется кол разности ЬТ 224 ч - ЬТ который поступает через элемейт И 10 под воздействием изетульса синхронизации Тз на выход 18 устройства.Вторая операциявычитания в вычитателе 4 дТ= 02 ч 46 мин 52 с - Иско- мая разность В случае, если (Т д) Ъ (Т ), то к началу второго цйкла оказываются открытыми элементы И 5 и 7 под воздействием сигнала на выходе блока 3 а вычитатель 4 выполняет опера- Уцию вычитания= здн, тек.Эта разность является истинной.Аналогично осуществляют сравнение кодов и остальные схемы сравнения 28-31, так как появление сигнала "Х = У" на их входах означает, Что КОДЫ ТИ Тк В преДыдущих тетрадах оказались равными. Появление на выходе схемы 31 сигнала "Х = У" свидетельствует о равенстве Тмдан и Ттек;Рассмотрим работу устройства в случае, когда код заданного времени в регистре 1 оказывается меньше чем код текущего времени в регистре 2, В этом случае сигнал на выходЕ блока 3 не формируется, и элементы И 5 и 7 оказываются закрытыми, а элементы И 6, 8 и 11 открытымиТаким образом, во втором цикле код Т из регистра 2 начинает постуЗюан.пать через элемент И 8, элемент ИЛИ 13 на вход 23 вычитателя 4, а код Тдиз регистра 1 через элемент Й 6, элемент ИЛИ 14 - на вход 24 вычитателя 4. Вычитатель 4 производит операпрю вычитания (Т е - Т ) и полученная разность йТ,Ион.пройдя через элемент И 9 и элемент ИЛИ 12, вновь оказывается залисанной в регистре 1. Прохождение кода ЬТ, через элемент И 9 обеспечивается поступлением импульса синхронизации Т длительностью равной "пачке"тай 2 товых импульсов. Одновременно импульс синхронизации Т, поступающийпосле окоччания второго цикла пройдяэлемент И 11, производит параллельную запись в регистр 2 кода 24 ч.Если коды времени представлены вдвоичном коде, то в "1" устанавливаются те разряды регистра 2, суммавесовых коэффициентов которых равнадвоичному коду 24 ч, Если коды времени представлены двоично-десятичнымкодом, то в "1" устанавливается разряд 2" десятков часов и разряд 2единиц часов. В этом случае третийцикл вычитания оказывается "пустым"( ЬТ = й Т - О), однако это позволя 2 1ет обеспечить постоянную "протяжен ностьн алгоритма работы устройствапри любых соотношениях между кодамиТз ц и Ти соответственно упросЗйдан.тйть управление процессом вычисления.По сравнению с известными устрой ствами предлагаемое позволяет значительно сократить объем оборудованияи повысить эксплуатационную надежность устройства. В этом случае вмесго К двоичных вычитателей и узлов 45 коррекции (где К - сумма всех двоичных разрядов в коде времени, которые представляют собой сложные комбинационные схемы) предложенное устройство включает в себя несколько 50 стандартных функциональных узлов(регистры. блоки сравнения и др.),которые легко реализуются на стандартных серийных элементах в микросхемном исполнении. По сравнению с устройством-прототипом данное устройство обеспечивает неограниченность диапазона определения разности, что существенно рас7 11 ширяет область его применения, а кроме того, оно легко допускает возможность увеличения нли уменьшения разрядности вычитаемых кодов времени 24287 8путем соответствующего увеличения нли уменьшения разряцности входных регистров и блока сравнения./37 ТиражВНИИПИ Государствпо делам изобре 13035, Москва, Ж, Р исноУжгороп, ул. Проектная Патент Редактор Н,Швцпка 698 П нного комитета СССР ений и открытий ушская наб д. 4/5