Устройство для определения разности двух чисел, отличающихся на единицу, в двоично-десятичном коде

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 06 Р 7 02 верс ветс одов первых оговеннйств разрядов соотервого чиселк входам второединиц, входы го илю,че н ализ ного стве втор подк а И а инвер оотве устр го э прям ение мен о и одов вторых о первого и ва подключень ента И анализ и инверсного о СССР1976,изированотделениео проекттропроект соответственнол устройстватвертого элего ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ИСАНИЕ ИЗОБР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТ(56) Авторское свидетельстНф 652557, кл. С 06 Р 7/02,Стеллажно-тарный автоматный склад СТАС. КиевскоеУкраинского государственногного института "Тяжпромэлекчерт. 908/2034.(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯРАЗНОСТИ ДВУХ ЧИСЕЛь ОТЛИЧАЮЩИХСЯНА ЕДИНИЦУ, В ДВОИЧНО-ДЕСЯТИЧНОМКОДЕ, содержащее элемент ИЛИ-НЕ,выход которого соединен с входомэлемента НЕ, выход которого являетсявыходом устройства, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью упрощения схемы, оно содержит узел сравнения единиц и два узла сравнения десятков и промежуточных значений,узел сравнения единиц содержит десять элементов И анализа единиц,шесть элементов И анализа старшихразрядов десятков, два элемента ИЛИи два элемента ИЛИ-НЕ, каждый узелсравнения десятков и промежуточныхзначений содержит шесть элементов Ианализа десятков, элементы НЕ,ИЛИ-НЕ в узле анализа единиц, причемвходы прямого и инверсного кодовпервых разрядов соответственно первого и второго чисел устройства соединены с входами первого элемента Ианализа единиц, входы прямого и инвторого чисел устроис к,входам третьего эле единиц, входы прямого кодов вторых разрядов второго и первого чис подключены к входам ч мента И анализа единиц, входы пятоэлемента И анализа единиц подключек входам вторых разрядов прямого иинверсного кодов соответственно первого и второго чисел устройства ивходам третьиХ разрядов прямого иинверсного кодов соответственно второго и первого чисел устройства,входы шестого элемента И анализаединиц подключены к входам вторыхразрядов инверсного и прямого кодовсоответственно первого в второгочисел устройства и входам третьихразрядов прямого и инверсного кодовсоответственно первого и второгочисел устройства, входы седьмогоэлемента И анализа единиц соединеныс входами вторых разрядов прямогои инверсного кодов первого и второгочисел устройства и входами прямыхкодов третьих разрядов чисел устройства, входы восьмого элемента И анализа единиц соединены с входамивторых разрядов прямого и инверсногокодов соответственно второго и первого устройства и входами прямыхкойов третьих разрядов чисел устройства, входы девятого элемента И анализа единиц подключены к входам ин 11968 версного и прямого кодов вторых разрядов соответственно первого и второго чисел устройства, входам инверсного и прямого кодов третьих разрядов соответственно первого и второго чисел устройства.и входам прямо- мого и инверсного кодов четвертых разрядов соответственнопервого и,второго чисел устройства, входы десятого элемента И анализа единиц соединены с входами прямого и инверсного кодов третьих разрядов соответственно первого и второго чисел устройства, входами прямого и инверсного кодов третьих разрядов соответственно первого и второго чисел устройства и входами прямого и инверсного кодов четвертых разрядов соответственно второго и первого чисел устройства, входы первого и второго элементов И анализа старших разрядов десятков соединены с входами шестых разрядов прямого и инверсного и инверсного и прямого кодов соответственно первого и второго чисел устройства, входы третьего и четвертого элементов И анализа старших разрядов десятков соединены с входами седьмых разрядов прямого и инверсного кодов соответственно первого и второго чисел устройства и инверсного и прямого кодов соответственно первого и второго чисел устройства, входы пятого и шестого элементов И анализа старших разрядов десятков подключены к входам восьмых разрядов прямого и инверсного кодов соответственно первого и второго чисел устройства и прямого и инверсного кодов соответственно второго и первого чисел устройства, выходы элементов И анализа единиц с третьего по десятый подключены к входам первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ-НЕ, второй и третий входы которого соединены с выходами первого и второго элементов И анализа единиц, а выход подключен к первому входу второго элемента ИЛИ-НЕ, второй вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ, входы которого подключены к выходам всех элементов И анализа старших десятков, в первом узле сравнения десятков и промежуточных значений входы первого элемента И анализа десятков соединены с входами прямого и инверсного кодов пятых раз,рядов первого и второго чисел уст 47ройства, входы второго элемента И анализа десятков подключены к входам инверсного и прямого кодов шестых разрядов соответственно первого и второго чисел устройства, входы третьего элемента И анализа десятков соединены с входами прямого и инверсного кодов шестых разрядов соответственно первого и второго чисел устройства и кодами прямого и инверсного кодов седьмых разрядов соответственно второго и первого чисел устройства, входы четвертого элемента И анализа десятков подключены к входам инверсного и прямого кодов шестых разрядов соответственно первого и второго чисел устройства и входами прямого кода седьмых разрядов чисел устройства, входы пятого элемента И анализа десятков соедине- ны с входами прямого и инверсного кодов шестых разрядов соответствен но первого и второго чисел устройства, входами прямого. и инверсного кодов седьмых разрядов соответственно первого и второго чисел устройства и входами инверсного и прямого кодов соответственно первого и второго чисел устройства, входы шестого элемента И анализа десятков подключены к входам инверсного и прямого кодов первых разрядов соответственно первого и второго чисел устройства, входам инверсных кодов второго, третьего и четвертого разрядов первого числа устройства и инверсного кода второго разряда и прямого кода третьего и четвертого разрядов второго числа устройства,. в обоих узлах сравнения десятков и промежуточных значений выходы элементов .И анализа десятков с второго по пятый подключены к входам первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу первого элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ-НЕ, второй вход которого через элемент НЕ подключен к выходу шестого элемента и анализа десятков, выход первого элемента И анализа десятков подключен к второму входу первого элемента ИЛИ-НЕ, выходы первого элемента И анализа десятков первого и второго узлов сравнения десятков и промежуточных значений подключены соответственно к третьему и четвертому входам второгоэлемента ИЛИ-НЕ узла сравнения еди-, ниц, выход второго элемента ИЛИ96847 11 узл сравнения единиц подключен к третьим входам вторых элементов ИЛИ-НЕ узла сравнения десятков, выходы которых подключены к первому и второму входам элемента ИЛИ-НЕ, третий вход которого соединен с выходом элемента. ИЛИ-НЕ узла сравнения единиц, во втором узле сравнения десятков входы первого элемента И .анализа десятков подключены к входам инверсного и прямого кодов пятых разрядов соответственно первого и второго чисел устройства, входы второго элемента И анализа десятков соединены с входами прямого и инверсного кодов соответственно первого и второго чисел устройства, входы третьего элемента И анализа десятков соединены с входами прямого и инверсного кодов шестых разрядов соответственно второго и первого чисел устройства и входами прямого и инверсного кодов седьмых разрядов соответственнопервого и второго чисел устройства,входы четвертого элемента И анализадесятков соединены с входами прямогокода шестых и седьмых разрядов чиселустройства, входы пятого элемента Ианализа десятков соединены с входамипрямого и инверсного кодов шестыхразрядов соответственно второго ипервого чисел устройства, входамипрямого и инверсного кодов седьмыхразрядов соответственно второго ипервого чисел устройства и входамипрямого кода восьмых разрядов чиселустройства, входы шестого элемента Ианализа десятков соединены с входамипрямого кода первого и четвертогоразрядов первого числа устройстваи входами инверсного кода второгои третьего разрядов первого числаи разрядов с первого по четвертыйвторого числа устройства.Изобретение относится к области контроля и управления перемещающимися объектами, адресование в которых осуществляется параллельными двоичнодесятичными устройствами, например устройствами для сравнения двоичных чисел,Целью изобретения является упрощение устройства.На фиг. 1 представлена блок-схема 10 устройства; на фиг. 2 - функциональная схема устройства; на фиг. 3узел сравнения единиц; на фиг. 4- узлы сравнения десятков и промежуточных значений. 15Устройство содержит элементИЛИ-НЕ 1, элемент НЕ 2, узел 3сравнения единиц, узлы 4 и 5 сравнения десятков и промежуточных значений,Узел сравнения единиц содержитэлементы И 6-15 анализа единиц,элементы И 16-21 анализа старшихразрядов десятков, элементы ИЛИ22 и 23, элементы ИЛИ-НЕ 24 и 25.Первый узел сравнения десяткови промежуточных значений содержитэлементы И 26-31 анализа десятков,элемент ИЛИ 32, элемент ИЛИ-НЕ33 и 34, элемент НЕ 35,Второй узел сравнения десяткови промежуточных значений содержитэлементы И 36-41 анализа десятков,элемент ИЛИ 42, элементы ИЛИ-НЕ43 и 44, элемент НЕ 45. Устройство работает следующимобразом.Сигнал разности двух чисел,равный единице, выявляется когдаУА-В = 1 или А-В = -1,где А - первое число;В, - второе число.Соотношение А-В = 1 или А-В = -1имеет место, когда разряды десятковчисел А и В равны, а разряды единицчисла А(В) больше на единицу разряда числа В(А) - канал единиц; разряды десятков числа А(В) меньше наединицу числа В(А), а разряд единицчисла А(В) представляет собой 9,а разряд единиц числа В(А) равеннулю - канал десятков.Рассмотрим каналы чисел, предварительно расположив в них числаА и В попарно в двоичной системе.Канал единиц.3 11Для сравнения. чисел А и В в канале единиц, отличающихся друг от друга на единицу, сопоставим их попарно в порядке возрастания от 0 до 9, в результате чего получим табл. 1. Т аблица 1 а 2 в 2А(В) В(А)1 О а 2 в 2 В (А) А(В)(4) 2-1 а 4 а За 2 в 4 в 352 0 0 1 1 0 0 .1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 2"3 а 4 аЗа 2 в 4 вЗв 2 (5) 3"2 Сигнал разности с канала единиц д имеет место только тогда, когдапо десяткам коды чисел А и В тождественно равны, т.е. а 5 в 5 + а 5 в 5 ++ абвб + абвб. + а 7 в 7 + а 7 в 7 + а 8 в 8 + +а 8 а 8 щ О (6) ЗО Это выражение представляет собойсигнал разрешения для канала единиц.Канал десятков. 3-4 4-3 В (А) О 1 0 1 О 1 0 А(В) В(А) А(В) 0 1 0 00 1 О 1 4-5 О Таблица 2 0 1 0 10 1 1 0 О 1 1 0 6-7 В (А) 7 6 40 . А(В) 09 7-8 10 20 100.1 1 0 0 0 1 0 О О 8-9 29 30 9-8 40 39 49 Из табл, 1 видно, что все младшиеразряды чисел представляют собойвыражение, типа а 1 в 1 + а 1 в 1 (1).Исключив из рассмотрения этотразряд, замечаем, что цары чиселО - 1 (1-0), 2 - 3 (3 - 2), 4 - 5(5 - 4), 6 - 7 (7 6), 8 - 9 (9 - 8)55тождественно равны, поэтому их такжеиз рассмотрения исключаем. Для каж"дой из остальных оставшихся пар чи 50 59 60 70 69 80 79 90 89 а 4 аЭ а 2 а 1 в 4 вЗ в 2 в 1 0 0 О 1 0 0 1 0 0 0 1 О О О О 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 О О 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 . 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 968474сел 1 - 2 (2 " 1), 3 - 4 (4 " 3), 5 - 6 (6 - 5), 7 - 8 (8 " 7) составляем их структурные выражения в двоичном коде, причем берем только те Разряды этих пар, которые не равны друг другу: аЗа 2 вЗв 2 аЗа 2 вЭв 2 15аЗа 2 вЭв 2аЗа 2 вЭв 2 В канале десятков рассмотрим35 сочетания чисел, приведенные в табл. 2..70 80 99 Сравнивая табл. 2 и 3 приходим к выводу, что для исключения запре" щенных состояний необходимо первые строчки выражений (7-10) умножить на 0-9 (а 4 аЗа 2 а 1 в 4 вЗв 2 в 1), а вторые - на 9-0 (в 4 вЗв 2 в 1 а 4 аЗа 2 а 1). Однако, кроме значений в табл. 2, где разряды десятков чисел А и В отличаются на единицу, а разряды единиц - нулем и девятью., т.е. в которых эти числа отличаются на единицу, есть еще числа, в которых эта разность яе является единицей (табл. 3) Разность между первыми разрядамичисел в канале десятков выражаетсяформулой а 5 в 5 + а 5 в 5 (11), из которой5 первое слагаемое необходимо такжеумножить на 0-9, а второе - на 9-0.Таким образом, из выражений 7-11получим (а 5 в 5 + абвб + а 7 аб в 7 вб ++ аБа 7 аб в 8 в 7 вб) .х а 4 аЗа 2 а 1 в 4 вЗв 2 в 1.1 (13)Отсюда делаем вывод:канал сравнения 15десятков разделяется на два канала:канал десятков и промежуточных значений 0-9 и канал десятков и промежуточных значений 9-0.Сигнал разности с каналов десятков 20имеет место, только тогда, когда постаршим, кроме первого, разрядовдесятков коды чисел А и В равны,т.е. абвб + абвб + а 7 в 7 + .а 7 в 7 ++ а 8 в 8 + а 8 в 8 (14).Это выражение представляет. собойсигнал разрешения для каналов десятков., Устройство работает следующимобразом.30Канал единиц . (фиг. 3) .Разность между числами А(В) иВ(А) 0-1 (1-0) 2-3 (3-2)э 4-5 (5-4)э6-7 (7-6), 8-9. (9-8) выявляется только младшему разряду единиц, приравенстве старших т.е. а 1 в 1 + а 1 в 1.Эти сигналы подаются на входы логических схем И 6 и 7, выходы которыхсоединены с входами элемента ИЛИ-НЕ24 (шины 45 46). Разность междучислами 1-2 (2-1), 3-4 (4-3), 5-6 40 (6-5), 7-8 (8-7) выявляется на элементах И 8-15, через элемент сборкиИЛИ 22 сигнал поступает также навход элемента ИЛИ-НЕ 24 (шина 47),на котором эти сигналы суммируются и 45 инвертируются. Выход этого элементасоединен с шиной 48 и с входом .элемента ИЛИ-НЕ 25. При.наличиисигнала "1" на любой из шин 45-47сигнал на входе второго элементаИЛИ-НЕ 25 (шина 48) исчезает, а навыходе появляется сигнал "1" (шина52). Это справедливо при условии,что равны между собой младшиеразряды десятков чисел А и В и нашинах .49 и 50 сигналы отсутствуют,а также равны и старшие разрядыдесятков этих чисел и на шине 51сигнал также отсутствует.Канал 4 десятков и промежуточных значений 0-9.Разность между десятками чисел А(В) и В(А) 1-0,(0-,1), 3"2 (2-3), 5-4 (4-5), 7-6 (6-7) 9-8 (8-9) отличается только в младшем разряде а 5 в 5. Эти сигналы поданы на входы элемента И 26, выход которого соединен с входом элемента ИЛИ-НЕ 33 и с каналом единиц (шина 49). Разность между десятками чисел 2-1 (1-2), 4-3 (3-4), 6-5 (5-6), 8-7 (7-8) выявляется на элементах И 27-30, выходы которых через сборку элемента ИЛИ 32 также соединены со входом элемента ИЛИ-НЕ 33 (шина 53). С выхода этого элемента сигнал поступает по шине 54 на вход второго элемента ИЛИ-НЕ 34, на второй вход которого поступает инверсный сигнал 0-9(а 4 аЗа 2 а 1 в 4 вЗв 2 в 1) с элемента И 31через инвертор НЕ 35 (шина 55), Та 5ким образом реализуется выражение (12) . Аналогично работает канал 5 десятков и промежуточных значений9-0 в котором реализуется выраже О ние (13). На третий вход элементовИЛИ-НЕ 34 и 44 поступает сигналравенства старших разрядов десятков(шина 51) с канала единиц.Входные шины канала единиц (52), 1 каналов десятков (56-60) соединеныс входами элемента ИЛИ-НЕ, выходкоторого через инвертор НЕ соединенс выходной шиной (61) сигнала разности двух чисел, равной единице, що в двоично-.десятичном коде.. Патрушева ТехредЛ.Матряшова Коррект охман Ре Заказ 7564/4 Подписное Патент Ужгород, ул. Проектная,ли Тираж 709НИИПИ Государственногпо делам изобретений35, Москва, Ж, Рауш омитета ССоткрытийая наб., д