Устройство для сравнения чисел

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК р 4 С 06 Р 7/О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(71) Омский завод электрических точных приборов "Электроточприбор" (72) В,М,Осипов, Г.А,Сподарцев и Л.Г,Шафионецкая(56) Авторское свидетельство СССР У 809164, кл. С 06 Р 7/04, 1979.Авторское свидетельство СССР У 758142, кл. С 06 Р 7/04, 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРАВНЕНИЯ ЧИСЕЛ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в качестве устройства допусковой оценки при реализации технических средств дискретной автоматики в устройствах программного управления. Цель изобретения - расширение области применения за счет возможности сравнения чисел со знаками и без знака и учета информации 801287142 о перегрузке. Устройство содержит блок сравнения, Р-триггеры, блоки формирования знаков формирования сигнала конца сравнения, формирования результата сравнения, формирования результата сравнения при перегрузке, блок инверсии отрицательных чисел, элементы И, ИЛИ, Устройство разрешает формирование результата сравнения за счет формирования двух- предельного результата сравнения по результатам алгебраических однопредельных результатов сравнения числа Л с уставками В и Н, эа счет введения управляемой схемы инверсии кодов отрицательных чисел по кодам знаков "минус" А, В, Н при однопредельном сравнении. Анализ пришедшей на срав нение информации осуществляется по кодам признаков блоками разрешения сравнения, формирования знаков, формирования результата сравнения при перегрузке, 1 э.п. ф-лы, 7 ил.Изобретение относится к автомати-ке и вычислительной технике и можетбыть использовано н каче; тве устройства допусковой оценки при реализации технических средств дискретной 5автоматики в устройствах программногоуправления.Цель изобретения - расширение области применения устройства путемобеспечения воэможности сравнения чисел со знаками и без знаков и учетаинформации о перегрузке.На фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства 1,на Фиг 2 - функциональная схема блоа Формирования результата сравнения;на фиг, 3 - схема блока Формированиясигнала конца сравнения; на фиг. 4схема блока Формирования результатасравнения при перегрузке; на Фиг,5 - 20схема блока формирования знаков; наФиг. 6 - пример реализации блока инверсии кодов отрицательных чисел; наФиг. 7 - пример реализации блокасравнения,1287142 2Блок сравнения (фиг. 7) содержитдве схемы 45 сравнения,Устройство работает следующим образом.Устройство позволяет производитьсравнение с полем допусков, заданаемым В и Н уставками, чисел со знакоми без знака полярности, причем сргвнение чисел без знака полярностипроизводится аналогично сравнениючисел со знаком "плюс", Числа сознаком минус инвертируются и сравниваются в обратном коде. Устройство принимает сигнал перегрузки (П)и в зависимости от знака полярностичисла А выставляет сигнал "Больше"или "Меньше", прекращая дальнейшеесравнение.Условия выдачи сигналов лБольше","Равно" и "Меньше" при алгебраическом значении уставок ВН:Устройство (Фиг. 1) содержитблок 1 сравнения, Р-триггеры 2 и 3,блок 4 Формирования знаков, элементИ 5 разрешения сравнения, блок 6 Формирования сигнал конца сравнения,блок 7 формирования результата сравнения, вход 8 синхронизации, блок 9инверсии отрицательных чисел, блок 10формирования результата при перегрузке, элементы ИЛИ 11 - 13, элементы И 14 и 15, вход 16 признака знака,вход 17 начальной установки, вход 18признака цифры, входы 19 анализируемого числа, входы 20 и 21 допусков, 40вход 22 сигнала перегрузки и выход 23.Блок 7 формирования результатасравнения (фиг. 2) содержит входы 24,элементы И 25-29 и триггеры 30 и 3 1.Блок 6 формирования сигнала конца сравнения (Фиг. 3) содержит элемент ИЛИ 32, элемент И 33, элементИЛИ 34, элемент НЕ 35 и 0-тригге ры 36 и 37.Блок 10 формирования результатасравнения при перегрузке (Фиг,4) содержит Р-триггер 38, элемент НЕ 39и элементы И 40 и 41,Блок 4 Формирования знаков (фиг.5)содержит элемент И 42 и регистр 43.Блок инверсии кодов отрицательныхчисел (Фиг. 6) может быть выполненна группах элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕИЛИ 44, ВАНАНесть П при -А+Н -Н по кодам знаков +В +А+В -А по кодам цифр В = А ВА В=А Условия окончания сравнения: по перегрузке в байте знака числа А+В -В В А А по кодам знаков по кодам цифр байтовончаниеналу наесли при сравнении всех этих условий не было, то ок сравнения происходит ло сиг чальной устачовки. Условия запрета дальнейшего сравнения с В уставкой;по кодам знаков +В -Апо кодам цифр АВУсловия запрета дальнейшего сравнения с Н уставкой:по кодам знаков +А -Нпо кодам цифр АНУсловия перехода для сравнения следующеГо байта:на выходе АВ на выходе АВ на выходе АН на выходе АН 25 с Н уставкой 3 128714По сигналу начальной установки, поступающему по входу 17, устанавливаются в исходное состояние триггеры 30 и 31 блока 7 формирования результата сравнения, регистр в блоке 4 5 формирования знаков, триггер 38 блока формирования результата данных при перегрузке, триггеры 36 в "0" и 37 в "1" на прямых выходах в блоке 6 формирования сигнала конца срав- Ю нения.При сравнении без знака полярности коды уставок и числа А, поступающие побайтно по входам 19, 20 и 21 на блок инверсии кодов отрицательных 15 чисел, без инверсии проходят на его выходы и подаются на схему 1 сравнения, которая производит однопредельное сравнение числа с верхней и нижней уставками, Результаты однопредель.20 ного сравнения одного байта устанавливаются на выходах схемы 1 сравнения:с В уставкой Результаты однопредельного сравнения одного байта поступают на блок 7 30 формирования результата сравнения. Если в результате однопредельного сравнения выполнилось условие АВ, то сигнал с входа АВ блока 7 через элемент И 27 поступает на выход блока и далее через элемент ИЛИ 11 на Р-вход П-триггера 2 и на вход элемента ИЛИ 32 блока 6 формирования сигнала конца сравнения. Если в результате однопредельного сравне ния выполнилось условие АН, то сигнал с входа АН блока 7 через элемент И 29 поступает на его выход и далее через элемент И 14, элемент ИЛИ 12 на П-вход П-триггера 3 и на 45 вход блока 6. Если в результате одно- предельного сравнения выполнялось условие ВАН, то результат сравнения А В поступает на элемент И 25, а результат сравнения АН - на эле мент И 26. По синхроимпульсу на входной шине 8, подтверждающему истинность информации на входных шинах, по сигналу на входе 18 признака цифры, по разрешению блока 6 формирования сигнала конца сравнения на выходе элемента И 5 разрешения сравнения Формируется сигнал разрешения сравнения, который поступает на вход бло 2 4ка. 7 формирования результата сравнения и разрешает сигналам на входах 24пройти через элементы 25 и 26 на входы К триггеров 30 и 31. Последниеи устанавливаются в состояние, противоположное исходному. Сигналы с инверсных выходов триггеров 30 и 31складываются на элементе И 28, и ре- .зультат поступает на выход, которыйявляется входом блока 6. Сигнал с одного из входов блока 6.по сигналуразрешения сравнения, приходящемучерез элемент И 33 и далее черезэлемент ИЛИ 34, поступает на С-входтриггера 36, который по фронту 0-1опрокидывается в состояние "1" напрямом выходе. Сигнал "1" с прямоговыхода триггера 36 устанавливаеттриггер 37 по входу К в "0" на прямом выходе, Этот сигнал являетсясигналом конца сравнения и поступаетна элемент 5 разрешения сравнения,запрещая сравнение следующих байтовЕсли в результате однопредельногосравнения для одного байта выполнилось условие В=А=Н, то на выходахблока 1 сравнения не устанавливается"1", поэтому не выполняются условиядля формирования сигнала конца сравнения.Если в результате однопредельногосравнения для одного байта выполнилось условие ВА=Н или В=А)Н, то результаты сравнения АВ блока 1 сравнения или АН блока 1 сравнения посигналу разрешения сравнения проходят через элементы И 25 и 26 блока 7и устанавливают на прямом выходе одного из триггеров 30 и 31 "0", который запрещает при сравнении следующих байтов прохождение сигналов АВили АН через элементы И 27 и 29.Блок 6 не формирует сигнал конца1сравнения. Таким образом, по условиям В=А=Н, ВА=Н, В=АН сравненияодного байта блок 6 формированиясигнала конца сравнения не формируетсигнал конца сравнения,Устройство ожидает прихода следующего байта числа А и В, Н допускови подтверждения их истинности синхроимпульсом на входе 8 для началасравнения следующего байта до момента, когда в каком-либо байте выполнится одно из условий окончания сравнения и на одном из выходов блокапоявится сигнал "1", тогда на выходеустройства сформируется сигнал "Больше", "Меньше" или Равно128714 5Если при сравнении всех байтов информации не было условий окончания сравнения, то сигнал конца сравнения Формируется по сигналу начальной установки следующим образом;5По переднему фронту 0-ф сигнала на входе 17 триггер 36 по входу С устанавливается в состояние "1" на прямом выходе, которая устанавливает триггер 37 по входу К в состояние "0" 10 на прямом выходе. Сигнал "1" с инверсного выхода триггера 37 устанавливает триггер 36 по входу К в состояние "0" на прямом выходе, Задним Фронтом 1 0 сигнала на входной ши не 17 триггер 37 устанавливается в состояние "1" по прямому выходу. Сигнал 0появляющийся на прямом выходе триггера 37, является сигналом конца сравнения на выходе блока 6 20 формирования сигнала конца сравнения. На выходе элемента И 15 формируется сигнал "Равно". При сравнении информации со знаком 25 полярности байт кода знака посылается и сравнивается перед цифровой информацией.1 По сигналу синхроимпульса на вхо де 8, подтверждающему истинность кода знака числа А на входах шин 19, и при наличии сигнала признака знака на входе 16, который поступает на блок 4 Формирования знаков и через элемент ИЛИ 13 на вход элемента И 5 разрешения сравнения, происходит перепись кодов знаков с входных шин на выходы блока формирования знаков. При положительных знаках на выходах блока 4 40 устанавливается уровень 1011, что совпадает с исходным состоянием, при от - рицательных знаках любой уставки или числа А на соответствующих выходах записывается 1 , которая поступает 45 на управляющие входы блока 9 инверсии кодов отрицательных чисел и далее на потетрадно соединенные входы элементов ИСКЛ 10 ЧА 0 ЩЕЕ ИЛИ, которые инвертируют код, приходящий по входным шинам. Таким образом, на входы блока 1 сравнения код байта знака полярности "минус" и коды цифровых байтов отрицательных чисел поступают в инверсном коде, а код байта знака полярности "плюс" и коды цифровых байтов положителыых чисел поступают в прямом коде. Сравнение кодов байта знака полярности производится бло 2 6ком 1 сравнения аналогично сравнениюкодов байтов цифровой информации.Когда знаки уставок В, Н и числаА одинаковы, сравнение происходитпо условию В=А=Н. Если знаки уставок В,Н и числа Аразличны при соблюдении обязательного условия ВН, то сравнение происходит по следующим условиям:если знаки уставок В и Н одинаковые, знак числа А противоположензнаку уставок, то сравнение по условиям АВ или АН;если знаки уставок В и Н различны, знак числа А равен знаку однойиз уставок, то сравнение происходитпо условиям В)А=Н или В=А)Н,Сигнал перегрузки по входу 22 посылается перед знаковой информацией,а при отсутствии знака - перед цифровой информацией. В этом случаеформирование результата сравненияи сигнала конца сравнения происходитпри сравнении байта знака полярностиили при отсутствии знака в информации на сравнение в первом байте цифровой информации,Блок 10 формирования результатапри перегрузке имеет два выхода.На первом выходе появляется сигнал"1", если был сигнал перегрузки навходе 22 и он заполнился по синхроимпульсу на входе 8 на триггере 38и число А имеет знак полярностиплюс" или не имеет знака. На второмвыходе появляется сигнал "1", еслибыл сигнал перегрузки на входе 22и он запомнился по сихроимпульсу навходе 8 на триггере 38 и число Аимеет знак полярности минус ,Сигнал 1,1 н с прямого выхода триггера 38 поступает на элементы И 40 и 41 и проходит то на один, то на другой выход. Сигнал "1" с выхода элемента И 40 поступает через элемент ИЛИ на Р-вход Р-триггера 2, на вход блока 6 формирования сигнала конца сравнения, и на вход элемента И 14, запрещая возможный выход результата сравнения АсН блока 7 при числе А без знака. На выходе В-триггера 2 появляется сигнал "Больше",Сигнал "1" с выхода элемента И 4 поступает через элемент ИЛИ 12 на Р-вход В-триггера 3 и на вход блока 6. На выходе 0-триггера 3 появляется сигнал "Меньше .1287 142 8мирования результата сравнения при перегрузке, управляющим входом блока сравнения, входами установки в единичное состояние триггеров блока формирования результата сравнения и пер 5Формула изобретения 1. Устройство для сравнения .чисел, содержащее блок сравнения, два Р-триггера, блок формирования знаков, 10 элемент И разрешения сравнения,первый вход которого подключен к входу синхронизации устройства, блок формирования сигнала конца сравнения, включающий элемент И, блок формирования результата сравнения, включающий пять элементов И, причемвыходы "Больше" блока сравнения подключены к первым входам первого и второго элементов И блока формирования результата сравнения, первый выход "Меньше" блока сравнения подключен к первому входу третьего элемента И блока формирования результата25 сравнения, второй выход Меньше" блока сравнения соединен с информационным входом блока формирования результата сравнения, выход блока формирования сигнала конца сравнения подключен к второму входу элемента И разрешения сравнения, вход знакового разряда анализируемого числа устройства соединен с входом знака числа блока формирования знаков, синхровходы Р-триггеров объединены, а их выходы являются выходами неравенства устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения области применения за счет возможности сравнения чисел со знаками и без знакаи учета информации о перегрузке, внего введены два выходных элемента И,входной элемент ИЛИ, два выходныхэлемента ИЛИ, блок формирования результата сравнения при перегрузке,блок инверсии кодов отрицательныхчисел, в блок формирования сигнала,конца сравнения введены два элемента ИЛИ, элемент НЕ и два Р-триггера,в блок формирования результата срав 1нения введены два триггера, блок формирования результата сравнения приперегрузке содержит Р-триггер, элемент НЕ и два элемента И, причемвход начальной установки устройствасоединен с входом начальной установки блока формирования знаков, входомустановки в "О" Р-триггера блока форПри отсутствии на выходах сигналов "Больше" и "Меньше" элемент И 15 формирует на выходе сигнал "Равно",вым входом первого элемента ИЛИблока формирования сигнала конца сравнения и через элемент НЕ с синхровходом первого Р-триггера блока формирования сигнала конца сравнения,в котором инверсный выход первогоР-триггера подключен к уходу установки в "О" второго Р-триггера, синхровход которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом элемента И,первый вход которого подключен к выходу второго элемента ИЛИ, а второйвход соединен с выходом элемента Иразрешения сравнения и вторыми входами второго и третьего элементов Иблока формирования результата сравнения, в котором выходы второго итретьего элементов И подключены квходам установки в "0 соответственно первого и второго триггеров, инверсные выходы которых подключенык входам четвертого элемента И, апрямые выходы - соответственно к первому входу пятого элемента И и второму входу первого элемента И, второйвход пятого элемента И является информационным входом блока формирования результата сравнения, выходы первого и пятого элементов И блока формирования результата сравнения соединены с первыми входами соответственно первого выходного элемента ИЛИи первого выходного элемента И, выходкоторого соединен с первым входомвторого выходного элемента ИЛИ, выходы первого и второго выходных элементов ИЛИ соединены с информационнымивходами соответственно первого и второго Р-триггеров и первым и вторым1входами второго элемента ИЛИ блокаформирования сигнала конца сравнения,третий вход которого подключен к выходу четвертого элемента И блока формирования результата сравнения, вблоке формирования сигнала концасравнения информационные входы Ртриггеров соединены с входом логической единицы устройства, а прямойвыход первого Р-триггера блока формирования сигнала конца сравнения подключен к синхровходам Р в триггер,инверсные выходы которых подключены1287142 к входам второго выходного элемента И, выход которого является выходом равенства устройства, вход синхронизации устройства псдключен квходу синхронизации блока формирования знаков и синхровходу П-триггераблока формирования результата сравнения при перегрузке, в котором прямойвыход Р-триггера соединен с первымивходами первого и второгаэлементов И, 1 Овыходы которых подключены соответственно с вторыми входами первых выходных элементов И и ИЛИ и вторым входомвторого выходного элемента ИЛИ,вход сигнала перегрузки устройства 15подключен к информационному входуП-триггера блока Формирования результата сравнения при ггерегрузке, входпризнака цифры устройства соединенс первым входом входного элемента 20ИЛИ, выход которого подключен к третьему входу элемента И разрешениясравнения, а второй вход соединенс входом признака знака устройстваи управляющим входам блока формирования знаков, входы знаков допусковкоторого саедипены с нходамгг знаковых разрядов допусков устройства,а выходы знаков подключены к саат 10,ветствующим управляющим входам блока инверсии кодов отрицательных чисел, первая, вторая и третья группы информационных входов которого подключены соответственно к входам анализируемого числа и верхнего и нижнего допусков устройства, а выходы числа и верхнего и нижнего допусков соединены соответственно с первой, второй и третьей группами информационных входов блока сравнения, выход знака числа блока формирования знаков подключен к второму входу второго и через элемент НЕ к второму входу первого элементов И блока формирования результата сравнения при перегрузке.2, Устройство па и, 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, .что блок формирования знака содержит регистр и элемент И, входы которого соединены с входом синхронизации и управляющим входом блока, а выход подключен к синхронхаду регистра, информационные входы которого являются входами знаков числа и допусков блока, а выходы являются выходами знаков блока, вход установки в "О" регистра является входом начальной установки блока.1237142Составитель Е.Иванова Редактор А,Лежнина Техред Л.Серднкова Корректор Т,Колб Заказ 7717/51 Тираж б 70 Подписное ВНИИ 11 И Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Х, Раушская наб д. 4/5 Производственно-полиграФическое предприятие, г,ужгород, ул.Проектная, 4