SU641444A1 - Устройство дл определени максимальной разности - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области автоматики и вычислительной техники и предназначено дл  использовани  в системах контрол  и обработки информации дл  сравнени  двоичных чисел и определени  наибольшей разности между числами. Известно устройство дл  сравнени  следующих друг за другом двоичных чисел; содержащее регистры, схемы сравнени , элементы И, ИЛИ, триггеры IJ. Недостатком этого устройства  вл етс  его сложность Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  устройство дл  определени  максимальной разности (2), содержащее генератор импульсов, счетчики, регистр, триггеры, элементы И, ИЛИ, причем выход генератора импульсов соединен со входами первого и второго счетчиков, выходы которых соединены с первыми входами первого и второго узлов анализа, выходы которых подключены ко входам первого элемента ИЛИ, выход которого соединен со входом третьего счетчика. Недостаток этого устройства заключаетс  в его сложности , св занной с наличием в нем схем сравнени  выходных плеч каждого разр да ДВОИЧНЫХ счетчиков в блоках определени  максимальной раз ;ости. Целью нзобретеннп  вл етс  упрпщение устройства. Поставленна  цель достигаетс  тем, что D устройстве входна  шина соединена со вторым входом первого счетчика и со входом регистра, выходы которого подключены ко входам второго счетчика, выход которого соединен с первыми входами первого и второго э.аементов И, выходы которых подключеии к первому входу второго элемента ИЛИ и к счетному входу первого триггера соответственно , выход первого счетчика соединен со вторым входом первого элемента И и с первым входом третьего элемента И. выход которого подключен к счетному 1зходу второго триггера, а второй вход - к первому выходу первого триггера, второй пы ход которого соединен со вторым входом первого узла анализа, а второй вход второго элемента И подключен к первому выходу второго триггера, второй выход которигс) соединен со вторым входом второго узла анализа, выход второго элемент;) ИЛИ подключен к первому входу третьего триггера,

второй вход которого, третьи входы узло анализа и входи установки в единичное состо ние первого и второго триггеров соединены с первой управл ющей шиной, третьи выходы первого и второго триггеров подклю чены ко второму н третьему входам второго элемента ИЛИ, выход третьего триггера соединен со входом управлени  генератора импульсов , выход которого подключен к третьим входам узлов анализа, четвертый и п тый входы узлов анализа соединены с ервой н второй управл ющими шинами, а так же тем, что в устройстве каждый из узлов анализа содержит счетчики, триггеры , элементы И, ИЛИ, причем первый вход каждого узла анализа соединен с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с первыми входами первого и второго триггеров, первые выходы которых гюдключены к первым входам второго и третьего элементов И соответственно, выход второго элемента И соединен со входом первого .счетчика, выход которого подключен ко второму входу третьего элемента И, выход которого соединен с ГЕервым входом элемента ИЛИ, выход которого ко второму входу первого триггера, второй выход которого сЬедннен с первым входом четвертого элемента И, -выход которого слу жит выходом блока анализа и подключен ко входу второго счетчика, второй вход каждого узла анализа соединен со вторыми входами первого, второго н четвертого элементов И, третий вход каждого узла анализа соединен со вторым входом второго тригге ,ра, четвертый вход каждого узла анализа подключен к третьим входам второго и четвертого элементов И, п тый вход каждого узла анализа соединен со вторым входом элемента ИЛИ и со входами установки в нулевое состо ние счетчиков.

Блок-схема устройства приведена на чертеже .

Устройство содержит генератор импульсов , триггер 2, элемент ИЛИ 3, регистр 4, счетчики 5, 6, элементы И 7, 8, 9, триггеры 0, И, узлы анализа 12, 13, каждый нз которых состоит из счетчиков 14, 15, элемента ИЛИ 16, элементов И 17, 18, 19, 20, триггеров 21, 22, элемент ИЛИ 23, счетчик 24, информационную шину 25, управл ющие шины 26, 27.

Устройство работает следующим образом; Одиночный импульс, приход щий по управл ющей шине 27 с периодом определени  максимальной разности чисел, обнул ет счетчики 14 и 15 узлов анализа 12, 13, счетчики 24, а триггеры 2 узлов анализа 12, 13 установ тс  в положение, при котором элементы И 18 оказываютс  открытыми , а элементы И 19 - закрытыми.

Первое число, поступающее по информационной шине 25, записываетс  в регистр 4, а также в счетчик 6. Число в регистре 4 остаетс  записанным в течение всего периода определени  наиболыией разности .чисел . Перед приходом второго числа счетчики 5 и 6 обнул ютс  и в счетчик 6 записываетс  второе число. Однс временно из регистра 4 в счетчик 5 пгфезаписываетс  первое число.

Пусть определ етс  максимальна  разность следующих один за другим п терки чисел А, В, С, 1, Е, св занных между собой следующими соотношени ми: А Е, . В результате вьтолне11и  операции в счетчиках 14, 24 должна заф.чксироватьс  разность между числа.чи А и D, а в-счетчике 15 - дополнение этой разности до числа 2, т.е. (А-D).

После того, как числа А и В оказываютс  записанны.ми в счетчиках 5 и 6, с управл ющей шины 26 поступает импульс «начало сравнени , который устанавливает триггеры 10 и 11 в полол епие, при котором элементы И 8 и 9 оказываютс  открытыми по входам, которые св заны с триггерами 10 и И, а элементы И 20, 19, 18 - закрытыми . Одновременно с этим импульс «начала сравнени  перебрасывает триггер , в результате чего начинают поступать импульсы с выхода генератора импульсов 1. Эти импульсы проход т на счетчики 5 и 6. Поскольку в счетчике 5 записано число, которое больше числа, записанного в счетчике 6, на его выходе первы.м по витс  импульс переполнений, который, пройд  через элемент И 8, установит триггер 10 в противоположное состо ние, в результате чего элемент И 9 оказываетс  закрытым, а элемент И 20 открытым дл  прохождени  через них имггульса переполнени  с выхода счетчика 6. Кроме того, открыты.м оказываетс  . элемент И 18, в результате чего на вход счетчиков 14 и 24 поступают импульсы с выхода генератора импульсов до момента прихода на вход триггера 21 импульса переполнени  с выхода счетчика 6 вследствие чего количество импульсов, поступающее на вход счетчиков 14 и 24 определ етс  числом импульсов, которое укладываетс  в аромежутке между первым импульсом переноса с выхода счетчика 5 и импульсом переполнени  с выхода счетчика 6, т. е. разностью между числом импульсов. Таким образом, в счетчиках 14 и 24 оказываетс  записанной разность между числами А и В. После прихода импульса переноса со счетчика 6 произойдет переброс триггера 21 и импульсы с выхода генератора импульсов начнут поступать на вход счетчика 5 до момента по влени  второго импульса переполнени  с выхода счетчика 5. Этот импульс установит триггер 10 в исходное состо ние, при этом на его импульсном выходе по витс  импу. ьс, который возвратит триггер 2 в первоначальное состо ние, запреща  тем самым импульсы с выхода генератора импульсов 1. Следовательно в счетчике 15 оказываетс  записанным дополнение разности сравниваемых чисел А и В до величины 2

После первого цикла сравнени  все триггеры вернулис) в исходное состо ние за исключением триггеров 21 и 22, которые оказались в противоположном состо нии.

Перед приходом третьего числа С обнул ютс  счетчики 5 и 6, затем число С записываетс  в счетчик 6 и одновременно перезаписываетс  в счетчик 5 первое число А. После чего по управл ющей шине 26 проходит импульс «начало сравнени , который подтверждает состо ние триггеров 10 и II, перебрасывает триггеры 2 и 22, и начинаетс  процесс сравнени .

Импульс переполнени  с выхода счетчика 5, который оп ть по витс  раньше импульса переполнени  с выхода счетчика 6, поскольку , проходит через элемент И 8, устанавливает триггер 0 в противоположное состо ние, закрыва  элемент И 9 от прохожде и  через него на триггер 1 импульсов переноса с выхода счетчика 6 п, открыва  по св занным с триггером 10 входам элементы И 18 и 19. Поскол эку триггер 2i осталс  в состо нии противоположном первоначальному, импульсы с генератора импульсов i начинают поступать на вход счетчика 15 через элемент И 19. Импульс переполнени  с выхода счетчи.ка 15 по витс  после того, как на его вход гфидет количество импульсов, равное А-В. Поскольку число , то и, следовательно , импульс переноса с выхода счетчика 6 придет на вход триггера 22 до момента по влени  импульса переполнени  с выхода счетчика 15. Этот импульс перебросит триггер 22 и запретит прохо.ждение импульса переноса с выхода счетчика i5 на вход триггера 21. В результате этого в данный цикл сравнени  числа С триггер 2i не изменит своего состо ни  и на вход счетчика 15 пройдет 2 импульсов, определ емое только дл тепьностью строба с выхода «б триггера П, т. е. импульсов. Вследствие этого, после данного цикла сравнени  в счетчиках 14 и 24 окажетс  по-прежнему записанной разность между числами А н В, а в счетчике 5 2 -(А-В) - дополненне разности А-В до числа 2.... С приходом четвертого числа до момента по влени  импульса переполнени  с выхода счетчика б работа устройства полностью аналогична рассмотренному случаю сравнени  чисел А и С. Импульс переполнени  с выхода счетчика 15, который по витс  после поступлени  на его вход А-В импульсов, опережает импульс переполнени  с выхода счетчика 6, который по витс  после поступлени  на его вход А-D импульсов, отсчитыва  с момента по влени  импульса переноса с выхода счетчика 5. Вследствие этого импульс переноса с выхода счетчика 15 пройдет через элемент И 17, ИЛИ Ш и перебросит триггер 21, в результате чего

импульсы пост ..пать к; вход счетчиков 14 и 24 н рекращают поступать на вход счетчи.ка 15, который осталс  в ну.евом cocTOHHiiH. Иг,тг ульсы из в.чод счетчиков 14 и 24 будут поступать до момента импульса переноса с выхода счетчика 6, который установит триггер 21 в прежнее состо ние, после чего 1Л пульсы будут поступать на вход счетчика 15 до по влени  второго импульса переполнени  с выхода счетчика 5. В счетчике 15 зафиксируетс  число 2 - (А-D). Поскольку в счетчиках 14 н 24 в результате предыдущих циклов сравнени  было загп-сано число равное А-В, приход на их вход (В - D) импульсов запишет в них -число (А-В) + 4- (В-D) А-D. Поскольку счетчик 15 перед приходом lia его вход 2 - {А-D) пмпульеов находнлс  в улевом состо нии, то в нем окажетс  .записанным число 2 - -iA-D).

Теперь рассмотрим случай, когда на вход приходит п тое число Е А. В этом случае импульс з переноса с выходов счетчиков 5 и 6 по в тс  одновре.меино, на выходе-элемента И 7 по витс  импульс, который, пройД  через элемент ИЛИ 3. установит триггер 2 в исход юе положение, прекраща  тем самым ЦИК.Л ср внсни , и в счетчиках 4, 24 и 15 останутс  зaпнcaнi ь мн числа ) и 2 - (А-D) соотЕ етственно.

Таким образом, в результате определени  максимальней .и между первым и следующим за пнм числами в счетчике 14 узла анализа 12 оказываетс  записанным числом равное .максч.мально ; положительной разности, в счетч -;г ;е 14 узла анализа 13число равное максимальюй отрицательной разности, а в счетчике 24-число равное разности между паибольшим и наг меггьши.ч ИЗ сравниваемых .исе.п.

Использование изобретени  позвол ет упростить устройство, так как в нем отсутствуют схемы сравнени .

Claims (2)

1. Устройство дл  определени  максимальной разности, содержащее генератор импульсов, счетчнк.н, регистр, триггеры, элементы И, ИЛИ, причем выход генератора импульсов соединен со входами первого и второго счетчиков, выходы которых соединены с первым; Г4ходами первого и второго узлов анализа, выходы которых подключены ко входам первого э.1емента ИЛИ, выход которого соеднгген со входом третьего счетчика, отличающеес  тем, что, с целью упрощени  устройства, в нем входна  щнна устройства соел1инена со вторым входом первого счетчика и со- входом регистра, выходы которого подключены ко входам второго счетчика, выход которого соединен с первыми входами первого и второгс э.и ментов И,

выходы которых подключены к первому входу второго элемента ИЛИ и к счетному входу первого триггера соответственно, выход первого счетчика соединен со вторым входом первого элемента И и с первым входом третьего элемента И, выход которого подключен к счетному входу второго триггера , а второй вход - к первому выходу первого триггера, второй выход которого соединен со вторым входом первого узла анализа , а второй вход второго элемента И подключен к первому выходу второго триггера , второй выход которого соединен со вторым входом второго узла анализа, выход второго элемента ИЛИ подключен к первому входу третьего триггера, второй вход которого, третьи входы узлов анализа и входы установки в единичное состо ние первого и второго триггеров соединены с первой управл ющей шиной, третьи выходы первого и второго триггеров подключены ко второму и третьему входам второго элемента . ИЛИ, выход третьего триггера соединен со входом управлени  генератора импульсов , выход которого подключен к третьим входам узлов анализа, четвертый и п тый входы узлов анализа соединены с первой и второй управл ющими шинами.

2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что в нем каждый из узлов анализа содержит счетчики, триггеры, элементы И, ИЛИ, причем первый вход каждого

узла анализа соедиион с первым входом первого элемента И, выход которого соединен с первыми входами первого и второго триггеров, первые выходы которых полключены к первым входам второго и третьего элементов И сскзтветственно, выход второго элемента И соединен со входом первого счетчика, выход которого подключен ко второму входу третьего элемента И, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен ко второму входу первого триггера, второй выход которого соединен с первым входом четвертого элемента И, выход которого служит выходом блока анализа и подключен ко

входу второго счетчика, второй вход каждого узла анализа соединен со вторыми входами первого, второго и четвертого элементов И, третий вход каждого узла а.налиаа соединен со вторым входом вторг О триггера, четвертый вход каждого узла анализа подключен к третьим входам второго и четвертого элементов И, п тый вход каждого узла анализа соединен со вторым входом элемента ИЛИ и со входарди установки в нулевое состо ние счетчиков.

5 Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 256363, кл. G 06 F 7/04, 30.05.6

2.Авторское свидетельство СССР № 395883 кл. G 06 F 7/02, 23,04.69.

27