Устройство для определения экстремальных чисел, представленных число-импульсным кодом

Устройство для определения экстремальных чисел, представленных число-импульсным кодом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано при построении технических средств для сравнения следуюь их 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/максимальное число, и на суммирующий вход второго счетчика, выход которого соединен с регистром, в котором хранится минимальные./максимальные числа. Если в результате счета на выходе обратного переноса первого счетчика формируется сигнал переполнения , который запомнится на первом триггере, то по сигналу Сброс, поступающему на вход устройства, если осуществляется п оиск минимального числа (режим работы записать на втором триггере), второй счетчик оС- нулится, в регистре останется предыдущее минимальное число и оно снова переместится в первый счетчик. Если же осуществляется поиск максимального числа, тогда формируется сцгнал записи в регистр числа со второго счетчика (максимального), и это число затем переписывается в первый -счетчик, а второй - сбрасывается в нуль. Если же на выходе обратного переноса не формируется сигнал переполнения, то в случае поиска минимального числа образует сигнал 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.д. 1 ил. S W с К5 со 00 ч со О5

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (111 (5u4G06 F 7 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМУ СВИД ТЕПЬСТВУ (21) 3962 166/24-24 (22) 08.10.85 (46) 23.03.87. Бюл. Р 11 (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 (088 ° 8) (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗКСТРЕМАЛЬНЫХ ЧИСЕЛ, ПРЕДСТАВЛЕННЫХ

ЧИСЛОИИПУЛЬСНЫИ 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" симальное число, и на суммирующий

I вход второго счетчика, выход которого соединен с регистром, в котором хранится минимальные/максимальные числа, Если в результате счета на выходе обратного переноса первого счетчика формируется сигнал переполнения, который запомнится на первом триггере, то па сигналу Сброс, поступающему на вход устройства, если осуществляется поиск минимального числа (режим работы записать на втором триггере), второй счетчик о(— нулится, в регистре останется предыдущее минимальное число и оно снова переместится в первый счетчик.

Если же осуществляется поиск максимального числа, тогда формируется

Cl сигнал записи в регистр числа со второго счетчика (максимального), и это число затем переписывается в первый .счетчик, а второй — сбрасывается в нуль. Если же на выходе обратного переноса не формируется сиг1 нал переполнения, то в случае поиска минимального числа образует сиг- Я 1

HBJi записи в регистр HoBQI минималь- у) ного числа, который затем будет переписан в первый счетчик, а в случае поиска максимального числа этот сигнал записи не образуется, в регистре Р остается предыдущее число, счетчик второй обнуляется, в первый счетчик переписывается содержимое регистра и т.д, 1 ил.

1298736

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.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит счетчики 1 и 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 НЕ

16, 17, формирователь 18 заднего фронта импульса, группу 19 элементов ИЛИ, информационный выход 20 устройства. Число элементов ИЛИ в группе 19 равно количеству двоичных разрядов регистра 10.

Устройство работает следующим образом.

Задание режима работы устройства, т.е. задание искомого вида экстремума, осуществляется подачей на один из входов 14 или 15 задания режима поиска миксимального или минимального числа кратковременного сигнала, что может осуществляться, например, оператором, командой, поступающей от ЭВМ, и т,п. При определении минимального числа указанный импульс подается на вход 15 поиска минимального числа, при этом в устройстве происходят следующие процессы, Триггер 9 устанавливается в нулевое состояние, тогда на третьем входе элемента И 5 формируется уровень "логической 1", а на третьем входе элемента И 4. — уровень "логического 0", запрещающий работу этого элемента во всем интервале поиска минимального числа; устанавливается в нулевое состояние триггер 3 по цепи: вход задания режима 15 поиска минимального числа — элемент

ИЛИ l1 — элемент ИЛИ 13. По этой же цепи устанавливается в нулевое состояние счетчик 2, подготавливаясь к приему импульсов первой последовательности.

Уровни "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 — элемент

ИЛИ 12 — элемент ИЛИ 6, В результате этой операции из регистра стира1Q ется записанное в нем ранее экстремальное число предыдущей входной последовательности.

Уровни "логической 1" через группу элементов ИЛИ 19 поступают на инфорг5 мационные входы параллельной записи счетчика 1 во все разряды, происходит запись в счетчик 1 (в результате поступления на его вход управления записью уровня "логического .01

20 с выхода элемента НЕ 17) предельного двоичного 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 контролируемых входных последовательностей не может быть равно числу 2 + ? + ...+ 2 а ° и где Н вЂ” разряднос гь регистра 10, ЗО все они должны быть меньше этого предельного числа, 1

При поступлении на информационный вход 8 устройства первого числа k его импульсы вычитаются из содержимого счетчика 1.и суммируются счетчиком 2, Поскольку выполняется условие 1с с 2 г 2 + ... + 2 о М переполнения счетчика 1 не возникает, щ сигнал переноса с отрицательным перепадом на его выходе обратного переноса не формируется, триггер 3 сохраняет исходное состояние, при котором на второй вход .элемента И 5 подан уровень "логической 1". По окончании приема устройством числа сигнал, поступающий на вход

"Сброс" устройства 7 и отделяющий входные последовательности импуль5Q сов чисел друг от друга, обеспечивает формирование сигнала на выходе элемента И 5, Это сигнал через элемент ИЛИ 6 поступает на вход управления записью регистра 10, обеспечи-.вая запись в регистр 10 содержимого счетчика 2, которое соответствует числу k . С выходов регистра 10 это число поступает на выход 20 устройства и сохраняется там до оконча12987 36 ния поступления следующего числа обеспечивая возможность считывания числа k > внешними устройствами н любой момент времени. Одновременно числО k1,с ВыхОДОВ регистра 10 ie— рез элементы ИЛИ группы 19 подается на информационные Входы счетчика 1, на вход управления записью которого подается уровень логического 0", разрешающий запись по цепи: вход 7 — 1p элемент ИЛИ 12 — элемент НЕ 17, Писло 1 „ записывается 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

K155 — 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- 25 му очередного числа k .

Если выполняется условие k >k,, то в процессе приема устройством числа k произойдет переполнение счетчика 1. Отрицательный перепад 30 напряжения на его выходе обратного переноса в момент, когда Е 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 нлогического 0, поступающим с прямого выхода триггера 9), который препятствует прохождению сиг- 40 нала "Сброс" на вход управления записью регистра 10. В регистре 10 останется записанным число, меньшее из двух рассмотренных чисел, т.е, число 1 ;. Это число, как 45 выше, вновь записывается в счетчик 1.

Процесс восстановления исходных состояний счетчика 2 и триггера 3 пов- торяется.

Таким образом, в регистре 10 и на выходе 20 устройства будет зафиксировано минимальное .из всех рассмотренных число.

В режиме поиска максимального чис- 5 ла, когда кратковременный сигнал подается извне на вход 14 заданий режима "Макс", этот сигнал изменяет состояние триггера 9 на единичное, тогда уровень логической 1 пес тупает на третий вход элемента И 4.

Элемент И 5 на время определения максимального чиСла будет заперт уроннем логического 0 на своем третьем входе, Процесс занесения начальных условий в счетчик 2, регистр 10 и триггер 3, а также цепь подачи сигнала на вход управления записью счетчика 1 идентичны описанным ранее. Поскольку в регистр 10 записывается нулевое число и сигнал на входе 15 отсутствует, на выходах Всех, начиная со второго, элементов ИЛИ группы

19 формируется уровень "логического 0, которнй заносится в разряды

2, 2,...,2 счетчика 1, в его

1 У младший разряд заносится логическая 1" по цепи вход 14 задания режима "Макс" — элемент ИЛИ 11 — первый элемент ИЛИ группы 19, Запись единицы в младший разряд 2 счетчика 1 необходимо выполнять для того, чтобы исключить переполнение указанного счетчика до поступления первого числа k,. Указанное переполнение возникает в виде уровня логического 0" на выходе обратного переноса счетчика 1, когда в счетчик записано нулевое число и уровень сигнала на его вычитающем входе равен нулю, Первое же число k,, 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, k, 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 описанный процесс повторяется и в регистр 10 оказывается записанным число k2, Если выполняется условие k c k

3 2 то импульса обратного переноса на выходе счетчика 1 не возникает, триггер 3 сохраняет исходное нулевое состояние, что препятствует прохождению сигнала "Сброс на вход

i298736 управления записью регистра 1(). В нем оказывается запиГанным наибольшее из всех рассмотренных чисел, а именно число k

5 формул а изобретения

Устройство для определения экстремальных чисел, представленных числоимпульсным кодом, содержащее счетчики, триггеры, элементы И, первый, fo второй и третий элементы ИЛИ, причем вычитающий вход первого счетчика соединен с суммирующим входом второго счетчика и с информационным входом устройства, прямой и инверс- 15 ный выходы первого триггера соединены с первыми входами первого и второго элементов И соответственно, вторые входы которых соединены с входом

Сброс" устройства, выходы первого Zg 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- 75 ремального числа, в него введены четвертый элемент ИЛИ, формирователь заднего фронта импульса, два элемента НЕ, регистр и группа элементов ИЛИ, выход каждого 1 го элемен- 30 та которой соединен с соответствующим информационным входом первого счетчика Где 1 = tü,Z » число разрядов счетчика, первый вход i--ro элемента ИЛИ группы. соединен с выходом регистра, который является.1-м информационным выходом устройства, вторые входы элементов

ИЛИ группы с второго по N-й соединены с Первым входом второго элемента

ИЛИ, с входом установки в нулевое состояние второго триггера и с входом задания режима Мин" устройства, второй вход первого элемента

ИЛИ группы соединен с первыми входами третьего и четвертого лементов

ИЛИ и выходом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с входом установки в единицу второго триггера и входом задания режима

" Макс" устройства, вход "Сброс" которого соединен с входом формирователя заднего фронта импульсов и вторым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с третьим входом первого элемента ИЛИ и через первый элемент НЕ с входом управления записью первого счетчика, выход обратного переноса которого через второй элемент НЕ соединен с входом установки в единицу первого триггера, вход установки в ноль которого соединен с входом установки в ноль второго 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 входами соответственно первого и второго элементов И, выход первого элемента

ИЛИ соединен с входом управления записью регистра, информационные входы которого соединены с выходами соответствующих разрядов второго счетчика, 1298736

1Ф

Ы у

Составитель А. Александров

Редактор Н, Егорова Техред М.Ходанич корректор Г. Решетник

Заказ 889/50 Тираж 673

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и. открытий

113035 Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, F, Ужгород, ул. Проектная, 4