Пристрій для обробки чисел

Реферат: UA 91391 U UA 91391 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до обчислювальної техніки і може бути використана для обробки чисел, величина яких задана кількістю імпульсів. Відомий пристрій для віднімання чисел (патент України № 18569, м. кл. G06F 7/60, 2006 р., Бюл. № 11), який містить генератор імпульсів, елемент І, два лічильники, два елементи АБО-НІ і блок аналізу, який містить RS-тригер і елемент АБО, причому другий вхід елемента І з'єднаний з виходом генератора імпульсів, настановний вхід пристрою з'єднаний з входом скиду першого і другого лічильників, вхід запуску пристрою з'єднаний з S-входом RS-тригера блока аналізу, інверсний вихід якого є виходом сигналу "Кінець" пристрою, а виходи першого і другого елементів АБО-НІ є відповідно першим і другим виходами ознаки пристрою, інформаційні входи першого і другого лічильників з'єднані відповідно з входами першого і другого операндів пристрою, а інформаційні виходи є відповідно першим і другим виходами пристрою, виходи ознаки нуля першого і другого лічильників з'єднані з першим входом відповідно першого і другого елементів АБО-НІ і двома входами елемента АБО блока аналізу, третій вхід якого з'єднаний з настановним входом пристрою, а його вихід з'єднаний з R-входом RS-тригера блока аналізу та інверсним входом елемента І, перший вхід якого підключений до прямого виходу RSтригера блока аналізу і до другого входу першого і другого елементів АБО-НІ, а вихід з'єднаний з входом зворотної лічби першого і другого лічильників. Недоліком даного пристрою є обмежені функціональні можливості через відсутність порівняння операндів із зовнішнім порогом обробки. Найбільш близьким за технічною суттю є пристрій для обробки чисел (патент України № 67820, м. кл. G06F 7/60, 2012 р., Бюл. № 5), який містить генератор імпульсів, дозволяючий елемент І, n елементів АБО-НІ, n лічильників, вихідний лічильник, в подальшому вхідний лічильник, і блок аналізу, який містить RS-тригер і елемент І, причому другий вхід дозволяючого елемента І з'єднаний з виходом генератора імпульсів, установний вхід елемента І з'єднаний з виходом генератора імпульсів, установний вхід пристрою з'єднаний з входами скиду n лічильників і вхідного лічильника, вхід запуску пристрою з'єднаний з S-входом RS-тригера блока аналізу, інверсний вихід якого є виходом сигналу "Кінець" пристрою, а виходи n елементів АБОНІ є відповідно n виходами ознаки пристрою, інформаційні входи n лічильників з'єднані відповідно з входами n операндів пристрою, а інформаційні виходи є відповідно n виходами пристрою, виходи ознаки нуля n лічильників з'єднані з першим входом відповідно n елементів АБО-НІ, перший вхід дозволяючого елемента І підключений до прямого виходу RS-тригера блока аналізу і до другого входу n елементів АБО-НІ, а вихід з'єднаний з входом зворотної лічби n лічильників і вхідного лічильника, інверсний вхід елемента І блока аналізу з'єднаний з Sвходом RS-тригера блока аналізу і входом запуску пристрою, а його вихід з'єднаний з R-входом RS-тригера блока аналізу та інверсним входом дозволяючого елемента І, інформаційний вхід вхідного лічильника з'єднаний відповідно з входом порога пристрою, прямий вхід елемента І блока аналізу з'єднаний з виходом ознаки нуля вхідного лічильника, інформаційний вихід якого є (n+1) виходом пристрою. Недоліком прототипу є недостатні функціональні можливості через відсутність порівняння операндів із зовнішнім порогом обробки з фіксуванням ознак їх співвідношення. В основу корисної моделі поставлено задачу створення пристрою для обробки чисел, в якому за рахунок введення нових елементів та нових зв'язків створюється можливість порівняння масиву операндів із зовнішнім порогом і фіксування ознак їх співвідношення(>, ), що приводить до розширення його функціональних можливостей. Поставлена задача досягається тим, що у пристрій для обробки чисел, який містить генератор імпульсів, дозволяючий елемент І, n лічильників, вхідний лічильник і блок аналізу, який містить RS-тригер і елемент І, причому другий вхід дозволяючого елемента І з'єднаний з виходом генератора імпульсів, установний вхід пристрою з'єднаний з входами скиду n лічильників і вхідного лічильника, вхід запуску пристрою з'єднаний з S-входом RS-тригера блока аналізу, інверсний вихід якого є виходом сигналу "Кінець" пристрою, інформаційні входи n лічильників з'єднані відповідно з входами n операндів пристрою, а інформаційні виходи є відповідно n виходами пристрою, перший вхід дозволяючого елемента І підключений до прямого виходу RS-тригера блока аналізу, а вихід з'єднаний з входом зворотної лічби n лічильників і вхідного лічильника, інверсний вхід елемента І блока аналізу з'єднаний з S-входом RS-тригера блока аналізу і входом запуску пристрою, а його вихід з'єднаний з R-входом RSтригера блока аналізу та інверсним входом дозволяючого елемента І, інформаційний вхід вхідного лічильника з'єднаний відповідно з входом порога пристрою, прямий вхід елемента І блока аналізу з'єднаний з виходом ознаки нуля вхідного лічильника, інформаційний вихід якого є (n+1)-м виходом пристрою, введено n RS-тригерів, n елементів НІ, n елементів І, причому установний вхід пристрою з'єднаний з R-входом n RS-тригерів, прямі виходи яких є відповідно n 1 UA 91391 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 виходами ознак пристрою, виходи ознаки нуля n лічильників з'єднані відповідно з входом n елементів НІ, виходи яких з'єднані відповідно з першим входом n елементів І, другий вхід яких з'єднаний з виходом ознаки нуля вхідного лічильника, а виходи з'єднані відповідно з S-входом n RS-тригерів. На кресленні зображено структурну схему пристрою для обробки чисел. Пристрій для обробки чисел містить n лічильників 11…1n і вхідний лічильник 2, блок 3 аналізу, генератор 4 імпульсів, дозволяючий елемент І 5, n RS-тригерів 61…6n, причому блок 3 аналізу містить RS-тригер 7 та елемент І 8. Установний вхід 9 пристрою з'єднаний з входом скиду n лічильників 11…1n і вхідного лічильника 2 та з R-входом n RS-тригерів 61…6n. Вхід 10 запуску пристрою з'єднаний з S-входом RS-тригера 7 блока 3 аналізу, інверсний вихід якого є виходом 11 сигналу "Кінець" пристрою, а прямі виходи n RS-тригерів 61…6n є відповідно виходами 121…12n ознаки пристрою. Крім того, пристрій містить n елементів НІ 131…13n та n елементів І 141…14n. Вихід 15i ознаки нуля лічильника 1i, де і=1,…, n з'єднаний відповідно з входом елемента НІ 13i, вихід якого з'єднаний відповідно з першим входом елемента І 14i, . Другий вхід елемента І 14i з'єднаний з виходом 16 ознаки нуля вхідного лічильника 2, а його вихід з'єднаний відповідно з Sвходом RS-тригера 6i. Інверсний вхід елемента І 8 блока 3 аналізу з'єднаний з S-входом RSтригера 7 блока 3 аналізу і входом 10 запуску пристрою. Інформаційний вхід вхідного лічильника 2 з'єднаний відповідно з входом 17 порогу пристрою, прямий вхід елемента І 8 блока 3 аналізу з'єднаний з виходом 16 ознаки нуля вхідного лічильника 2, інформаційний вихід якого є виходом 18 пристрою. Вихід елемента І 8 блока 3 аналізу з'єднаний з R-входом RS-тригера 7 блока 3 аналізу та інверсним входом дозволяючого елемента І 5, перший вхід якого підключений до прямого виходу RS-тригера 7 блока З аналізу, його другий вхід з'єднаний з виходом генератора 4 імпульсів, а вихід з'єднаний з входом зворотної лічби n лічильників 11…1n та вхідного лічильника 2. Інформаційні входи n лічильників 11…1n з'єднані відповідно з входами 191…19n операндів пристрою, а їх інформаційні виходи є виходами 201…20n пристрою відповідно. Пристрій для обробки чисел працює таким чином. Перед початком роботи пристрою на його установний вхід 9 подається одиничний сигнал, який встановлює у нульовий стан лічильники 11…1n, вхідний лічильник 2 та RS-тригери 61…6n. Зі входів 191…19n операндів пристрою у лічильники 11…1n відбувається запис відповідних n kрозрядних операндів Аі…Аn: у перший лічильник 11 записується операнд А1, у другий лічильник 12 - операнд А2 і т. д., у лічильник 1n - операнд Аn. При цьому на виходах 151,…,15n ознаки нуля лічильників 11…1n присутні нульові сигнали. У вхідний лічильник 2 відбувається запис kрозрядного зовнішнього порогу Р зі входу 17 порога пристрою, при цьому на його виході 16 ознаки нуля також присутній нульовий сигнал. При надходженні на вхід 10 запуску пристрою, а отже і на S-вхід RS-тригера 7 блока 3 аналізу одиничного сигналу тривалістю 1τ з одночасною появою нульового сигналу на виході елемента І 8 блока 3 аналізу відбувається спрацьовування RS-тригера 7 і поява на його прямому виході одиничного сигналу, що надходить на перший вхід дозволяючого елемента І 5. На інверсний вхід дозволяючого елемента І 5 подається нульовий сигнал доти, поки не обнулиться вхідний лічильник 2, а отже, на виході елемента І 8 блока З аналізу не з'явиться одиничний сигнал. Таким чином, при наявності нульового сигналу на інверсному вході дозволяючогою елемента І 5 на його вихід проходять тактові імпульси з виходу генератора 4 імпульсів. Одиничний сигнал надходить з прямого виходу RS-тригера 7 блока 3 аналізу доти, поки не з'явиться одиничний сигнал на його R-вході, тобто на виході елемента І 8 блока 3 аналізу. Таким чином, у лічильниках 11…1n і вхідному лічильнику 2 відбувається послідовне одночасне зменшення (зчитування) інформації, оскільки тактові імпульси від генератора 4 імпульсів через дозволяючий елемент І 5 надходять на вхід зворотної лічби лічильників 11…1n і вхідного лічильника 2. Цей процес продовжується доти, поки вміст вхідного лічильника 2 не стане нульовим. При зануленні вхідного лічильника 2 на його k-розрядному інформаційному виході 18 присутні нульові сигнали, а одиничний сигнал з його виходу 16 ознаки нуля, проходячи через елемент І 8 на R-вхід RS-тригера 7 блока 3 аналізу при відсутності одиничного сигналу на вході 10 запуску пристрою, викликає занулення RS-тригера 7 і припиняє надходження тактових імпульсів через дозволяючий елемент І 5 на входи зворотної лічби лічильників 11…1n і вхідного лічильника 2. Таким чином, вхідний лічильник 2 є зануленим, а у лічильниках 11…1n фіксується різниця операндів А1…Аn, із зовнішнім порогом Р. 2 UA 91391 U 5 10 15 20 25 30 У випадку, коли будь-який операнд А1…Аn більший за значенням, ніж поріг Р, наприклад, А1>Р, тобто різниця знаходиться у першому лічильнику 11 про це свідчить наявність нульового сигналу на його виході 151 ознаки нуля. Цей нульовий сигнал інвертується, проходячи через елемент НІ 131 і подається як одиничний сигнал на перший вхід відповідно елемента І 141, на другий вхід якого подається одиничний сигнал з виходу 16 ознаки нуля вхідного лічильника 2. Одиничний сигнал з виходу елемента І 14Х надходить на S-вхід відповідного RS-тригера 61 і встановлює одиничний сигнал на його виході 121 ознаки пристрою. Це свідчить про те, що значення операнда Аi лічильника 11 більше від порогу Р у вхідному лічильнику 2, тобто виконується співвідношення А1>Р. У випадку, коли будь-який операнд А1…Аn рівний або менший за значенням, ніж поріг Р, наприклад, Аn