JPH0310130B2

JPH0310130B2 -

Info

Publication number: JPH0310130B2
Application number: JP58017479A
Authority: JP
Inventors: Setsuo Arita; Tetsuo Ito; Takao Sato
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1983-02-07
Filing date: 1983-02-07
Publication date: 1991-02-13
Also published as: JPS59144947A

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の利用分野〕本発明は、二つの数値データの比較する場合
に、一方のデータを固定しておき、他方のデータ
を許容偏差内でカウント・アツプおよびカウン
ト・ダウンし、上記一方のデータが上記カウン
ト・アツプされた値とカウント・ダウンされた値
の間にあるかどうかを判定する装置に関する。

〔従来技術〕

数値データの比較に、計算機を用いて演算処理
して行なう方法は周知の技術である。この方法
で、計算機の演算速度、プログラムのステツプ数
に依存し、データ比較時間が長くなる場合があ
る。

また、数値データの比較に、レジスタ、アツ
プ・カウンタ、ダウン・カウンタを用いる方法が
ある。これは、特願昭57−53873号に示すような
方法であり、一方のデータを固定しておき、他方
のデータを許容偏差以内でカウント・アツプおよ
びカウント・ダウンし、固定された方のデータが
カウント・アツプされた価とカウント・ダウンさ
れた価の間にあるかどうかを調べ、二つのデータ
の一致を判定するものである。

この方法による従来例の概略構成を第１図に示
す。この図において、端子１にデータＡが印加さ
れると、そのデータＡがアツプ・カウンタ９およ
びダウン・カウンタ１１にロード・パルス３によ
つて取り込まれる。また、端子２に印加されるデ
ータＣはロード・パルス４によつてレジスタ１０
に取り込まれる。その後、比較開始信号が端子６
に印加されると、クロツク発生器５から出力され
るパルスはANDゲート７を介して、許容偏差設
定部８で指定される数だけアツプ・カウンタ９お
よびダウン・カウンタ１１に印加され、これがカ
ウント・アツプ用およびカウント・ダウン用のク
ロツク・パルスとなる。

この結果、カウンタ９に格納されたデータＡは
許容偏差以内でカウント・アツプされ、カウンタ
１１に格納されたデータＡは許容偏差以内でカウ
ント・ダウンされ、この過程でレジスタ１０に格
納されたデータＣと許容偏差以内で一致するか否
かが比較回路１２，１３で判定され、その結果が
ORゲート１４を介して、端子１５に一致信号と
して出力される。許容偏差以内で各々のデータが
一致していれば、ORゲート１４の出力信号が許
容偏差設定部８に印加され、その設定部８から出
力するパルスを停止させる。

以上のようにして、データＡとデータＣの一致
を判定するわけであるが、許容偏差が大きい場合
には、カウンタ９，１１に格納されたデータをカ
ウント・アツプあるいはカウント・ダウンする回
数が大きくなり、これによつてデータ比較時間が
長くなるという問題がある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、２つのデータ間の許容偏差に
応じた有効桁数及びその有効桁数中の計数回数と
を与えて、各データの偏差の大きさに無関係に、
短時間にデータを比較する装置を提供することで
ある。

〔発明の概要〕上記目的を達成するために、本発明による、冒
頭に述べた種類のデータ比較装置は、さらに、許
容偏差の大きさに応じて、アツプ・カウンタおよ
びダウン・カウンタがそれぞれカウント・アツプ
およびカウント・ダウンを開始する桁を切り換え
る手段が備えられていることを要旨とする。本発
明の有利な実施の態様においては、上記アツプ・
カウンタおよびダウン・カウンタのそれぞれカウ
ント・アツプおよびカウント・ダウンを開始する
桁を切り換える手段が、許容偏差が大きい場合に
は上位にあり、小さい場合には下位にある上記桁
以上でカウントしてデータを比較し、上記桁以下
は比較しないようにする。

本発明は、あるビツト長からなるデータを比較
する場合、第２図に示すように、許容偏差の大き
さに応じてａビツトで表わす許容偏差の有効桁数
の設定範囲を変化させて、あるビツト長Ｚから成
るデータが許容偏差以内で一致するか否かを判定
するものである。この方法は、許容偏差が小さい
場合には許容偏差の有効桁をデータの最下位桁に
あわせて、最下位桁からデータをａビツトで示す
有効許容偏差以内で比較し一致するか否かを判定
する。また、許容偏差が大きい場合には許容偏差
の有効桁をデータの上位桁側に設定し、この設定
値から上位側をａビツトで示す有効許容偏差以内
でデータを比較し一致するか否かを判定する。許
容偏差が大きくなると許容偏差の有効桁はデータ
の上位桁側に設定するため、データの最下位桁と
許容偏差有効桁の設定位置の間に何ら処理しない
ビツトｎ（これを残差ビツトと呼ぶ。）が存在す
る。この残差ビツトは許容偏差の誤差分となる。
すなわち、許容偏差は（真の許容偏差）±2^n-1デ
イジツト（ただしｎ１）となる。しかし、この
誤差分は真の許容偏差に比べ十分小さいので何ら
問題はない。

以上のように、許容偏差に応じて、許容偏差の
有効桁数の設定範囲を変えて、常に同一の有効桁
数の許容偏差でデータを比較すれば、データの比
較時間は常に短い。この具体的実施内容を図を用
いて以下に説明する。

〔発明の実施例〕

第３図は本発明の一実施の態様によるデータ比
較装置の構成を示すブロツク図で、図中第１図と
共通する引用番号は第１図におけるものと同じ部
分を表わす。

端子１および２に入力するデータＡ，Ｃを一例
として第４図に示すように、データ長を10ビツト
とし、各の値を704デイジツト、512デイジツトと
する。この値はデータ長10ビツトに対応させる
と、各々69％、50％の値となる。

そこで、許容偏差を25％として、この範囲で上
記データが一致するか否かを第３図および第５図
を用いて判定する。

第３図において、許容偏差設定部１７は許容偏
差が25％であるため、データ比較の分解能を考慮
して、アツプ・カウンタ、ダウン・カウンタの2⁵
ビツトからカウント・アツプあるいはカウント・
ダウンを開始するよう桁切換え信号１６をアツ
プ・カウンタ９とダウン・カウンタ１１に出力す
る。これに伴い、設定部１７は2⁵ビツトから25％
の値である2⁸ビツトまでの４ビツトで表わす15デ
イジツトをカウント・アツプ用あるいはカウン
ト・ダウン用のカウント・パルスの数とする。

これにより、パルス発生器５から出力される第
５図ａなるパルスは、端子６に第５図ｂなる比較
開始信号６が印加されるとANDゲート７の許容
偏差設定部１７を介して、第５図ｃに示すような
パルス１９となる。ここでパルスの数が６個とな
つているのは、後述する一致信号により、カウン
ト・アツプおよびカウント・ダウンが停止するた
めである。

ところで、アツプ・カウンタ９、ダウン・カウ
ンタ１１には、各々、第５図ｄとｆのロード・パ
ルス３，４によつて端子１，２に印加されたデー
タＡ，Ｂが第５図ｅ，ｇで示すＡ，Ｂとして格納
される。アツプ・カウンタ９、ダウン・カウンタ
１１は、特願昭56−203546号に示す構成となつて
おり、任意の桁からカウント・アツプあるいはカ
ウント・ダウンできるものである。

したがつて、第５図ｃなるパルスがアツプ・カ
ウンタ９およびダウン・カウンタ１１の2⁵ビツト
のところから印加される。このためアツプ・カウ
ンタの出力は第５図ｅ、第６図ａ〜ｇのように、
カウント・アツプされる毎にＡ１，Ａ２，Ａ３，
……となる。一方、ダウン・カウンタの出力は第
５図ｇ、第６図ｇ〜ｍのように、カウント・ダウ
ンされる毎にＢ１，Ｂ２，Ｂ３……となり、６回
カウント・ダウンされると、データＣと一致す
る。

この結果、比較回路１２は不一致信号を出力す
るが、比較回路１３が一致信号を出力するため、
これがORゲート１４を介して、端子１５に出力
される。さらに、この一致信号は許容偏差設定部
１７にも入力され、これにより、これ以上のカウ
ント・アツプあるいはカウント・ダウンをさせな
いようにする。

許容偏差設定部１７は第７図に示すような構成
である。演算装置４２はデータの許容偏差に応じ
て許容偏差の有効桁数（第３図、第６図では上位
５桁に相当）及びアツプ・カウンタ、ダウン・カ
ウンタのカウント値（第５図、第６図の例では15
個）を設定する機能を有し、有効桁設定レジスタ
４４に許容偏差の有効桁切換信号を、カウント・
アツプ／ダウン・レジスタ４３にアツプ／ダウ
ン・カウント数信号を出力する。カウンタ４０
は、ANDゲート７からのパルス１８を入力する
と、このパルス数を計数する。比較器４１は、上
記カウンタ４０で計数するパルス数とカウント・
アツプ／ダウン・レジスタ４３に設定されている
値が一致すると、ORゲート４５に“１”なる信
号を出力する。即ちORゲート４５は比較器４１
から“１”なる信号が出力されるまでパルス１８
をアツプ・カウンタ９およびダウン・カウンタ１
１にカウント・パルス信号１９を出力する。この
ようにして、許容偏差設定部１７からアツプ・カ
ウンタ９、ダウン・カウンタ１１にカウント・パ
ルス１９を出力するが、許容偏差以内で各データ
が一致すると、第３図のORゲート１４から
“１”なる一致信号が出力され、これがORゲー
ト４５に入力されるため、パルス１８はそれ以後
ORゲート４５から出力されない。第５図ｃに示
す状態がこれである。

以上のようにして、データの比較を行なうが、
これを従来の最小位桁からのデータ比較と比べる
と、データの差が192デイジツトもあるため、６
対192すなわち32倍ものデータ比較速度速度差に
なる。

以上のように、データの許容偏差に応じて、カ
ウント・アツプおよびカウント・ダウンの開始の
桁を切り換えてデータを比較することにより、許
容偏差の大きさに無関係に短時間でデータを比較
でき、その効果大である。なお、上述の例では、
カウント・アツプあるいはカウント・ダウンしな
い下位側の桁が一致していたが、不一致の場合
は、その部分を比較しないようマスクしておけば
よい。

この場合の許容偏差の誤差分はマスクした分に
なり、前記データ比較例では、2⁴ビツト以下をマ
スクすることになるので、2^5-1、すなわち31デイ
ジツト、これは全体の３％に相当するため、上記
例では許容偏差を25±３％として評価したことに
なるが、これは許容偏差の真値とあまり差はなく
問題にならない。

つぎに、本発明の応用例を示す。

第８図は多重化制御装置のデータ比較に関する
ものであり、二重化制御装置を対象とした。三重
系以上に対しては、この二重系用の比較方法を組
合せればよい。

第８図において、制御装置２１，２２はセンサ
群２０からの信号を取り込み、その後PIO演算し
て、スイツチ２４を介してアクチユエータ２５に
制御信号を出力するが、各装置の演算処理、特に
積分演算値の違いにより、演算結果やその他のデ
ータはいくぶん異なるのが通常である。そこで、
データ比較装置２３は、比較データに応じて許容
偏差を変更して、しかも短時間でデータを比較す
ることが要求され、これに前述したデータ比較装
置を適用すればその効果大である。

また、第９図はデータ伝送系に本発明を適用し
た例である。

伝送装置３０，３１と伝送装置３２，３３間の
データ伝送は非同期的に動作しているため、装置
３０，３１がセンサ群２０から信号を取り込み、
これを装置３２，３３に伝送した場合、同時刻に
おける装置３２，３３の伝送されてきたデータは
異なつている。また、これとは逆に装置３２，３
３から装置３０，３１に伝送されたデータも同様
に異なる。

したがつて、各装置間のデータ比較にあたつて
は、許容偏差を大きく変更しなければならない。
したがつて、データ比較装置２３に前述したデー
タ比較装置を適用すれば、その効果大である。

なお、２４，２４Ｍ，２４Ｎはスイツチであ
り、２５Ｍ，２５Ｎはアクチユエータであり、３
４は監視装置である。

〔発明の効果〕

本発明によれば、２つのデータ間の許容偏差に
応じて有効桁数及びその有効桁数中の計数回数と
を与えて、各データの偏差の大きさに無関係に、
短時間にデータを比較することができるようにな
つた。

本発明は、例えば多重化制御系、多重化データ
伝送系の診断に適用してその効果大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のデータ比較装置の構成を示すブ
ロツク図、第２図は本発明の原理を説明するため
にデータ比較装置に入力されるデータの構成を示
す図、第３図は本発明によるデータ比較装置の構
成を示すブロツク図、第４図は比較される二つの
データの構成を示す図、第５図ａからｈまでは第
３図に示す装置の中で使用されるパルス信号のタ
イミングを示すチヤート、第６図ａからｇまでお
よびｈからｍまではそれぞれアツプ・カウンタお
よびダウン・カウンタの出力の変化を示す図、第
７図は第３図に示す装置の許容偏差設定部の構成
を示すブロツク図、第８図および第９図は二つの
異なつた本発明の応用例を示すブロツク図であ
る。１……アツプ・カウンタおよびダウン・カウ
ンタの入力端子、２……レジスタの入力端子、
３，４……ロード・パルス、５……クロツク発生
器、６……比較開始信号端子、７……ANDゲー
ト、８，１７……許容偏差設定部、９……アツ
プ・カウンタ、１０……レジスタ、１１……ダウ
ン・カウンタ、１２，１３……比較回路、１４…
…ORゲート、１５……出力端子、１６……桁切
換え信号、１８……ANDゲートの出力パルス、
１９……カウント・パルス、２０……センサ群、
２１，２２……制御装置、２３……データ比較装
置、２４，２４Ｍ，２４Ｎ……スイツチ、２５，
２５Ｍ，２５Ｎ……アクチユエータ、３０，３
１，３２，３３……伝送装置、３４……監視装
置、４０……カウンタ、４１……比較器、４２…
…演算装置、４３……カウント・アツプ／ダウ
ン・レジスタ、４４……有効桁設定レジスタ、４
５……ORゲート。

Claims

【特許請求の範囲】１２つの数値データに対する許容偏差の大きさ
に応じて定まる有効桁数を設定する手段と、上記有効桁数中における、許容偏差で定まる計
数回数を設定する手段と、２つの数値データの一方を格納するレジスタ
と、２つの数値データの他方を格納し、上記設定有
効桁数中の最下位桁から上記設定回数相当分の計
数パルスをアツプ・カウントするアツプ・カウン
タと、２つの数値データの他方を格納し、上記設定有
効桁数中の最下位桁から上記設定回数相当分の計
数パルスをダウン・カウントするダウン・カウン
タと、上記レジスタ中の一方のデータとアツプ・カウ
ンタの計数パルス毎の計数値とを比較し、一致時
に一致信号を発生する第１の比較手段と、上記レジスタ中の一方のデータとダウン・カウ
ンタの計数パルス毎の計数値を比較し、一致時に
一致信号を発生する第２の比較手段と、該第１、第２の比較手段の一致信号の論理和出
力によつて上記アツプ・カウンタ及びダウン・カ
ウンタの計数停止を同時に行う手段と、該第１、第２の比較手段の一致信号の論理和出
力をもつて許容偏差内に両データが存在すること
を示す信号として取出す手段と、より成るデータ比較装置。