Устройство для распознавания треков частиц

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПОЗНАВАНИЯ ТРЕКОВ ЧАСТИЦ по авт. св. №845165, отличающееся тем, что, с J i / целью повьтаения быстродействия, оно содержит второй и третий блоки памяти и второй блок сравнения, один из входов которого подключен к выходу блока формирования адреса, соединенному с входом второго блока памяти, другой Bxoj - к выходу третьего блока памяти, а выход - к второму входу блока управления, выход второго блока памяти соединен с соответствующим входом блока формирования адреса, причем вход третьего блока памяти подключен к выходу блока обмена информацией . fO о 9 I (Л СП со СП 00 05 ЭВМ Риъ. 1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Ц5)> G 06 К 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Статусное слооо Микрокоиан3а

ЭВЯ

Фиг.!

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И.ОТКРЫТИЙ (611 845165 (21) 3474898/18-24 (22)20.07.82 (46)07.12.83. Вюл. 9 45 (72)Л.В. Ильков, В. Е. Крупнов, M. Мироненко и A. В. Чернов (53)621.391.19(088.8) (56)1. Авторское свидетельство СССР

9 845165, кл. G 06 К 9/00, 1979 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПОЗНАВА-.

НИЯ ТРЕКОВ ЧАСТИЦ по авт. св. Р 845165, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с

„„SU„„1059586 А целью повыпения быстродействия, оно содержит второй и третий блоки памяти и второй блок сравнения, один из входов которого подключен к выходу блока формирования адреса, соединенному с входом второго блока памяти, другой вход — к выходу третьего блока памяти, а выход — к второму входу блока управления, выход второго блока памяти соединен с соответствующим входом блока формирования адреса, причем вход третьего блока памяти подключен к выходу блока обмена информацией.

А орес Число о ЭВМ Числоо3ЭВК

1059586

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для распознавания треков или линейных элементов треков при обработке данных эксперимента.

По основному авт. св. Р 845165 5 известно устройство, используемое для распознавания треков частиц при обработке данных ядерно-физического эксперимента, которое содержит три вычислительных блока, шесть буфер- 10 ных регистров, блок формирования адреса, блок сдвига кодов, первый блок сравнения, блок памяти, блок обмена информацией, выходы которого соединены с одним из входов блока формирования адреса, входами первого, второго, пятого и шестого буферных регистров, первым входом блока сдвига кодов, второй вход которого сое динен с выходом пятого буферного регистра, выход соединен с входами третьего и чет в ерто ro буферных ре ги стров, выход четвертого буферного регистра йодключен к одному входу третьего вычислительного блока, второй вход которого соединен с выходом шестого буферного регистра, а выход - с одним входом второго вычислительного блока, второй вход которого подключен к выходу третьего буферного регистра, а выход соединен с входом дешифратора и входом первого блока сравнения, выход которого подключен к одному входу блока управления, один выход которого сОединен с вторым входом блока формирования адреса, второй выход З5 с первым входом блока памяти, второй вход которого соединен с выходом дешифратора, а выход подключен к первому входу первого вычислительного блока, второй вход которого сое-,4р динен с выходом первого буферного регистра, третий вход подключен .к выходу второго буферного регистра, а выход соединен с блоком обмена инФормацией. Устройство работает с 45 универсальной ЭВМ на правах дополнительного процессора и распознает треки, веерообразно расположенные в области исследования треугольной конфигурации и пРоходящие через вершину. Устройство предназначено для обработки данйых от измерительно-регистрирующих систем .с растровым расположением картины. Для отоб ражения фрагмента картины, ограниченного областью исследования,. в устройстве имеется блок памяти, состоящий иэ N регистров по количеству линий разложения, объединенных этой областью. Исходя из треугольной конфигурации области исследования 60 количество разрядов (триггеров) в регистрах различно: регистр .при вершине содержит один триггер, а регистр при основании - и триггеров.

Вся совокупность триггеров регист- 65 ров организована в цели — эталоны искомых образцов. Состояние триггеров анализируется путем сравнения количества взведенных триггеров в . каждой щели с пороговым значением(1) .

Однако в процессе селекции точек, принадлежащих к области исследования, для каждой анализируемой линии разложения из ОЗУ ЭВМ производится выборка начального Аи и конечного А адресов списка координат точек, зарегистрированных на данной линии. Количество таких обращений прямо пропорционально числу линий, объединенных областью исследования. По начальному адресу производится выборка кода координаты первой точки на линии, затем второй и т.д. до конца списка, после чего осуществляется переход к аналогичному анализу кодов координат точек на следующей линии и т.д. При перемещений вершины области исследования в следующую точку на той же линии процесс повторяется. Необходимость обращений к памяти для выборки

Aн и А к, а также необходимость начала айалиэа с первой точки каждой линии разложения при выполнении каждой про цедуры снижают общее быстродействие устройства, что замедляет процесс обработки картины в целом.

Пель изобретения — повышение быстродействия устройства путем сокращения непроизводительных обращений к памяти ЭВМ при обработке данных в области исследования с вершина." ми в точках одной и той же линии разложения.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для распознавания трЬ.ков частиц содержит второй и третий блоки памяти и второй блок сравнения, один из входов которого подключен к выходу блока формирования адреса, соединенному с входом второго блока памяти, другой вход — к выходу третьего блока памяти,. а выл-щ— к второму входу блока управления, выход второго блока памяти соединен с соответствующим входом блока формирования адреса, причем вход третьего блока памяти подключен к выходу блока обмена информацией.

На фиг. 1 показана структурная схема устройства, на фиг. 2 — принцип перемещения области исследования по полю картины.

Устройство содержит блок 1 обмена информацией, четвертый 2, третий 3 и первый 4 буферные регистры, второй вычислительный блок 5, дешифратор 6, первый блок 7 сравнения, первый блок

8 памяти,, первый вычислительный блок

9, блок. 10 управления, блок 11 формирования адреса, второй 12, пятый 3. и Вестой 14 буферные регистры, третий вычислительный блок 15, блок 16 сдви"

1059586

60

65 га кодов, второй блок 17 сравнения, второй 18 и третий 19 блоки памяти.

Устройство работает совместно с универсальной,ЭВМ и предназначено для обработки информации от иэмерительно-регистрирующих систем с растровым разложением картины с трековой камеры.

Первый вычислительный блок 9 производит. анализ состояния триггеров, объединенных в щели. Выход блока 1 обмена информацией соединен кодовой магистралью для передачи информации, принятой из ЭВМ, с одним входом блока 11 формирования адреса, служащего для формирования исполнительного ад-. реса А при обращении к ЭВМ при записи или выборке информации, с входом блока 16 сдвига кодов, преднаэна ченного для сдвига кода координаты вершины области исследования и кодов координат точек, зарегистрированных на картине с трековой камеры, с входом регистра 4, предназначенного для хранения кода порога дискриминации, с входом регистра 12, .служащего для хранения кода номера направления, определяющего номер щели, в которой идентифицируются точки, с входом регистра 13, служащего для хранения кода масштабирования, с входом регистра 14, назначением которого является хранение кода смещения середины строки, с входом блока 19, предназначенного для хранения конечных адресов списков данных.

Выход блока 13 соединен с входом блока 16 сдвига кодов, выход которого соединен с входами регистров

2 и 3. Регйстр 2 предназначен для хранения кода координаты вершины области исследования..Регистр 3 служит для приема кодов координат точек, зарегистрированных на картине с трековой камерой.

Выходы регистров 2 и 14 соединены с входами вычислительного блока 15, предназначенного для формирования кода середины строки.

Выходы регистра 3 и вычислительного блока 15 соединены с входами вычислительного блока 5, выход которого подключен к входам блока 7 сравнения и дешифратора 6, выходы которого подсоединены к входам столбцов блока 8 памяти, к входам строк которого подключены шины одного из выходов блока 10 управления.

Выход блока 8 памяти подключен к входам вычислительного блока 9, другие входы которого соединены с выходами регистров 4 и 12. Один вход блока управления 10 соединен с выходом первого блока сравнения 7, второй вход — с выходом второго блока сравнения 17, предназначенного для сравнения адреса анализируемой точки с адресом конца списка данных обрабатываемой строки. Выход блока памяти 19 подключен к одному входу блока сравнения 17, второй вход которого соединен с выходом блока 11 формирования адреса и вход второго блока 18 памяти, предназначенного для хранения начальных адресов списков данных.

Выход блока 18 соединен с вторым входом блока 11, третий вход которого подключен ко второму выходу блока управления. Выходи блоков 9 и 11 подключены ко входам блока 1 обмена информацией.

15 Предлагаемое устройство работает следующим образом.

При готовности к работе устройство формирует сигнал запроса в систему прерывания ЭВМ и Формирует на информационных шинах программного канала машины слово состояния. „

Обрабатывая прерывания, ЭВМ принимает слово состояния, анализирует его и в случае исправности устройства передает в последнее макрокоманду. Управление работой устройства ЭВМ осуществляет посредством макрокоманд.

Перед засылкой в устройство макрокоманды основная программа обработки, производит в оперативной памяти ЭВМ. подготовку исходных данных для выполнения макрокоманды (процедуры). Исходные данные и результаты обработки помещаются в фиксированных областях оперативной памяти.

35 В процессе выполнения процедуры устройство взаимодействует с ЭВМ по каналу прямого доступа в память авто-. номно, на правах процессора. Закончив процедуру, устройство вновь формирует

40 си нал в систему прерывания ЭВМ и т.д.

Код смещения середины k -строки принимается в регистр 14. Эта информация выбирается иэ ЭВМ один раэ на строку.

45 Собственно селекция осуществляется следующим образом.

По заданному адресу иэ оперативной памяти ЭВМ выбирается код координаты первой по порядку точки.

С выхода блока 16 сдвига кодов сдвинутый код координаты заносится в регистр 3. С выхода регистра 3 ин.формация передается на вход вычислительного блока 5, на другой вход которого поступает информация с выхода вычислительного блока 15. В процессе селекции точек по j -и строке (фиг. 2) на выходе блока 15 формируется код координаты середины строки.

Приняв макрокоманду, устройство через блок 1 обмена информациея последовательно выбирает иэ ЭПМ и заносит в буферные регистры информацию, неизменную в процессе выполнеHHH Bcc

1059586 процедуры: в первый регистр 4 принимается код порога дискриминации, в регистр 2 через блок 16 сдвига кодов заносится код координаты вершины области исследования, а в регистр 13 принимается код масштабирования. 5

После укаэанной выше информации устройство переходит к селекции точек, принадлежащих области исследования.

По заложенному в работу устройства алгоритму селекция точек и загрузка блока 8 памяти производится построчно начиная со следующей строки после вершины.

При этом действия, выполняемые устройством, для каждой строки иден- 15 тичны, Для ) -й строки иэ ОЗУ ЭВМ или второго блока 18 памяти выбирается адрес начала списка кодов координат точек, зарегистрированных на j -й линии разложения, который заносится в счетчик блока формирования адреса, адрес конца того же списка хранится в третьем блоке 19 памяти.

На выходе блока 5 формируется код 25 разности между кодом координаты середины -ой строки и кодом координаты первой по порядку точки, зарегистрированной íà j -й линии разложения..

Если код полученной разности по абсолютной величине меньше или равен наперед заданному для j -й строки значению, то считается, что такая точка принадлежит области исследования.

При выполнении данного условия, проверку которого осуществляет первый блок 7 сравнения, код полученной разности дешифрируется дешифратором

6, на одном из выходоз которого фор- 40 мируется рабочий сигнал. Так как выходы дешифратора 6 соединены с входами столбцов регистров блока 8 памяти, то на одной из шин управления по столбцам присутствует сигнал. В 45 это же время íà j -й шине управления по строкам также присутствует рабочий сигнал.

В триггер, где совпадают сигналы по строке и столбцу, производится 5р запись "1". При этом к содержимому счетчика, где хранится исполнительный адрес, прибавляется "1" и по этому адресу производится выборка из ЭВМ кода координаты следующей точки.

Этот цикл продолжается до сравнения исполнительного адреса с адресом конца списка (которое производится вторым блоком 17 сравнения), если все перебираемые точки попадают в область исследования, или до первой точки, непопавшей в,область исследования.

После этого происходит переход к селекции по (j+ 1) -й строке. Таким образом осуществляется селекция точек, принадлежащих области исследова-65 ния и отображение их в блоке 8 памяти.

После загрузки информации в блок

8 вычислительный блок 9 осуществляет анализ количества точек в щелях и сравнение с порогом дискриминации.

Если в результате анализа для щели выполняется условие.

Ер > Р, гдето — число точек (взведенных триггеров в J -й щели);

Р— порог дискриминации, то такая щель выделяется как элемент.

При этом в фиксированную область памяти ЭВМ через блок 1 выводится число точек в щели K p и номер щели Q, который соотнесен с углом наклона элемента трека.

В режиме идентификации точек, составивших выделенный элемент, алгоритм работы устройства во многом совпадает. Отличие заключается в том, что в моменты загрузки очередной точки в блок 8 памяти, вычислительный блок 9 анализирует число точек в щели, номер которой хранится в регистре 12. Код номера щели выбирается из памяти ЭВМ один раз за процедуру. Если в результате загрузки очередной точки в блок 8 памяти число точек в заданной щели увеличилось, то эта точка считается с принадлежащей элементу. Адрес хранения кода координаты этой точки в памяти ЭВМ записан в блоке 11 формирования адреса. Таким образом, устанавливается однозначное соответствие между точками, принадлежащими выделенному элементу, и адресами хранения кодов координат этих точек в памяти ЭВМ.

Введение в указанное устройство второго и третьего блоков памяти и второго блока сравнения позволяет сократить количество непроизводительных обращений к ОЗУ ЭВМ для выборки начальных и конечных адресов данных.

Если в макрокоманде указано на выборку адресов начала и конца списков из памяти ЭВМ, то они выбираются из ОЗУ

ЭВМ. Адреса конца списка засылается в третий блок памяти, адрес начал в блок формирования адреса, откуда переписывается во второй блок памяти.

При отсутствии в макрокоманде указания на выборку адресов начала и конца списков из ОЗУ ЭВМ они выбираются для каждой линии разложения из второго и третьего блоков памяти. При выполнении процедуры содержимое второго блока памяти изменяется, если адрес первой точки, попавшей в область исследования, отличается от адреса начала списка по данной строке.

В этом случае адрес первой точки, попавшей в область исследования, записанный теперь в регистр второго блока памяти, становится новым адре1059586 конца списков выбирается из второго и третьего блоков памяти, а не из

ОЗУ ЭВМ, что сокращает на 20-30% количество непроизводительных обращений к памяти для выборки А и А>

Составитель Т. Ничипорович

Техред И.Иетелева

Редактор Л. Пчелинская

Корректор:В. Гирняк

Подписное

Заказ 9843/54

Тираж 706

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4 сом начала списка данных. Если далее следует процедура с вершиной области исследования на той же линии разложения, что и у предыдущей процедуры, то в этом случае адреса начала и

1 и

@+1