Устройство для определения экстремума

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ, РЕСПУБЛИК

3(Я) G 05 В 13 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ. СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ .ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3600493/24-24 .(22) 06.06.83 (46) 15.10.84. Вюл. 9. 38 (72) В.Ф.Смоленков, В.P.Òàãèðîâ, Л.Л.Затолокин и Ф.М.Садыкова (71) Уфимский ордена Ленина авиационный институт им.Орджоникидзе (53) 62-.50(088.8) (56) 1.Авторское сивдетельство СССР

9 842709, K . G 05 B 13/00, 1981.

2,Авторское свидетельство СССР.

9 438005, кл, G 05 В 13/00, 1975 (прототип). (54) (57) 1,УСТРОЙСТВО )PIR ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ЭКСТРЕИУИА, содержащее 2 П, по числу разрядов кода, представляющего входной сигнал, D-триггеров, два элемента

И-НЕ и выходной элемент И-НЕ, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции и повыше- ния надежности работы, в него введены два селектора-мультиплексора, .счетчик, RS-триггер и два инвертора, причем D-входы D-триггеров подключены соответственно к входам первого селектора-мультиплексора, выходы П-триггеров подключены. к входам второго селек.

„„SU„„1118964 A тора мультиплексора, управляющие входы селекторов-мультиплексоров подключены к соответствующим выходам счетчика, прямой выход второго селектора-муль- . типлексора и инверсный выход первого селектора-мультиплексора подключены к входам первого:элемента И-НЕ> выход которого через первый инвертор подключен (при определении максимума) к первому входу выходного элемента И-НЕ инверсный выход второго селекторамультиплексора и прямой выход первого селектора-мультиплексора подключены к входам второго элемента И-НЕ, выход которого через второй инвертор подключен к S- входу й$-триггера, прямой выход RS-триггера подключен g к второму входу выходного элемента

И-НЕ, R-вход RS-триггера и С-входы

D-триггеров подключены к выходу старшего разряда, счетчика.

2. Устройство по п.l, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью р определения минимума, выход второго инвертора подключен к первому входу май выходного элемента И-НЕ, а выход первого инвертора — к S-входу RS триггера. leak

1118964

Изобретение относится к автоматическому регулированию и может быть использовано в системах экстремального регулирования, поиск экстремума в которых осуществляется на основе информации о знаке приращения функции показателя качества, выраженной, в частности, в дискретной форме.

Известно устройство дискретного действия для определения экстремума в шаговом. цифровом экстремальном регуляторе, содержащее D-триггеры, элементы И-HE и выходной элемент

И-НЕ Pl) .

Однако данное устройство имеет узкие функциональные возможности .так как не позволяет испольэовать аналого-цифровые преобразователи (АЦП) на входе устройства с различным представлением выходной информации: в двоично-десятичном коде 20

3-4-2-1 и двоично-параллельном коде.

Наиболее близким к предлагаемой является устройство, содержащее

D-триггеры, элементы И-НЕ и выходной 25 элемент И-НЕ (2) .

Это устройство позволяет определять максимум и минимум входного сиг. нала, представленного, например, в двоично-десятнчйом коде 8-4-2-1.

Устройство хорошо сопрягается с АЦП, 30 .так как и устройство и АЦП работают в одинаковом коде. Возможноиспользование в качестве АЦП цифровых вольметров, имеющих, как правило, выход измеряемого . напряжения в двоично-десятичном коде, при этом нет необходимости использовать дешифратор десятичного кода в циклический, Однако наличие большого количества элементов, обусловленное нали- 40 чием поразрядной схемы сравнения, Ьоставленной из элементов И-НЕ, усложняет конструкцию н уменьшает надежность работы.

Цель изобретения — упрощение.конструкции и повышение надежности работы.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для определения экстремума, содержащее 2п, по числу разрядов кода, представляющего входной сигнал, D-триггеров, два элемента И-НЕ и выходной элемент И-НЕ, введены два селектора-мультиплексора, счетчик, RS-триггер и два инвертора, причем D-входы D-триггеров подключены соответственно к входам первого селектора-мультиплексора, выходы D-триггеров подключены к входам второго селектора-мультиплексора, управляющие входы селекторов-мультиплексоров

60 подключены соответственнок выходам счетчика, прямой выход второго селектора мультиплексора и инверсный выход первого селектора-мультиплексора под| ключен к входам первого элемента 65

И-НЕ, выход которого через первый инвертор подключен к первому входу выходного элемента И-НЕ, инверсный выход второго селектора- мультиплексора и прямой выход первого селектора-мультиплексора подключены к вхо дам второго элемента И-НЕ, выход которого через второй инвертор подключен к S-входу RS-триггера, прямой выход RS-триггера подключен к второму входу выходного элемента

И-НЕ, R-вход RS-триггера и С-входы

D-триггеров подключены к выходу старшего разряда счетчика.

Кроме того, выход второго инвертора подключен к первому входу выходного элемента И-НЕ, а выход первого инвертора к S-входу RS-триггера °

Введение в устройство для определения экстремума двух селекторовмультнплексорсв, счетчика и RS-триггера позволяет заменить многоразрядную схему сравнения на одноразрядную и тем самым сократить количество логических элементов.

На фиг.l изображена схема устройства для определения экстремума; на фиг.2 — диаграмма импульсов управления, поступающих на вход устройства определения экстремума и АЦП

Устройство содержит D-триггеры 1, первый 2 и второй 3 элементы И-HE выходной элемент И-НЕ 4, первый 5 и . второй б селекторы-мультиплексоры, счетчик 7, RS-триггер 8, а также первый 9 и второй 10 инверторы.

Устройство определения экстремума,работает следующим Образом.

Схема, приведенная на фиг,l, соответствует случаю определения максимума входного сигнала.

При движении в направлении максимума запомненный сигнал меньше текущего значения на выходе АЦП.

Для этого случая можно записать

b„> Ъ т где в n — запомненная информация на выходе D-триггеров.

Проверка этого условия производится с помощью блоков 2, 3, 9 и 10.

Для этого при .помощи селекторов- . мультиплексоров 5i6 по сигналам тактовых импульсов, управляющих счетчиком 7, подключенчым к управляющим входам селекторов-мультиплексоров

5, б, к входам блоков 2 и 3 последовательно подключается начиная со старшего разряда текущая и запомненная информация.

Когда в„ > в на выходе инвертора 9 появляется сигйал, равный единице, который через выходной элементИ-НЕ 4 на второй вход которого подан сиг нал равный единице с выхода RS-триггера, проходит на выход. Когда Ь Ь„, на выходе инвертора 10 появляется

11189б4

Фца. 1

ТТИ сигнал равный единице, Этот сигнал поступает на S-вход RS-триггера. На выходе RS-триггера сигнал равен нулю, который запрещает прохождение на выход сигналов сравнения промежуточных разрядов.

Если необходима определить минимум входного сигнала, выходы инверторов .

9 и 10 меняются местами.

ДЛя правильной работы устройства необходима подача тактовых импульсов, соответствующих диаграмме, приведенной на фиг.2. По заднему фрон ту импульса., приходящего на С-входы

D-триггеров, происходит запись текущей информации с выхода АЦП, По переднему фронту импульса,. йриходящего на вход АЦП, происходит .смена текущей информации, пережний фронт импульса на входе AtgI сдвинут относительно тактовых импульсов, по-, ступающего на вход устройства.

Для реализации 8-разрядного устройства базовый объект (2)должен содержать 11 корпусов интегральных микросхем в средней степени интеграции, например, широко применяемо 133 или 155 серии. Из них 2 корпуса, со10 держащих по четыре D-триггеров 8 корпусов„ содержащих по три трехвхоt довые схемы И-НЕ и 1 корпус, содержащий 8-ходовый элемент И-HE

Предлагаемое устройство содержит 8 корпусов ° Иэ них 2 корпуса

15 D-триггеров, 2 корпуса селекторовмультиплексоров, 2 корпуса, содержащие элемент И-НЕ и 2 корпуса, содержащие счетчик и RS-триггер.

1118964

Составитель П.Кудрявцев

Редактор Л.Пчелинская Техред Т.Фанта . Корректор И.Муска

Заказ 7451/34 . Тираж 841 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений в открытий

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

Филиал ППП Патент, r.Óærîðîä, ул.Проектная, 4