Устройство для определения экстремумов функций

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ; ЭКСТРЕМУМОВ ФУНКЦИЙ, содержащее три схемы сравнения, регистры текущего значения фукции и экстремума функции, причем входы модуля функции устройства соединены с первой группой входов первой схемы сравнения , вторая группа входов которой соединена с выходами регистра текущего значения функции, первая группа входов второй схемы сравнения соединена с входами значения порога устройства, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства , оно содержит двухразрядный регистр записи результата, элемент И, элемент ИЛИ, два формирователя импульсов, элемент задержки и две группы элементов И, причем выход первой схемы сравнения соединен с первым информационным входом двухраэрядного резистра записи результата , синхровход которого Подключен к входу стробирующих импульсов устро 1ства , а выход первого разряда соединен с входом запуска первого формирователя импульсов, выход которого соединен с управляюпщми входами элементов И первой группы, выходы которых являются выходами локальных экстремумов функции устройства, а информационные входы подключены к соответствующим выходам регистра текущего значения функции, вход записи которого соединен с входом записи регистра экстремума функции и входом тактовых импульсов устройства , информационные входы регистра текущего значения функции подключены к входам значения функции ройства и соответствующим информа (Л ционным входам регистра экстремума функции, выходы которого соединены с информационными входами элементов jH второй группы и первой Jгpyтfпoй входов третьей схемы сравнения,выход которой подключен к второму информационному входу двухразрядного СХ) регистра записи результата, выход ел второго разряда которого соединен с 00 Is9 первым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу элемента И, выход которого соединен с входом разрешения записи регистра экстремума функции, а второй вход подключен к входу разрешения записи регистра текущего значения функции и выходу второй схемы сравнения, вторая группа входов которой подключена к второй группе входов третьей схемы сравнения и входам модуля функции устройства, вход знакового разряда функции устройства соединен с входом второго формирователя импульсов, выход которого соединен с входом ус

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУбЛИК (5!)4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОбРЕТ =НИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3747692/24=24 (22) 24.05.84 (46) 15. 10.85. Бюп. Р 38 (72) А. Е. Спектор, В.П. Сухинин, А.М.Мещанинов и Л.П.Гришин (71) Сызранский ордена Октябрьской

Революции и ордена Трудового Красного Знамени турбостроительный завод и Сызранский филиал Куйбышевского политехнического института (53) 681. 325. 5 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 402001, кл. G 06 F 15/36, 1973.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1005032, кл. G 06 F 7/06, 1981. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ЭКСТРЕМУМОВ ФУНКЦИЙ, содержащее три схемы сравнения, регистры текущего значения фукции и экстремума функции, причем входы модуля функции устройства соединены с первой группой входов первой схемы сравнения, вторая группа входов которой соединена с выходами регистра текущего значения функции, первая группа входов второй схемы сравнения соединена с входами значения порога устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит двухразрядный регистр записи результата, элемент

И, элемент ИЛИ, два формирователя ймпульсов, элемент задержки и две группы элементов И, причем выход .первой схемы сравнения соединен с первым информационным входом двух. разрядного резистра записи результата, синхровход которого подключен к входу стробирующих импульсов устро "яства, а выход первого разряда

ÄÄ SUÄÄ 3 185327 соединен с входом запуска первого формирователя импульсов, выход которого соединен с управляющими входами элементов И первой группы, выходы которых являются выходами локальных экстремумов функции устройства, а информационные входы подключены к соответствующим выходам регистра текущего значения функции, вход записи которого соединен с входом записи регистра экстремума функции и входом тактовых импульсов устройства, информационные входы регистра текущего значения функции подключены к входам значения функции устройства и соответствующим информационным входам регистра экстремума функции, выходы которого соединены с информационными входами элементов

iH второй группы и первой группой входов третьей схемы сравнения,выход которой подключен к второму информационному входу двухразрядного регистра записи результата, выход . второго разряда которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу элемента И, выход которого соединен с входом разрешения записи регистра экстремума функции, а второй вход подключен к входу разрешения записи регистра текущего значения функции и выходу второй схемы сравнения, вторая группа входов которой подключена к второй группе входов третьей схемы сравнения и входам модуля функции устройства, вход знакового разряда функции устройства соединен с входом второго формирователя импульсов, выход которого соединен с входом ус1185327 тановки в "0" регистра записи резуль= тата, входом запрета первого формирователя импульсов и управляющими вхо дами элементов И второй группы, а

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при разработке специализированной измерительной и вычислительной аппаратуры, предназначенной для 5 определения экстремумов, наибольших и наименьших значений функций на заданном интервале.

Цель изобретения — упрощение устройства. 1О

На фиг. 1 представлена функциональная электрическая схема устройства, на фиг. 2 — график исследуемой функции, на фиг. 3 — временные диаграммы работы устройства. 15

Устройство содержит схему 1 сравнения, двухразрядный регистр 2 запи— си результата, формирователь 3 импульсов, регистр 4 текущего значения функции, группу элементов И 5, схему 20

6 сравнения, элемент ИЛИ 7, элемент

И 8, регистр 9 экстремума функции, группу элементов И 10, схему 11 сравнения, формирователь 12 импульсов и элемент 13 задержки. 25

Устройство работает следующим образом.

На вход 1 поступает код исследуемой функции в виде N-разрядного параллельного двоичного кода, в кото- 31) ром старший разряд является знаковым.

На вход 2 поступает тот же код, но без знакового разряда (модуль). На вход 3 поступают стробирующие импульсы, задержанные по отношению к моменту изменения кода функции на >, ) 100 н.с и служащие для фиксации в регистре 2 состояния выходных шин первого 1 и второго 6 блоков сравнения. По вх. 4 поступает N-разряд- 4О ный параллельный двоичный код порогового напряжения ДД (код помехи).

Синхроимпульсы, поступающие по вх.5 служат для записи информации в ре— гистр 4 текущих значений и регистр 45

9 экстремальных значений при налиЧерез элемент задержки — c вторым входом элемента ИЛИ, выходы элементов И второй группы являются выходаI» ми экстремума функции устройства.

2 чии соответствующего уровня на шинах управления информационным входом указанных регистров. На вх. 6 поступает знаковый разряд кода исследуемой функции.

В исходном состоянием регистров

2, 4 и 9 является нулевое. Элементы

И группы 5 и 10 закрыты. Условно сигналы, подаваемые на первые входы блоков 1, 6 и 11 сравнения обозначим буквой А, а сигналы, подаваемые на вторые входы — буквой В. При А > В с выхода схемы 1 сравнения формируется

"0", при A i  — "1". При А > В с . выходов схем сравнения 6 и 11 формируется "1", при А с  — "0".

При поступлении кода первого значения исследуемой функции (фиг. 2, т. 1) А > В и "0" с выхода схемы 1 сравнения подтверждают нулевое состояние первого разряда регистра 2.

Первый формирователь 3 импульсов, представляющий собой генератор сигнала "Старт-стоп" (Волков С. Генераторы прямоугольных импульсов на

МОП-элементах. — M.: Энергоиздат, 1981, с. 125-126, рис. 3-60, 3-62) и срабатывающий от фронтов и срезов входных импульсов, не формирует импульс на выходе, группа элементов

И 5 закрыта. Тот же код первого значения исследуемой функции вызывает формирование на выходы схемы

Ь сравнения "1" (фиг. 3, t ), которая заносится во второй разряд регистра 2 стробирующим импульсом с входа 3 (фиг. 3, t,).

"1" с выхода второго разряда регистра 2 через элемент ИЛИ 7 поступает на первый вход элемента И 8, на второй вход которого также поступает "1" с выхода схемы 11 сравнения, так как код первого значения функции больше кода порогового напряжения (A % В) "1" с выхода элемента И 8 открывает информационный

1185

10 з вход регистра 9 экстремумов и синхроимпульс с вх. 5 производит запись кода функции, поступающего с вх. 1 устройства в регистр 9 и в регистр

4 текущих значений (фиг. 3, t ), информационный вход последнего открыт сигналом с выхода схемы 11 сравнения.

Аналогично работает устройство при поступлении на вх. 1, 2 и 6 устройства кодов второго и третьего значений функций (фиг. 2, т. 2 и 3), При поступлении кода четвертого значения функции (фиг. 2, т. 4) с выхода схемы 1 сравнения .формируется

"1", так как A (В (фиг. 3, t ).

Первый разряд регистра 2 устанавливается стробирующим импульсом, посту— пающим с вх. 3, в единичное состояние (фиг. 3, ), что вызывает запуск первого формирователя 3 импуль— сов, импульс с выхода которого открывает группу элементов И 5 и экстремальное значение кода функции, соответствующее ее третьему значению и хранящееся в регистре текущего значения 4, поступает на второй выход устройства. Затем в регистр 4 текуще—

ro значения заносится (фиг. 3, 1ь) код функции, соответствующий ее четвертому значению. С выхода схемы 6 сравнения формируется "0 (фиг. 3, t<), который заносится во второй разряд регистра 2 по фронту стробирующего импульса (фиг. 3, t ). Нулевой уровень с выхода второго разряда регистра 2 через элемент ИЛИ 7, на втором входе которого также "0 с выхода элемента задержки 13 поступает на первый вход элемента И 8, ну40 леной уровень с выхода которого закрывает информационный вход регистра

9 экстремума, таким образом сохраняя предыдущее значение кода функции, соответствующее ее третьему значению.

При поступлении пятого-седьмого значений кода исследуемой функции на выход 2 устройства поступают коды пятого и шестого значений функции

327 4 (фиг. 2, т. 5 и 6) . В регистре 9 экстремума сохраняется значение .кода функции, занесенное при поступлении третьего ее значения.

При поступлении восьмого значения кода функции (фиг. 2, т. 8), которое меньше значения порога, на выходе схемы сравнения 11 формируется "0" (фиг. 3, t ), который закрывает информационные входы регистров 4 и 9.

Занесение восьмого значения кода функции в эти регистры не происходит.

При поступлении девятого значения кода функции (фиг. 2, т. 9) на вх. 6 устройства изменяется логический уровень напряжения, так как меняется знак функции, это приводит к срабатыванию второго формирователя импульсов, импульс с выхода которого открывает группу элементов И 10 и код, соответствующий наибольшему значению функции (фиг. 2, т. 3), поступает на первый вьмод устройства (фиг. 3, t8). Тот же импульс с выхода формирователя 12 импульсов производит установку устройства в исходное состояние, для чего он обнуляет регистр

2, поступает на управляющий вход формирователя 3 импульсов, являющийся входом запрета. Указанные установки необходимы для исключения возможного появления ложных экстремумов на втором выходе устройства в начале каждого полупериода функции. По срезу выходного импульса формирователя 12 импульсов запускается элемент 13 задержки (фиг.3, ) импульс с выхода которого поступает через элемент ИЛИ 7 на вход элемента И 8, "t" с выхода которого открывает информационный вход регистра 9 экстремума и код девятого значения исследуемой функции по синхроимпульсу, поступающему с входа 5 устройства (фиг. 3, t« ), заносится в регистры 9 и 4.

Следующие значения кода функции обрабатываются аналогично описанному.

1l85321! )85327 и-фюцв

Значеноа дюнам иЕ

8wvrrrw

Составитель Е.Иванова

Техред Т.Дубинчак Корректор М.Максимишинец

Редактор Л.Пчелинская

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 6366/45. Тираж 709 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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