Устройство для определения экстремальных чисел

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 С 06 F 7/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ..ФГ и

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1064277 (21) 4622559/24 (22) 20.1?.88 (46) 30.01.91. Бюл. Н 4 (72) A.A.Чудов и В,И.Потапенко (53) 681.3?5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р- 1064277, кл. r, 06 F 7/06, 1982.

I (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ ЧИСЕЛ (57) Изобретение относится к вычислительной технике. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и области применения устройства путем определения наиболее часто встречающегося числа определяемых устройством уровней порогов.

„„SU„„1624441 А2

Ус гройство содержит информационный вход 1, вход 2 управления, сче гчик 3, регистр 4, регистр 5, коммута гор 6, блок 7 сравнения, триггер 8, счетчик 9, триггер 10, элементы И 11 и 12, сумматор 13, счетчик 14, блоки 15 и 16 изменения кода, вход

17 ус гановки кода, блоки 18 — 20 сравнения, элементы И 21-23, счетчики

24-26, блоки 27 и ?8 сравнения, блок

29 анализа результатов, племен гы

И 30-32, одновибраrnp 33, регисгр 34, выход 35. Ус гройс гво обеспечивае-г определение максимального экстремума входных чисел и опера гивно изменяющихся уровнях порогов определения, вырабагываемых самим устройством из совокупности входвых чисел. 4 ил.

1624441

Изобретение относится к вычислигельной технике и может быть использовано для выделения экстремальных чисел, например при контроле работоспособности счетчиков, работающих по методу статистического суммирования импульсов измеряемой частоты.

Пель изобретения — расширение функциональных нозможнос гей устройс-.ва за счег определения наиболее часто встречающегося числа в определяемых устройством уровнях порогов.

На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства для 15 определения экстремальных чисел на фиг. 2 — временная диаграмма сигналов на входах и выходах элементов устройства (номера позиций соответствуют номерам входов и элементов на 20 фиг. 1), на фиг. 3 — пример определения эксгремальных чисел,(где п числа на выходе счет ика 14; и,. — числа íà вь»ходе блока 15, п — числа на выходе блока 16; А — графа резуль- 25 тата определения экстремальных чисел, .

 — графа наличия сигнала на выходе элемента И 32, С вЂ” графа наличия сигнала на выходе элемента И 31; D— графа наличия сигнала иа выходе эле- 30

f менга И 30, + — наличие сигнала) на фиг. 4 — пример реализации блока анализа результатов, обеспечивающего формирование сигналов ía выходах, где 39 — линия, соединяющая с входом элемента И 31; 40 — линия, соединяющая с входом элемента И 30, 41 линия, соединяющая с входом элемента И 32).

Устройство (фиг.1) содержит инфор- 40 мационный вход 1, вход 2 управления, счетчик 3. регистр 4, регистр 5, комму гатор 6, блок 7 сравнения, триггер

8, счегчик 9, триггер 10, элемент

11, элемент И 12, суммагор 13, счетчик 14, блок 15 изменения кода, блок

16 изменения кода, вход 17 установки кода, блок 18 сравнения, блок 19 сравнения, блок 20 сравнения, элемент

И 21, элемент И 22, элемент И 2), счетчик 24, счетчик ?5, счетчик 26, блок 27 сравнения, блок 28 сравнения, блок. 29 анализа результатов, элемент

И 30, элемент И 31, элемент И 32, одновибратор 33, регистр 34, выход

35 устройства.

Блок изменения кода является комбинационным сумматором — вычитателем 16 и 15. Блок 29 анализа результатов (фиг.4) содержит элементы И 36 и 37 и элемент И-ИЛИ 38, выходы 3941.

Устройство для определения экстремальных чисел работает в два этапа.

На первом этапе, когда триггер 10 находится в нулевом состоянии (фиг.2), происходит определение границ между минимальными и максимальными числами из совокупности чисел, поступающих на информационньп» вход 1. На втором этапе происходит определение числа, наиболее часто встречающегося в границах, определенных на первом этапе.

В начальньп» момент, совпадающий» с первым импульсом на входе 2 управления (фиг.2), производится ус гановка счегчиков 3, 9, 14, 24-26, регистров

4, 5 и 34 и триггера 10 в нулевое состояние и с некоторой задержкой на время переходных процессов триггера

8 в единичное состояние (цепи уста- новки на фиг. 1 не показаны).

Единичным потенциалом с выхода триггера 8 к второй группе входов блока 7 сравнения подключаются выходы регистра 4, а нулевым потенциалом— выходы регистра 5. На выходе блока 7 сравнения формируется единичный потенциал, если число на первой группе входов, соединенных с выходами счетчика 3, больше или равно числу на второй группе входов, соединенных с выходами коммутатора 6. Таким образом, в начальньп» момент на выходе блока 7 сравнения имеет место единичный потенциал и регистры 4 и 5 открыты по управляющим входам. На вход 1 устройства поступает информация,заданная числоимпульсным кодом. Счетчик 3 подсчитывает импульсы, поступающие на счетньп» вход на интервале между импульсами, поступающими на вход 2 устройства и залающими временной интервал счета импульсов счетчиком 3. Код числа импульсов, подсчитываемых счетчиком 3, подается на информационные входы регистров 4 и 5 и на первую группу входов блока 7 сравнения. На вторую группу входов блока 7 сравнения подается код числа 0 с выходов регистра 4, поэтому на выходе блока 7 сравнения по-прежнему имеет место единичный потенциал. С приходом второго импульса на вход 2 устройства передним фронтом этого импульса производится запись в регистры 4 и 5, открытые по

1б24441

В момент счета, когда исло m с гановится равным числу г»,(, запислнному в регистре 5, на выходе блока 7 срлв55 нения формируется единичный потенциал, открывающий регистр 5 по управляющему

ВХОДУ На ВРЕМЯ ДЛЛЬНЕйШЕГО СчЕта ЧИСла импульсов. управляющим входам кода числа m(иь пульсов, подсчитаннл»х счетчиком 3 на ингервале между первым и вторым импульсами записи по входу 2. Задним

5 фронтом этого импульса производится установка счетчика 3 в нулевое состояние, а триггера 8 — в единичное состояние., что соответст»»уег подключению к второй группе входов блока 7 сравнения выходов регистра 4. fia интервале между вторь»м и гретьим импульсами записи по входу ? счетчиком 3 производится подс ет числа m импуль2 сОВ 1 пОступающих»(л вход 1 уе гровс твл, » 5

Пусть m c m „тогда в процессе счета числа m< импульс в регистр 4 будет Открыт ITO управляющему входу, а регистр 5 злкрыт. С приходом третьего импульса записи по вход 2 20 в регистр 4 записывае.гся число ш<, а в регистре 5 по-прежнему сохраняняется число m<, счетчик 3 устлнавливается в нулевое состояние, триггер 8 — в единичное. На ин гервале 25 между третьим и четвер гым импульсами записи нл входе 2 счетчиком 3 производится подсчег числа m> импульсов, пос гупающих нл вход 1 устройства.

Пусть

i I

В моменг счега, когда числа m>c и» на выходе блока 7 срлвнения имеег место нулевой потенциал, поэтому в данный момент регисгр 5 закрыг по управляющему входу, а регистр 4 огкрыг.

Il

В момент счета, когда исло m > сгановится равным числу m2, записанному в регистре 4, нл выходе блока 7 сравнения формируется еди»(ич»(ьп» потенциал, при этом триггер 8 положительным перепадом перебрась»вается в нулевое сос гояние. Регистр 4 закрывается по управляющему входу, а на вгорую группу входов блока 7 срлвнения в дальнейшем подаегся число m( с выходов pel Hc»pP 5. Так как число

I и

m = m, то тп c m и на выходе блока 7 сравнения »Toe Ifå подключеHI»R Bbl ходов регистра 5 формируется нулевой потенциал, блокирующий регистр 5 по

50 управляющему входу.

С пРихоДОм че f»IPPTol IfililvJTI cл зл

ПИСИ На ВХОД ? ПРОИЗНОДИтСЯ ЗаПИСЬ H регистр 5 числа»п, ycтановкл сче l IIIка 3 в нулевое состояние, триггерл 8 в единичное сос.гояние, при эгом в рсгис»pe 4 остается записанным число ш2. В дальнейшем, если число подсчигываемых импульcnII ме»»ы»»е минимального числа, (al»Hca HHol o H pel Ifc. гре 4, T o данное число злпг»еь»влется в регистр

4, если число подсчи гывлемых импульсовв больше w»1»(clima»T I Ho».o числа, за— писанного в регистре 5, то данное число записывается в регистр 5. Если число подсчитанных импульсов болыпе минимального, записанного в регистре

4, но меньше максимального, записанного в регистре 5, то данное число не записывается в регистри 4 и 5, которые в момент записи закрыты по управляющим входам. Таким обрлзом, на данном этапе работы устройства в регистры 4 и 5 помещаются минимальные и максимальные числа, определяю»(»»е границу между минимальными и максимальными числами из совокупности чисел, постуllàþöèõ H I инфoðì löèoHный вход 1 устройства.

Далее нл втором этлпе работы устройсгва предпол<»ж»»м, «T n определение максимального»(щ»ни»»лль»»ого (»»сел

Осущесгвляе гся зл К периодов сигналов, поступающих по входу 2. Исходя из эгого, выбираем емкость счетчика 9, равной К, поэтому при подсчете счетчиком 9 К импульcnli, linc T yi»1»IIIITHx ITo входу 2, на выходе счетчика 9 формируегся сигнал, который осуг»ествляет ус гановку трпггерл 10 в едиш(чное состояние. Елини (ным перепадом с выхода триггерл 10, пос гупаьплим нл вход записи с ет п»кл 14, производи гся запись в данный с етчик кода с выходов сумматора 13. Нл перв».п» и второй входи сумма гора 13 иоступлют коды с выходов регис гров 4 и 5. !

Нл выходах сумма гор1 13 формируегся код, рлвшlé cpp;ill(лрифметичеСКОЙ СУММЕ КОДОВ НЛ II.IOI(1Ê CVMM;l I Ора 13, так как нл вход»п сумма горл 13 поступае г код с выхо; ов с глрших разрядов (кроме первого, ь»:»1;»»»его) регистров 4»» 5. С»»их»чов c leT IIII

14 ЗЛПИСаННИй С СуМIIË Гора 13 Коц IT

° о (фиг. 3) I»oc. гуHpp r н1 первую группу входов 6 In»o»T 15 и 16, »In I op»le я»»ляются соо i âp Тс гI OIIHo Tii I il г1 гелем сумматором и осугв е г» ", ь г соответст—

1624441 единичные сигналы на одном из трех выходов 3с)-41 .

Спответствие результатов определения экстремальных чисел (соотношение кодов чттсел на «ыхпдах счетчиков 24?6) и наличие ст!гналпв на «!!ходах элементов И 30-32 приведено на графике и в таблице на фиг.3.

1!алрцмер если код числа 11 на «blходе с те г !ика 24 бпльв1« кс да !псла и ( на выходp с le т !нка ?5, Ho»ен! ше кода числа и на выходе счетчт(ка 26, го единт!чный! сигнал фпр»пру« гся на выходе 40 блок» анализ» р«аул!,та гов ц !!а «1 тхпд1..1лс ме! Iта И 30 (ll с pн lя Г. Грп ка таб..шцы Н;1 фиг. 3) .

Если е.д11нтг(1н Ill сит нал сАор IIIpn«PIH на первом 40 тчтхпде блска 29 анатшэа результа rn«, го «момен г фпрьп(р(нация сигнала на в! 1хп: е с 1« т 1ика 9 p;(H«llч35

1 «Hll -11:1; п1.е и с ут1ьп1рование нс котс р 1гп 11пс го«нного псла, записанного «а и гпр11х входах (вход 17) с чl(слпм нос Гулаlelp(I<» с в! !Хс дпв с (е Г чика 1 -1. инАс рмация с «blxnJ(n«счетшка 14, а также с вьтхnJ(n«блоков 15

16 (коды rl < и и ) ппстут(ает на первые входи бпп!сп«18-20 срав11ения, на вторые входы которых поступает

KoJI с: выходo« счет шка 3. При совпадении кодс« на выхопе одного из блоков 18-20 срат<неш!я Аормируется едини IHbIII сигH;III, кп горый поступает соо гве rc гвенно на первые входы элементов И 21 — ?3. 1!а вторые входы JI aHных ..»!«ментов И через элемент И 12 пос тупа« г импульс записи с «xoJ(a 2.

При папи IIIH етппшчного пс тенциала H;I пер«пм входе элементo« И 21-23 счетчики ?4-26 в момен г J(PIIO râèÿ импульса на входе ? увели иваюг свое содержимое II;a ег(1(ницу. Вь(хпд!! счетчиков

24-?6 п дклк1чены к входам блоков 27 и ?8 сравн«ния, которые соответственно осушествляют сравнение кодов счет (т1кпв ?4 и ?5 и 24 и 26 и формирую! сигналы Ьпльше", "Равно" и Ме«1111«" (в качестве примера выполнения блоков 27 и 28 можно указать

И1(Г 533СП1) .

1лок 29 анализа резуль гатов проиэ«оди г cpa«He«!le потенциалов т1ыходов блоков 27 и ?8 сравнения и формирует

1lb1ll ими ул! Г сап!)»1!1)у« то 11 на выхпт(ах

-1лемен rn« И 11 и 30, ч rn т(р1111пдит к увеличс HHIo сод ржцмпго счетчика 14 на единицу. Если «д(IHI«(«IIII сигнал

Аормируетe я 111 т! тс рп» 39 вьг:;n,тс блока

29 анализа результатов, го производи гся уменьшение содержимого сче гчика 14 на единицу. При формировании единичного сигнала на третьем 41 выходе блока 29 единичный сигнал Аормнруется на выходе элемента И 32, при этом в регистр 34 переписывается содержимое счетчика 14, соответс.гвующее числу, наиболс.е часто встречающемуся в заданном диац!(зоне (в границах) мехсду минимальными и максимальными числами, и запускается одновибратор 33, формирую!т(ий импульс сброса, который пбнуляет регистры 4 и 5, счетчики 3, 9, 14, ?4-?6 и триггер 10 (фиг.?.).

Формула и з и б р е т е н и я

Ус гройство для определе«ия экстремальных чисел по авт.св. h" 1064277, и гли чают!(е е с я ° гем, что, с целью расширения функциональных возможносгей за счег определения наибот!ее часто встречаю!!(егося числа, в него введены пя.гь счетчиков с второго по шестой, второй триггер, вбсемь элементов И, сумматор, два блока изменения кода, пять блоков сравнения с в горого пп шестой, блок анализа результа fnB, одновибратор, третий регистрр, выходы которогn !твляются выходами наиболее часто «с гречающегося числа устройства, а вход заниси регистра соединен с входом олт!овибратора и выходом первсгn элемента И, первый вход когорого соединен с первыми входами второгo и третьего элеменТоВ И H с «ыходом четвертого элемента

И, первый вход которого соединен с входом записи второго счетчика, с первым входпм пятого элемента И и с выходом второго триггера, вход ус гановки в "1" кпторого спединен с вторым входом чет«ертого элемента И и выходом грегьего счетчика, счетный вход которотп cnpqH«eH с входом управлпнт!я усгройства и вторы» входом пятого элементo И, выход которого соединен с первыми вхоцами шестого, седьмого и восьмого элементов И, вторые входы которых соединены спптветсгвенно с выхода»и вгор !го, третьего и чегвертого блоков сравнения, соответс гвующие входы первых групп кого— рых объединены и подключены к Bblxo да» разрялов первого с 1етч!(ка, входы вторых гр, пп «торогп 11 -Ip r«pртого

16? «441

20 блоков c p 1 HH6. ния ((од ключ ель! cAoTBE т< т— ненно к кь;.:одам первог< и второго блоков изменения кода, входы первых групп которых объединены и соединенны с соотне гствуюшими информационными входами третьего регистра, с входами второй группы третьего блока сраннения и с выходлми разрядов второго счетчикл, нходы в.горьгх групп первого и второго блоков изменения кода объединены и являются входами установки кода устройства, вход усгановки в "0" всех счетчиков, второго триггера, первого и второго регистров подключены к выходу одновибратора, информационные входы вгорого счетчика подключены к выходам сумматора, входы первой и второй групп Ко торого подключены соответственно к выходам первого и второго регистров, нходы прямого и обрлтного счета втор< го счетчика подключены с< откс rc гненно к вьгходам íторого и третьего элементов И, вторые вхолы которых соединены с первым и вторым выходами блока анализа резуль гатов, третий выход которого подключен к второму входу первого элемента И, входы первой и второй групп блока анализа результатов соединены соответственно с выходами пя гого и шестого блоков сравнения, входы первых групп которь)х подключены соогвегствонно к выходам разрядон пятого и шестого счетчиков, входы вторых групп пятого и шестого блоков сравнения с< единены с вьгходами разрядов четвертого счетчика, входы прямого счета чегнертого, пятого и шестого счетчиков подключены соответстненно к выходам шес гого, седьмого и восьмого элементов И. 624441

Редакгор Р.Середа

Заказ 190 Тираж Подписное

ВНКИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Умгород, ул. Гагарина, 101 от уеиенша

am гмюеипи

Г7

Составитель В. Козлов

Техред М.Дидык Корректор Л.Пилипенко