Устройство для определения экстремальных значений функции

 

Изобретение относится к вычислительной и информационно-измерительной технике и может быть использованр в системах автоматического контроля и управления технологическими процессами. Цель изобретения - упрощение устройства и расширение его функциональных возможностей за счет обеспечения запоминания минимальных и максимальных значений функции . Устройство содержит первый 1 и второй 2 счетчики импульсов, триггеры 3 и 4, элементы И 5 и 6, первый одновибратрр 7, вход которого соединен с информационным входом устройства, элементы ИЛИ 8 и 9, генератор 10 пачек импульсов, второй одновибратор 11. Устройство работает в .режимах сквозной передачи сигнала У определения экстремальных значений вход ного сигнала. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 06 F 7/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ жал.1 (21) 4780814/24(22) 10,01.90 (46) 29.02,92.Б.юл. М 8 (71) Тольяттинский политехнический институт (72) С.Д.Новиков, B.Ä.Шелеметьев, Г.М.Кузьмичев и А;Г.Решетов (53) 68.1.325.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N- . 760087, кл. G 06 F 7/02, 1974.

Авторское свидетельство СССР

l4 271893, кл. G 06 F 7/02, 1968. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ ЗНАЧЕНИЙ ФУНКЦИИ (57) Изобретение относится к вычислительной и информационно-измерительной тех5U 1716503 А1 нике и может быть использовано в системах автоматического контроля и управления технологическими процессами. Цель изобретения — упрощение устройства и расширение его функциональных возможностей за счет обеспечения запоминания минимальных и максимальных значений функции. Устройство содержит первый 1 и второй 2 счетчики импульсов, триггеры 3 и

4, элементы И 5 и 6, первый одновибратор 7, вход которого соединен с-информационным входом устройства, элементы ИЛИ 8 и 9, генератор 10 пачек импульсов, второй одновибратор 11. Устройство работает в режимах сквозной передачи сигнала и определения экстремальных значений вход ного сигнала. 1 ил.

1716503

Изобретение относится к вычислительной и информационно-измерительной технике и может быть использовано в системах автоматического контроля и управления технологическими процессами, особенно в приборах с визуальным отображением результатовв измерения.

Известно устройство для определения экстремальных чисел, которое содержит формирователь кодов, регистры, схемы сравнения и элементы И. Для определения экстремальных чисел в укаэанном устройстве осуществляется преобразование числоимпульсного кода в параллельный, сравнение уставки кода с кодом, хранящимся в регистре, перезапись установки кода в регистре, формирование дополнительных управляющих импульсов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство .для определения экстремальных значений функции, содержащее генератор стабильной частоты и два счетчика, управляемых с помощью триггеров, двух схем совпадения и схемы "Запрет". Определение экстремальных значений функций в указанном устройстве осуществляется в результате последовательной записи импульсов в счетчики устройства. При дальнейшем изменении входного сигнала происходит корректировка содержимого второго счетчика на величину, пропорциональную разности приходящих сигналов, которая вырабатывается одним из триггеров устройства. Эта разность переписывается из второго счетчика в первый; образуя там новое число, дополнение которого до полной емкости счетчика будет пропорционально экстремальному значению исходного сигнала.

Однако известное устройство не обеспечивает определения и одновременного хранения в не как минимальных, так и максимальных з ачений измеряемого Сигнала, что ограничивает функциональные возможности устройс ва. Кроме того, необходимость дополня.-.;ия числа до полной емкости счетчика требует дополнительных аппаратурных затрат, что приводит к усложнению устройства и снижению его быстродействия.

Цель изобретения — упрощение устройства и расширение его функциональных возможностей за счет обеспечения запоминания минимальных и максимальных значений функции.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство содержит первый 1 и второй

2 счетчики импульсов. триггеры 3 и 4, элементы И 5 и 6, первий 7 одновибратор, вход которого соединен с информационным входом устройства, элементы ИЛИ 8 и 9, генератор 10 пачек импульсов, второй 11 одновибратор, вход которого соединен с информационным входом устройства, клемму

12 установки режима. Выход 13 одновибратора 7 подключен к первым входам элементов И 5 и 6, вторые входы которых подключены к выходам соответствующих элементов ИЛИ 8 и 9, вторые входы которых объединены и подключены к клемме 12 установки режима устройства. Выход 14 одновибратора 11 подключен к единичным входам триггеров 3 и 4, а также ко входу запуска генератора 10 пачек импульсов, выход 15 которого подключен к счетным входам счетчиков 1 и 2, входы сброса которых соединены с выходами 16 и 17 соответствующих элементов И 5 и 6, Выходы переносов

18 и 19 счетчиков 1 и 2 подключены к входам установки в ноль соответствующих триггероВ 3 и 4, инверсный 20 и прямые выходы которых соединены с первыми входами соответствующих элементов ИЛИ 8 и 9. Прямые выходы триггеров 3 и 4 являются выходами "максимума" и "минимума" устройства, Устройство для определения экстремальных значений функции работает следующим образом, Исследуемый (входной) сигнал в виде временного интервала или длительности импульса через информационный вход устройства поступает на входы первого 7 и второго 11 одновибраторов. Оба одновибpampa вырабатывают короткие импульсы длительностью меньше половины периода тактовой частоты генератора 10 пачек импульсов. Первый 7 одновибратор вырабатывает импульс по срезу входного сигнала.

Этот импульс предназначен для сброса счетчиков 1 и 2 в нулевое состояние. Второй одновибратор вырабатывает импульс по фронту входного сигнала и служит для установки триггеров 3 и 4 в единичное состояние и запуска генератора 10 пачек импульсов, Генератор 10 после каждого запуска генерирует пачку с постоянным числом импульсов, равную емкости счетчиков 1 и 2, которая выбирается такой, чтобы время заполнения их (счетчиков) импульсами тактовой частоты было равно или несколько больше максимальной длительности исследуемых сигналов. Назначение клеммы 12 — установка режимов работы устройства, При подаче исполнителем на клемму 12 уровня "1" устройство устанавливается в режим сквозной передачи сигнала с информационного входа устройства на его выходы, а при подаче на зту же клемму уровня "0" — в режим опреде1716503 о ления экстремальных значений входного лась, то короткий импульс будет вырабаты. сигнала. В режиме сквозной передачи сиг- ваться навыходе13одновибратора7позже нала в момент времени, соответствующий импульсов переполнения счетчиков 1 и 2 на переднему фронту входного сигнала, проис- время разности длительностей входных сигходит установка триггеров 3 и 4 в единичное 5 налов. В свою очередь импульсы переполсостояние и запуск генератора 10 пачек им- нения с выходов 18 и,19 счетчиков 1 и 2 пульсов. Серия импульсов (пачка) с вых<щэ сбрасывают соответственно триггеры 3 и 4

1.5 генератора 10 поступает на счетные ixo- из единичного состояния, в которое они быды счетчиков 1 и 2, которые заполняются ли установлены по фронту входного сигнала этими импульсами. В момент времени, со- 10 одновибратором 1 1, в нулевое. После этого ответствующий срезу входного сигнала, счетчики1и2начинаютзановозаполняться обеспечивается проход импульса с выхода оставшимися импульсами текущей пачки.

13 первого 7 одновибратора на выходы 16 и . Разрешающий уровень сигнала. установив17 элементов И и далее на входы сброса- шийся на инверсном восходе 20 триггера 3, соответствующих счетчиков 1 и 2. Это до- 15 поступает через первый 8 элемент ИЛИ на стигается благодаря разрешающему ypos- второй вход первого 5 элемента И и пропуню сигнала, поступающего с клеммы 12 на" скает импульс с выхода 13 одновибратора 7 вторые входы элементов ИЛИ и далее на: на вход сброса счетчика 1. Содержимое вторые входы соответствующих элементов счетчика 1 сбрасывается, К этому моменту в

И. После сброса содержимого счетчиков 1,и 20 счетчике 1 было записано число, пропорци2 они начнут заново заполняться оставщи- ональное разности длительностей входных мисяимпульсамитекущейпачки. Пооконча- сигналов, После этого счетчик 1 вновь зании генерации пачки в счетчиках 1 и 2. будет - полняется оставшимися импульсами теку- записаноодинаковоечисло,дополнение ко:- щей пачки. Таким образом; в счетчике 1 . торого до полной емкости каждого из этих 25 произошел соответствующий сдвиг инфорсчетчиков будет пропорционально длитель- мэции и после окончания генерации пачки ности входного сигнала. С приходом..на-ий-. в нем будет записано новое число, дополнеформационный вход устройства очередного ние которого до полной емкости будет просигнала короткий ймпульс с выхода 14 вто- порционэльно наибольшей из всех рого одновибратора вновь запускает гене-. 30 предыдущих длительностей исследуемого ратор 10 пачек импульсов и устанавливает сигнала. С приходом последующей пачки триггеры 3 и 4 в единичное состояние. Счет- импульсов временной интервал наибольчики 1 и 2 продолжат заполняться импуль- шей длительности будет вырабатываться сами новой пачки, Импульсы переполнения триггером 3 аналогично описанному. Однос выходов 18 и 19 счетчиков 1 и 2 сбрасыва-, 35 временно нэ прямом выходе триггера 4 усют соответствующие триггеры 3 и 4 в нуле- тановился запрещающийся уровень вое состояние. В результате временные сигнала, который заблокировал прохождеинтервалы, сформированные триггерами 3 ние импульса сброса с выхода 13 одновиб-. и 4 от момента их установки в единичное ратора 7 через второй 6 элемент И на вход состояние до сброса, будут равны по дли- 40 сброся счетчика 2. Содержимое счетчика 2 тельности исследуемому сигналу. При рабо- не изменится. Следовательно, в счетчике 2 те устройства в режиме определения после окончания генерации очередной пачэкстремальных значений входного сигнала ки будет храниться число, дополнений на клемму 12 исполнителем подается уро.- которого до полной емковень "0". Теперь короткий импульс с выхода 45 сти бчдет пропорционально минимальной

13 одновибратора 7 поступает на входы по отношению ко всем последующим длисброса счетчиков 1 и 2 через соответствую- тельносгям исследуемого сигнала, Временщие элементы И только при наличии разре- ной интервал наименьшей длительности шающих уровней сигналов нэ первых буде вырабатываться триггером 4 аналовходах первого 8 и второго 9 элементов 50 гично списанному; Если длительность входИЛИ. Эти входы непосредственно связаны ного сигнала уменьшилась, то короткий с выходами соответствующих триггеров 3 и импульс нэ выходе 13 одновибрэтора 7 бу4. дет вырабатываться раньше импульсов пеПредположим, что устройство переклю- penor.íåíèÿ счетчиков 1 и 2 на время чено в режим определения экстремальных 55 разности длительностей входных сигналов. значений сигнала из режима сквозной пере- В сваю очередь в момент прихода нэ вход дачи сигнала. При этом в счетчиках 1 и 2 Устройства очередного сигнала триггеры 3 и было записано число, соответствующее те- 4 устэнэоливэются в единичное состояние. кущему значению входного сигнала. Если Поэтому к моменту появления на выходе 13 длительность входного сигнала .увеличи-: одновкоратора 7 короткого импульса. соот1716503 два счетчика, два триггера. одновибратор, генератор пачек импульсов, два элемента И, причем выходы переполнения первого и второго счетчиков соединены с входами установки. в "0" соответственно первого и второго триггеров, вход сброса. первого счетчика подключен к выходу первого элемента И, первый вход второго элемента И подключен к выходу первого одновибратора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства и расширения функциональных возможностей за счет обеспечения запоминания минимальных и максимальных значений функции, оно со5

10 та ИЛИ, причем информационный вход устройства подключен к входам nepaoro u второго одновибраторов, выход второго одновибратора соединен с входом запуска генератора пачек импульсов и входами

20 установки в единичное состояние первого и второго триггеров, выход первого одновибратора соединен с первым входом элемента

И, второй вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, первый вход которого

25 соединен с первым входом второго элемента

ИЛИ и является входом установки режима устройства, выход второго элемента WIN подключен к второму входу второго элемента

И, второй вход первого элемента ИЛИ подключен к инверсному выходу первого триггера, прямой выход которого является выходом

"максимума" устройства, прямой выход второго триггера подключен к второму входу второго. элемента ИЛИ и,является выходом.

"минимума" устройства.

Составитель В.Козлов

Техред М.Моргентал Корректор Л. Бескид

Редактор Н.Горват

Заказ 613 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ветствующего срезу входного сигнала, на инверсном выходе 20 триггера 3 будет присутствовать запрещающий уровень сигнала; который заблокирует прохождение этого импульса на вход сброса счетчика 1. Содержимое счетчика 1 не изменится, в нем будет хранится число, дополнение которого до полной емкости будет пропорционально абсолютно максимальной длительности исследуемого сигнала. Временной интервал абсолютно максимальной длительности будет продолжать вырабатываться: триггером

3 аналогично описанному. Одновременно разрешающий уровень сигнала, установившийся на прямом выходе триггера 4 через второй 9 элемент ИЛИ, поступает на второй вход второго 6 элемента И вЂ” импульс с. выхода. 13 одновибратора 7 пройдет на вход

„сброса счетчика 2. Содержимое этого счетчика сбрасывается, после чего он начинает заново заполняться оставшимися импульсами текущей пачки. Таким образом, в счетчике 2 пройзошел соответствующий сдвиг информации, и после окончания. генерации текущей пачки в нем будет записано новое число; дополнение которого до полной емкости будет пропорционально абсолютно минимальной длительности исследуемого сигнала. С приходом последующей пачки .импульсов временной интервал абсолютно минимальной длительности будет вырабатываться триггером 4 аналогично описанному.

Формула изобретения

Устройство для определения экстремальных значений функции. содержащее

15 держит второй одновибратор и два элемен