Ранговый идентификатор

 

Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано в аналоговых вычислительных устройствах. Техническим результатом является повышение нагрузочной способности. Идентификатор содержит реляторы, каждый из которых состоит из компаратора, размыкающего и замыкающего ключей и булевого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. 1 ил.

Изобретение относится к автоматике и аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для построения функциональных узлов аналоговых вычислительных машин, средств автоматического регулирования и управления, аналоговых процессоров и др.

Известны ранговые идентификаторы (см. например рис. 63 или рис. 64 в книге Волгин Л.И. Синтез устройств для обработки и преобразования информации в элементном базисе реляторов. - Таллинн: Валгус, 1989. - 179 с.), которые содержат реляторы и при объединении четных и нечетных выводов воспроизводят операцию ранговой идентификации информационного сигнала на четность и нечетность.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных ранговых идентификаторов, относится низкая нагрузочная способность, обусловленная тем, что их выходное сопротивление равно сумме сопротивлений нескольких замкнутых ключей.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятый за прототип ранговый идентификатор (фиг. 1 в описании изобретения к патенту РФ 2109339, кл. G 06 G 7/25, 1998), который содержит n реляторов и идентифицирует четные и нечетные ранговые значения информационного сигнала x в кортеже аналоговых сигналов (x, x₁,..., x_n).

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относится низкая нагрузочная способность, обусловленная тем, что выходное сопротивление прототипа равно сумме сопротивлений n замкнутых ключей.

Техническим результатом изобретения является повышение нагрузочной способности.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в ранговом идентификаторе, содержащем n реляторов, каждый из которых состоит из компаратора, размыкающего и замыкающего ключей, неинвертирующий и инвертирующий входы компаратора образуют соответственно первый и второй компараторные входы релятора, вход и выход размыкающего ключа являются соответственно первыми переключательным входом и выходом релятора, вторые переключательный вход и выход которого образованы соответственно входом и выходом замыкающего ключа, первый и второй выходы n-го релятора являются соответственно первым и вторым выходами рангового идентификатора, особенность заключается в том, что в каждый релятор введен булевый элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу компаратора, второй вход является входом управления релятора, а выход соединен с управляющим входом размыкающего и замыкающего ключей и является третьим выходом релятора, третий выход i-го релятора соединен с входом управления (i + 1)-го релятора, а вход управления первого релятора подключен к шине нулевого потенциала, первые компараторные входы всех реляторов объединены и являются информационным входом рангового идентификатора, первый и второй идентифицирующие входы которого образованы соответственно объединенными первыми и объединенными вторыми переключательными входами всех реляторов.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволили установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога, позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном устройстве, изложенных в формуле изобретения. Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию "новизна".

Для проверки соответствия заявленного изобретения условию "изобретательский уровень" заявитель провел дополнительный поиск известных решений, чтобы выявить признаки, совпадающие с отличительными от прототипа признаками заявленного устройства. Результаты поиска показали, что заявленное изобретение не вытекает для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение технического результата, в частности заявленным изобретением не предусматриваются следующие преобразования: - дополнение известного средства какой-либо известной частью (частями), присоединяемой (присоединяемыми) к нему по известным правилам для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно таких дополнений; - замена какой-либо части (частей) известного средства другой известной частью для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно такой замены; - исключение какой-либо части (элемента) средства с одновременным исключением обусловленной ее наличием функции и достижением при этом обычного для такого исключения результата; - увеличение количества однотипных элементов для усиления технического результата, обусловленного наличием в средстве именно таких элементов; - выполнение известного средства или его части (частей) из известного материала для достижения технического результата, обусловленного известными свойствами этого материала; - создание средства, состоящего из известных частей, выбор которых и связь между которыми осуществлены на основании известных правил, рекомендаций, и достигаемый при этом технический результат обусловлен только известными свойствами частей этого средства и связей между ними.

Описываемое изобретение не основано на изменении количественного признака (признаков), представлении таких признаков во взаимосвязи либо изменении ее вида. Имеется в виду случай, когда известен факт влияния каждого из указанных признаков на технический результат, и новые значения этих признаков или их взаимосвязь могли быть получены исходя из известных зависимостей, закономерностей. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "изобретательский уровень".

На чертеже представлена схема предлагаемого рангового идентификатора.

Ранговый идентификатор содержит n реляторов 1₁,..., 1_n. Каждый релятор содержит компаратор 2, подключенный выходом к первому входу булевого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 3, второй вход которого является входом управления релятора, а выход соединен с управляющим входом размыкающего и замыкающего ключей 4 и 5 и является третьим выходом релятора, первый и второй компараторные входы которого образованы соответственно неинвертирующим и инвертирующим входами компаратора 2, вход и выход ключа 4 и вход и выход ключа 5 являются соответственно первыми переключательным входом и выходом и вторыми переключательным входом и выходом релятора. Третий выход релятора 1_i подключен к входу управления релятора 1_i+1, а вход управления релятора 1₁ соединен с шиной нулевого потенциала, первые компараторные входы всех реляторов объединены и являются информационным входом рангового идентификатора, первым и вторым выходами которого являются соответственно первый и второй выходы релятора 1_n, объединенные первые и объединенные вторые переключательные входы всех реляторов образуют соответственно первый и второй идентифицирующие входы рангового идентификатора.

Работа предлагаемого рангового идентификатора осуществляется следующим образом. На его информационный вход и вторые компараторные входы реляторов 1₁, ..., 1_n подаются соответственно аналоговый сигнал (напряжение) x, четные и нечетные ранговые значения которого подлежат идентификации, и аналоговые сигналы (напряжения) x₁,..., x_n с произвольным отношением порядка; на первом и втором идентифицирующих входах идентификатора фиксируются соответственно аналоговые сигналы (напряжения) y₁ и y₂. По третьему выходу релятор 1_i воспроизводит булеву функцию где W₀ = 0;
При этом, если W_i = 1 (W_i = 0), то ключ 5 замкнут (разомкнут), а ключ 4 разомкнут (замкнут). Таким образом, по выходам Z_i⁽¹⁾ и Z_i⁽²⁾ релятора 1_i предлагаемый идентификатор будет воспроизводить операцию

Здесь идентификация четных и нечетных ранговых значений r ∈ {1,..., i+1} информационного сигнала x = x^(r) (x¹ = min(X),..., x⁽ⁱ⁺¹⁾ = max(X)) в кортеже X = (x, x₁,..., x_i) осуществляется по двум признакам - уровням сигналов y₁ и y₂ (y₂ - четный, y₁ - нечетный) и номером возбужденного выхода (Z_i⁽²⁾ ≠ 0 - четный ранг r; Z_i⁽¹⁾ ≠ 0 - нечетный ранг). В частном случае при y₁ = y₂ = y в качестве идентифицирующего может быть использован один сигнал y. При y₁ = y₂ = x (идентифицирующие и информационный входы идентификатора объединены) воспроизводится операция коммутирования информационного сигнала. В зависимости от четности или нечетности ранговых значений r ∈ {1,..., i+1} сигнала x в кортеже X = (x, x₁,..., x_i) этот сигнал проходит соответственно на выход Z_i⁽²⁾ или Z_i⁽¹⁾ релятора 1_i Предлагаемый идентификатор обладает свойством обратимости, т.е. переключательные входы и первый, второй выходы каждого из его реляторов могут быть использованы соответственно в качестве выходов и входов.

Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемый ранговый идентификатор при сохранении функциональных возможностей прототипа обладает более высокой нагрузочной способностью, так как его выходное сопротивление по сравнению с прототипом уменьшено в n раз и равно сопротивлению одного замкнутого ключа.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного устройства следующей совокупности условий:
- средство, воплощающее заявленное устройство при его осуществлении, предназначено для использования в промышленности, а именно в области автоматики и аналоговой вычислительной техники в качестве функционального узла аналоговых вычислительных машин, спецпроцессоров и др.;
- для заявленного устройства в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте изложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов;
- средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "промышленная применимость".

Формула изобретения

Ранговый идентификатор, содержащий n реляторов, каждый из которых состоит из компаратора, размыкающего и замыкающего ключей, причем неинвертирующий и инвертирующий входы компаратора образуют соответственно первый и второй компараторные входы релятора, вход и выход размыкающего ключа являются соответственно первыми переключательным входом и выходом релятора, вторые переключательный вход и выход которого образованы соответственно входом и выходом замыкающего ключа, первый и второй выходы n-го релятора являются соответственно первым и вторым выходами рангового идентификатора, отличающийся тем, что в каждый релятор введен булевый элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый вход которого подключен к выходу компаратора, второй вход является входом управления релятора, а выход соединен с управляющим входом размыкающего и замыкающего ключей и является третьим выходом релятора, третий выход i-го релятора соединен с входом управления (i+1)-го релятора, а вход управления первого релятора подключен к шине нулевого потенциала, первые компараторные входы всех реляторов объединены и являются информационным входом рангового идентификатора, первый и второй идентифицирующие входы которого образованы соответственно объединенными первыми и объединенными вторыми переключательными входами всех реляторов.

РИСУНКИ

Рисунок 1