Адресный идентификатор

 

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. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей путем обеспечения выполнения адресной идентификации наименьшего или наибольшего из n аналоговых сигналов, а также повышение нагрузочной способности. Устройство содержит n компараторов, регистр, логические элементы И, ИЛИ, n логических элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, n замыкающих ключей. 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 адресные идентификаторы (см. , например, фиг. 4 в описании изобретения к авт. свид. СССР 1622888, кл. G 06 G 7/25, 1991 г.), которые выполняют адресную идентификацию наименьшего или наибольшего из трех аналоговых сигналов.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных адресных идентификаторов, относятся ограниченные функциональные возможности, а также низкая нагрузочная способность, обусловленные соответственно тем, что не допускается обработка n аналоговых сигналов, а также тем, что выходное сопротивление известных адресных идентификаторов равно сумме сопротивлений двух замкнутых ключей.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятый за прототип адресный идентификатор (Патент РФ 2143740, кл. G 06 G 7/25, 1999 г.), который содержит три компаратора, три булевых элемента "исключающее ИЛИ", три размыкающих ключа и выполняет адресную идентификацию наименьшего или наибольшего из трех аналоговых сигналов.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относятся ограниченные функциональные возможности, а также низкая нагрузочная способность, обусловленные соответственно тем, что не допускается обработка n аналоговых сигналов, а также тем, что выходное сопротивление прототипа равно сумме сопротивлений двух замкнутых ключей.

Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения выполнения адресной идентификации наименьшего или наибольшего из n аналоговых сигналов, а также повышение нагрузочной способности.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в адресном идентификаторе, содержащем первый - третий размыкающие ключи и первый - третий компараторы, выходы которых соединены соответственно с первыми входами первого - третьего булевых элементов "исключающее ИЛИ", особенность заключается в том, что в него введены четвертый - n-ый размыкающие ключи, четвертый - n-ый компараторы, четвертый - n-ый булевые элементы "исключающее ИЛИ", регистр, булевые элементы "И" и "ИЛИ", причем выходы четвертого - n-го компараторов подключены соответственно к первым входам четвертого - n-го булевых элементов "исключающее ИЛИ", инвертирующие входы всех компараторов объединены, а неинвертирующий вход i-го () компаратора и выход i-го булевого элемента "исключающее ИЛИ" соединены соответственно с i-ым информационным входом адресного идентификатора и i-ым входом регистра, подключенного i-ым выходом к объединенным управляющему входу i-го размыкающего ключа и i-му входу булевого элемента "И", выход которого соединен с первым входом булевого элемента "ИЛИ", подключенного выходом и вторым входом соответственно к входу разрешения записи регистра и второму настроечному входу адресного идентификатора, i-ые идентифицирующий вход и выход и первый настроечный вход которого образованы соответственно входом и выходом i-го размыкающего ключа и объединенными вторыми входами всех булевых элементов "исключающее ИЛИ".

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил 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 позволил 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 адресного идентификатора.

Адресный идентификатор содержит компараторы 1_l-1_n, булевые элементы "исключающее ИЛИ" 2_l-2_n, регистр 3, размыкающие ключи 4_l-4_n, булевый элемент "И" 5, булевый элемент "ИЛИ" 6, причем инвертирующие входы всех компараторов объединены, а неинвертирующий вход и выход компаратора 1_i () соединены соответственно с i-ым информационным входом адресного идентификатора и первым входом элемента 2_i, выход которого подключен к i-му входу регистра 3, подсоединенного i-ым выходом к управляющему входу ключа 4_i и i-му входу элемента 5, выход которого соединен с первым входом элемента 6, подключенного выходом и вторым входом соответственно к входу разрешения записи регистра 3 и второму настроечному входу адресного идентификатора, i-ые идентифицирующий вход и выход Z_i и первый настроечный вход которого образованы соответственно входом и выходом ключа 4, и объединенными вторыми входами элементов 2_l-2_n.

Работа предлагаемого адресного идентификатора осуществляется следующим образом. Регистр 3 воспроизводит операцию где ; q_i, d_i∈{0,1} и w есть сигналы соответственно на i-ом выходе, i-ом входе и входе разрешения записи регистра 3; есть сигнал на i-ом выходе регистра 3 в момент переключения сигнала w с высокого уровня на низкий (из "1" в "0"). Указанный регистр может быть аппаратно реализован с помощью, например, микросхем К155ТМ5 или К555ИР22. На первый - n-ый информационные и первый - n-ый идентифицирующие входы предлагаемого адресного идентификатора подаются соответственно подлежащие обработке аналоговые сигналы (напряжения) x₁-x_n∈(x_min, x_max) с произвольным отношением порядка и аналоговые сигналы (напряжения) у_l-у_n (y₁≠...≠y_n); на его первый, второй настроечные входы и объединенные инвертирующие входы всех компараторов подаются соответственно необходимые управляющие сигналы f₁, f₂∈{0,1} и линейно возрастающее либо линейно убывающее напряжение u(t)∈[x_min, x_max].

Цикл работы адресного идентификатора состоит из предварительной установки в исходное состояние и последующей обработки данных. В исходное состояние адресный идентификатор устанавливается при u(t)=x_min, f₁=0 (u(t)=x_max, f₁= 1) подачей на его второй настроечный вход положительного импульса (логической "1"), длительность которого должна быть немногим более τ = τ₃+τ₅+τ₆, где τ₃, τ₅ и τ₆ есть длительности задержек, вносимых соответственно регистром 3, элементами 5 и 6. В этом случае на всех входах регистра 3 и, следовательно, на управляющих входах ключей 4_l-4_n присутствует логическая "1", ключи 4_l-4_n разомкнуты и Z_l=...=Z_n=0.

Обработка данных реализуется при линейном возрастании (линейном убывании) сигнала u(t), т.е. при и f₁=0(f₁=1), f₂=0. Здесь первым изменится с "1" на "0" (с "0" на "1") сигнал на выходе того компаратора 1_i, на неинвертирующем входе которого действует наименьший (наибольший) из сигналов х_l-х_n. В этом случае на управляющий вход соответствующего ключа 4_i и вход разрешения записи регистра 3 поступает логический "0", вызывая замыкание указанного ключа и "защелкивание" указанного регистра. С этого момента и до начала следующего цикла состояние первого - n-го выходов регистра 3 не зависит от сигналов, действующих на его первом - n-ом входах.

Таким образом, операция, воспроизводимая предлагаемым адресным идентификатором, определяется выражением
где ext=min при и f₁=0; ext=max при и f₁=1. Согласно (1), номер i∈{ 1, . . ., n} возбужденного выхода Z_i≠0 соответствует адресу экстремального сигнала в кортеже (х_l,..., х_n).

Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемый адресный идентификатор обладает более широкими по сравнению с прототипом функциональными возможностями, так как обеспечивает выполнение адресной идентификации наименьшего или наибольшего из n аналоговых сигналов, при этом предлагаемый адресный идентификатор обладает более высокой нагрузочной способностью, так как его выходное сопротивление по сравнению с прототипом уменьшено в два раза 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

Адресный идентификатор, содержащий первый - третий размыкающие ключи и первый - третий компараторы, выходы которых соединены соответственно с первыми входами первого - третьего булевых элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, отличающийся тем, что в него введены четвертый - n-й размыкающие ключи, четвертый - n-й компараторы, четвертый - n-й булевые элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, регистр, булевые элементы И и ИЛИ, причем выходы четвертого - n-го компараторов подключены соответственно к первым входам четвертого - n-го булевых элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, инвертирующие входы всех компараторов объединены, а неинвертирующий вход i-гo () компаратора и выход i-го булевого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены соответственно с i-м информационным входом адресного идентификатора и i-м входом регистра, подключенного i-м выходом к объединенным управляющему входу i-гo размыкающего ключа и i-му входу булевого элемента И, выход которого соединен с первым входом булевого элемента ИЛИ, подключенного выходом и вторым входом соответственно к входу разрешения записи регистра и второму настроечному входу адресного идентификатора, i-й идентифицирующий вход и выход и первый настроечный вход которого образованы соответственно входом и выходом i-го размыкающего ключа и объединенными вторыми входами всех булевых элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ.

РИСУНКИ

Рисунок 1