Устройство для распознавания зоны разброса параметров цифровой интегральной схемы

 

О П И С А Н И Е 36952!

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соввтскис

Социалистическими

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 07Л!.1971 (№ 1671141, 18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 08.1!.1973. Бюллетень ¹ 10

Дата опубликования описания 21.1Ъ.1973

М, Кл. G Оlг 31 28

G 06k 9 00

G 061 11/00

Комитет по лелем изобретений и открытий прН Сосете Министров

СССР

1 Д11 681.325.65-181.48 (088.8) Автор изобретения

В. П. Ерлашов

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПОЗНАВАНИЯ ЗОНЫ РАЗБРОСА

ПАРАМЕТРОВ ЦИФРОВОЙ ИНТЕГРАЛЪНОЙ СХЕМЫ

Предлагаемое устройство может быть использовано для классификации объектов по обобщенному, доступному для наблюдения параметру, зависимому от основных признаков или параметров, недоступных или труднодоступных для наблюдения, при заранее неизвестной или достаточно сложной функц1,п зав исимости и при наличии достаточного числа классифицированных по основным признакам объектов, необходимых для обучения устройст|ва, например, для классификации цифровых интегральных схем (ЦИС) по потребляемому току питания в режиме переключения на частоте, зависимому от динамических параметров ЦИС, контроль которых тр»бует значительного усложнения аппаратуры и увеличения времени.

Известно устройство для распознавания, содержащее вычитающие элементы, пороговые элементы, схемы задания граничных значений и схему совпадения.

Однако такие устройства .имеют тот недостаток, что для правильной работы они требуют предварительного задания значений границ зоны и их точеной установки в устройстве.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что с целью упрощения предварительной настройки при заранее неизвестны: значениях гпаниц зоны вместо c åм задания граничных значений устройство содержит интеграторы верхней и нижней границ, схему сравнения, схемы инверсий и переключате.—,ь .режима. При этом входы для вычита5 ния вычитающпх элементов соединены с выходами интеграторов, а выходы — дополнительно со входами схемы сравнения.

Вход сложения интегратора верхней грани10 цы и вход вычитания интегратора нижней границы соединены с выходамп схем совпадений, входы которых имеют соединения с соответствующими выходами схемы сравнения, с шиной настройки и через схемы инверсий — с

15 выходамп пороговых элементов, соответственно, верхней и нижней границ, а вход вычитания интегратора верхней границы и вход сложения интегратора нижней границы соединены с выходами схем совпадений, входы

20 которых имеют соединения с выходами пороговых элементов, соответственно, верхней и нижней границ с соответствующими выходамп схемы сравнения и через схемы инверс ш — с шиной настройки. Шина настройки с

25 помощью переключателя режима может быть соединена либо с внешним,датчикохт указаний, либо с выходом устройства распознавания.

На чертеже представлена блок-схема опп30 сываемого устройства.

369521

Устройство содержит вход 1, куда поступает значение контролируемого параметра, соединенный со входами двух вычитающпх элементов 2 и 8 для выделения разностей между значением параметра и значениями верхней и нижней границ зоны. Другие входы вычитающих элементов соединены с выходами интеграторов 4 и 5 верхней и нижней границ. Интеграторы предназначены для выработки в процессе автоматической настройки («обучения») значений границ зоны и представляют собой устройства, выходные значения которых изменяются в зависимости от числа импульсов, поступивших на входы сложения и вычитания за определенный период времени и их начальных состояипй, например реверсивные счетчики импульсов с преобразователями код-напряжение на выходе.

Выходы вычитающих устройспв в каждом канале соединены со входами пороговых элементов б и 7 верхней и нижней границ и со входами схемы сравнения 8.

Пороговые элементы верхней и нижней границ предназначены для определения знаков разностей на их Bxодах и представляют собой дискриминаторы, соответственно, отрицательной и положительной поверхности с

L-образной и Г-образной характеристиками.

Схема сравнен ия 8 служит для определения меньшей по абсолютному значению разности и представляет собой, например, индикатор меньшего напряжения.

Выходы пороговых элементов связаны непосредственно со входами схем совпадения 9 и 10, выходы которых соединены соответственно, со входом вычитания интегратора 4 верхней границы и со входом сложения интегратора 5 нижней границы, а через схемы инверсий 11 и 12 — со входами схем совпадения

18 и 14, входы которых соединены, соответственно, со входом сложения интегратора 4 верхней границы и со входом вычитания интегратора 5 нижней границы.

Кроме того, выходы пороговых элементов через схему совпадения 15 связаны с выходом 16 самого устройства распознавания, таким образом, что сигнал на выходе устройства появляется в TOM случае, если срабатывают оба пороговых элемента.

Выход схемы сравнения 8, на котором сигнал появляется, если меньше, разность между значениями параметра и верхней границы зоны, соединен со входами схем со впадения

9 и 13. Выход схемы сравнения 8, на котором появление сигнала соответствует меньшей раз|ности между значениями параметра и нижней границы зоны, соединен с входами схем совпадения 10 и 14. Таким образом, в процессе настройки каждый раз происходит воздействие на входы того интегратора, выходное значение которого «ближе» к значению парамет!ра.

Шина настройки 17 связана непосредственно с третьими входами схем совпадения 13 и

14 и через схемы инверсий 18 и 19 — со входами схем совпадения 9 и 10. На шину устройства в процессе «обучения» с внешнего датчика указаний поступают управляющие сигналы, определяющие принадлежность значения параметра данной зоне, шина настройки может быть также соединена с помощью переключателя 20 с выходом 16 устройства.

Схема сравнения и интеграторы имеют также входы синхронизации 21 — 28 от генератора тактовых импуль,ов (на схеме не показан).

На вход 1 устрой "òâà подается значение контролируемого параметра. В вычитающих элементах 2 и 3 из значения параметра вычитаются значения верхней и ниж ней границ, поступающие от интеграторов 4 и 5. Результаты этих операций с выходов вы итающих элементов поступают на входы пороговых элементов 6 и 7, а также на вхоты схемы сравнения 8.

Злемент или схема считываются сработавшими, если ка их выходах появляются сигналы логических единиц.

Пороговый элемент 6 срабатывает в том случае, если резуль1ат на выходе вычитающего элемента 2 имеет отрицательную полярность, а пороговый элемент 7 — если результат на выходе вычитающего элемента 3 положителbHой полярности.

Одновременно по сигналу от генератора тактовых импульсов схема сравнения производит сравнение по абсолютному значению поступивших на ее входы разностей. В с.тучае, сслн значение разности с вычитающего элемента 2 меньше по абсолютному значению разности с вычитающего элемента 3, т. е. значение параметра находится ближе к верхней границе, то сигнал появится на одном выходе схемы сравнения и поступит на входы схем совпадения 9 и 18.

В пропивном случае, т. е., если значение параметра находится ближе к нижней границе, сигнал появится на другом выходе схем сравнения и поступит на входы схем совпадения 10 и 14.

Работа устройства по установлению верхней и киж ней границ осуществляется B режиме настройки.

В этом случае шина настройки 17 с помощью, переключателя 20 соединяется с внешним датчиком указаний.

В шину настройки, одновременно с подачей ка вход 1 устройства значения параметра, подается сигнал принадлежности параметра к данной зоне распоз навания: если значение параметра принадлежит к данной зоне, то в шину настройки поступает логический уровень единицы; если значение параметра не принадлежит к данной зоне, то — логический уровень нуля.

Если в процессе настройки возникает сигнал на первом выходе схемы сравнения 8, то происходит установление верхней границы

В этом случае при поступлении в шину на

369521 стройки сигнала логической единицы и срабатывании порогового элемента б ни одна пз схем совпадения 9 и 18 не сработает. Если же в этом случае пороговый элемент б не сработает, то на в ыходе схемы ив версий П возниинет сигнал логической единицы, произойдет совпадение логических единиц на входах схемы совпадения 18, которая сработает,:и сигна ", с ее выхода поступит «а вход сложения интегратора 4, вследствие чего значение верхней границы зоны распознавания увеличится на один шаг.

Если же при возникновении сигнала на выходе схемы сравнен ия в шину настройки поступает сигнал логического нуля и при этом сработает пороговый элемент верхней границы, то сработает схема совпадения 9 и сигнал с ее выхода поступит на вход вычитания интегратора 4, вследствие чего произойдет уменьшение верхней границы зоны рас ознавания на один шаг. П р и сов падении логических нулей в шине настройки и .на выходе порогового элемента б ни одна из схем совпадения 9 и 18 не сработает н измснсния значения верхней границы не пронзойдет, Если в процессе настройки возни;aåò сигнал на другом выходе схемы сравнения 8, то аналогичным образом происходит установление нижней границы зоны распознавания.

В установившемся режиме, сслн происходит систематическое совпадение логических единиц на выходах обоих пороговых элементов и в шине настройки независимо от сигналов на выходах схемы сравнеиия, что соответствует также систематическому совпадению сигналов .в шине .íàcTlpойк и и на выходе устройства, то в этом случае не происходит з начительного изменения праниц зоны распознавания. Это свидетельствует об окончании процесса настройки (обучения) устройства, и ши на настройки может быть отключена от внешнего датчи ка указаний и соединена с выходом устройства.

Установлен.-, с границы зоны сохраняютсяв устройстве в процессе его работы. Если значение поступившего параметра в режиме работы меньше верхней границы и больше

5 I;I жчей границы, то сработают оба пороговых элемента, сигналы логических единиц поступят на оба входа схемы совпадения 15, которая сработас, и появится сипнал на выходе

1б устройства, что свидстсльствует о принад10 леж ности параметра к данной зоне.

Если знач, не параметра в режиме работы больше верх.,ей границы или меньше нижней границы, то схема совпадения 15 не сработает и во;нпкновения сигнала на выходе

15 не лроизойдет, что свидетельствует о том, что параметр не принадлежит к данной зоне.

Предмет изобретения

Устройство для распознава ния зоны раз20 броса параметров цифровой интегральной схемы, содержащее каналы определения нижней и верхней границ зоны, каждый из которых содержит схемы совпадения и вычитающую схему, соединенную со входом устрой25 ства, выход которой через пороговый элемент соединен со входом схемы совпадения, под«люченной к выходу устройства, or Iè÷àþè ceсл тем, что, с целью обеспечения распознавания зоны параметрсв при неизвестных грани30 цах разброса, устройство содержит схему сравнения, входы которой соединены с выхо;.амп вьг.птающпх схем, в каждом канале— пнтепратор и схемы инверсий, причем выход интегратора подключен к одному из входов

35 вычнтающей схемы, а входы — к выходам схеM совпадения, 01HII входы коTopblx соединены с выходами chic;;bl сравнения, другие через схемы инверсий — к выходу порогового элемента, н переключатель режимов работы, 40 один вход которого подключен к соответствующему входу, другой — к выходу устройства, а выход переключателя связан с соответствующими входамп схем совпадения каждого канала.

369521

Составитель В. Кудрявцев

Техред Т. Курилко

Корректор Е, Денисова

Редактор E. Семанова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1084/9 Изд. № 1262 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5