Устройство для определения экстремумов функций

 

(72) Авторы изобретения

В. П. Сухинин и В. Н Белоли

Куйбышевский политехническ

В. В. Куйбышев (7I ) Заявитель (54 ) YCTPOACT80 pe OflPEQEIIEHNR 3KCTPEMYMOB

ФУНКЦИЙ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при разработке специализированной вычислительной и измеритель" ной аппаратуры, предназначенной для анализа случайных процессов.

Известно устройства для определения переходов и экстремумов функций, содержащее первый И -разрядный запоминающий регистр, первую группу из элементов И и первый элемент ИЛИ, причем единичные выходы первого й-разрядного запоминающего регистра соединены с первыми .входами соответствующих элементов И первой группы, IS вторые входы которых подключены к первому входу устройст ва, второй

И-разрядный запоминающий регистр, вторую группу иэ тт(н-1) элементов И, второй элемент ИЛИ и триггер, причем выходы элементов И первой группы соединены с единичными входами соответствующих разрядов второго И-разрядного запоминающего регистра, нулевые входы которых подключены к второму входу устройства, единичные выходы второго

VI-разрядного запоминающего регистра соединены с nBpBblHN входами элементов И второй группы, вторые входы которых подключены к единичным выходам соответствующих разрядов перво" го И -раэрвдного запоминающего регистра, выходы элементов И второй группы соединены с соответствующими входами первого и второго элементов ИЛИ выход второго элемент.а ИЛИ подключен к единичному входу триггера, выход первого элемента ИЛИ соединен с нулевым входом триггера (1).

Недостатком этого устройства является сложность аппаратурной реали эации.

Наиболее близким к предлагаемому по техническому решен является устройство для определения экстрему мов функций, содержащее регистр текущего значения, вход которого подключен к вь1ходу сумматора, первый вход

3 90389 которого является входом устройства, выход регистра текущего значения соединен со вторым входом сумматора и с информациионным входом коммут атора, выход которого подключен ко входу регистра экстремального значения (2).

Недостатками известного устройства является сложность аппаратурной реализации и малое быстродействие. 10

Цель изобретения - упрощение устройства и повышение быстродействия °

Поставленная цель достигается тем, что устройство для определения экстре-15 мумов функций содержит блок умножения и триггер, при этом счетный вход триггера объединен с управляющим входом коммутатора и подключен к выходу блока умножения, первый вход которого является входом устройства, второй вход блока умножения соединен с выходом триггера.

На чертеже представлена блок-схема устройства. 25

Устройство содержит сумматор 1, регистр 2 текущего значения, коммутатор 3, регистр 4 экстремального значения, блок умножения (знаков), триггер 6.

Устройство .работает следующим образом.

Перед началом работы в.регистр 2 текущего значения и регистр 4 экстремального значения заносится начальное значение функции ф . На первый вход сумматора 1, являющимся входом устройства, поступает приращение функции Ь Ф=ф -Ф, которое суммируется с начальным значением функции Ф поступающим с выхода регистра 2 текущего значения. Сигнал U, соответствующий знаку приращения, поступает на первый вход блока 5. На,второй вход блока 5 поступает сигнал Ug c выхода триггера 6. Сигнал О с выхода блока 5 умножения поступает на управляющий вход коммутатора 3 и счетный вход триггера 6 в случае равенства сигналов 0„= U<. При этом про- 50 исходит срабатывание коммутатора 3 и триггера 6. При возрастании (убывании) функции приращение Дфоимеет положительный (отрицательный ) знак.

° При равенстве сигналов U и О на 55 выходе блока 5 появляется сигнал LI3„ который поступает на счетный вход . триггера 6 и переключает его в про6

4 тивоположное состояние. Таким образом, триггер 6 в первом цикле работы принимает состояние, противоположное знаку приращения, и сигнал 0 исчезает, коммутатор 3 закрывается. На выходе сумматора 1 образуется следующее текущее значение функции ф, которое поступает на вход регистра 2 текущего значения и далее на информационный вход коммутатора 3.

На этом заканчивается первый цикл работы устройства. С приходом следующего приращения начинается второй цикл и т.д. до смены знака приращения. При смене знака прирашения функции Д„ф, т.е. при прохождении функции через экстремум, возникает равенство сигналов 0 =U, и на управляющий вход коммутатора 3 и счетный вход триггера 6 поступает сигнал О., который разрешает передачу текущего значения функции ф„ из регистра 2 текущего значения в регистр 4 экстремального значения и переключает триггер 6 в противоположное состояние.

Затем образуется следующее текущее значение функции ф1+ на. выходе сумматора 1, которое поступает на вход регистра 2 текущего значения и далее на информационный вход коммутатора

3. Так как сигнал 0> отсутствует, то значение функции ф„.+„в регистр 4 экстремального значейия не заносится. И так далее до следующей смены знака приращения функции dLj ф, т.е. до следующего экстремума. При этом в в регистре 4 экстремального значения фиксируется очередной экстремум функ. ции.

Цикл работы устройства состоит всего из одной итерации. Поэтому быстродействие предлагаемого устройства больше по сравнению с известным приблизительно в 2 раза.

Использование блока 5 умножения и триггера б позволило упростить устройство за счет того, что анализируется знак приращения, в то время как в известном устройстве анализи- руются все разряды приращения функции. Этим же обусловлено быстродействие предлагаемого устройства по сравнению с известным.

Применение изобретения позволяет определять среднее число экстремумов случайного процесса, которое исполь" зуется для получения корреляционных и спектральных характеристик процес"

5 903896 6 са. Кроме того, использование пред= чения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, лагаемого устройства возможно в спе- что, с целью упрощения устройства циализированных вычислительных и повышения быстродействия, устройустройствах-интеграторах. ство содержит блок умножения и триггер, при этом счетный вход триггера объединен с управляющим входом комФормула изобретения мутатора и подключен к выходу блока умножения, первый вход которого явУстройст во для определения экстре- ляется входом устройства, второй мумов функций, содержащее регистр to вход блока умножения соединен с вытекущего значения, вход которого ходом триггера. подключен к выходу сумматора, первый Источники информации, вход которого является входом устрой- принятые во внимание при экспертизе. ства, выход регистра текущего значе- 1. Авторское свидетельство СССР ния соединен со вторым входом сумма- 15 8 690488, кл. 006 Р 15/36, 1978. тора и с информационным входом ком- 2. Авторское свидетельство СССР мутатора, выход которого подключен 402001, кл. G 06 F 15/36, 1978, ко входу регистра экстремального зна- (прототип).

Составитель Л. Гри горьян-Чтенц

Редактор В. Иванова Техоеа. H. PeAeec Корректор О. Билак

Заказ 125/32 Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4