Многоканальное устройство для упорядоченной выборки значений параметра

Иллюстрации

Многоканальное устройство для упорядоченной выборки значений параметра (патент 898404)
Многоканальное устройство для упорядоченной выборки значений параметра (патент 898404)
Многоканальное устройство для упорядоченной выборки значений параметра (патент 898404)
Многоканальное устройство для упорядоченной выборки значений параметра (патент 898404)
Показать все

Реферат

 

Союз Соеетскик

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву Р 739527 (22) Заявлено 0305.78 (21) 2622216/18-24 ($1) М. Kll.з с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

G 05 F 7/02

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 62-50

<088.8) Опубликовано 150182. Бюллетень ¹ 2

Дата опубликования описания 15,0182 (72) Автор изобретения

М.Д. Скубилин (71) Заявитель

Таганрогский радиотехнический институт им. (54 ) МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПОРЯДОЧЕННОЙ

ВЫБОРКИ ЗНАЧЕНИЙ IIAPAMETPA

Изобретение относится к вычисли- тельной технике и предназначено для использования в устройствах дискретной автоматики, вычислительной и измерительной техники, в частности в системах контроля параметров технических объектов.

Известно устройство для поиска экстремальных значений, содержащее несколько каналов анализа, включающих регистры записи текущих значений параметра, группы первых и вторых элементов И, группу элементов ИЛИ, блок управления,. включающий группы. элементов И, НЕ и ИЛИ, узлы запуска, фиксации экстремальн >гэ значения параметра и адреса параметра, имеющего экстремальное значение (1).

Недостатком этого устройства является ограниченность функциональных возможностей, заключающаяся в невозможности определения значения параметра с заданной степенью упорядочения.

По основному авт.св. Р 739527 известно устройство, содержащее ряд каналов анализа и блок управления.

Каждый канал анализа включает группу первых элементов И, триггеры регистра записи текущих значений параметра, первый и второй элементы

ИЛИ, группы вторых и третьих элементов И, группу третьих элементов ИЛИ, четвертый и пятый элементы И, первый и второй триггеры. Блок управления включает элемент И,первую и вторую дифференцирующие цепочки, триггер, генератор тактовых импульсов, первый и второй элементы задержки, регистр сдвига, переключатель, группы элементов И и НЕ, регистр фиксации искомых значений параметра, группу первых элементов ИЛИ и второй элемент

15 ИЛИ

Недостатками такОго устройства являются низкое быстродействие выборки упорядоченных значений параметра и недостаточная достоверность результатов анализа, обусловленная отсутствием учета степени старения входной информации, так как устройство обеспечивает выборку упорядоченных значе25 ний параметра, а после его определения исключает иэ анализа, что влечет сохранение в памяти устройства устаревших по времени поступления значений параметра, а это снижает достоЗ0 верность результатов анализа.

898404

60 динен с ныходом элемента 21 задержки, 65

Цель изобретения — повышение быстродействия устройства и достоверности информации на его выходе.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены второй регистр сдвига и группа формирователей импульса, причем вход второго регистра сдвига соединен с выходом второго элемента ИЛИ, а выходы через группу формирователей импульса — с четвертыми входами соответствующих каналов.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство содержит и каналов 1 анализа и блок 2 управления. В каждом канале 1 анализа первые входы группы первых элементов И 3 являются первыми входами канала анализа, они поразрядно соединены и образуют входы устройства. Выходы группы первых элементов И 3 поразрядно соединены с едини ными входами триггеров

4 регистра записи текущих значений пАраметра и со входами первого элемента ИЛИ 5. Единичные выходы триггеров 4 соединены со входами второго элемента ИЛИ 6, со входами группы вторых элементон И 7, в старшем разряде непосредственно, а в младших разрядах — через группу третьих элементов И 8, и с первыми входами группы третьих элементо" ИЛИ 9 в старшем разряде непосредственно, в младших разрядах через группу третьих элементQB N 8 а н первом разряде и через четвертый элемент И 10. Вторые входы элементов ИЛИ 9 соединены со вторыми входами канала 1 анализа, в старшем разряде непосредственно, а в младши.: разрядах — через группу пятых элеглентон И 11. Выход каждого элемента ИЛИ 9 -го разряда, где 1 = 1,2..

m — число разрядов канала 1 анализа, соеди. ены со вторыми входами элементов И 8 и И 11 (i+1)-го разряда. Выход первого элемента ИЛИ 5 соединен с единичным входом первого триггера

12, нулевой выход которого соединен ;..a вторыми входами элементов И 3

Выход элемента ИЛИ 6 образует первый выход канала 1 анализа, а выходы элементов И 7 образуют группу вторых выходов канала 1 анализа. Третьи входы группы первых элементов И 3 объединены и образуют третий вход канала 1 анализа. Третий Bxop j -го канала 1 анализа, где j = 1,2,...,п число каналов 1 анализа, соединен с пЕрвым выходом (j-1) — го канала 1 анализ». Нулевой вход первого триггера

12 обьединен с нулевыми входами триггеров 4 регистра записи текущих значений параметра и является четвертым входом канала 1 анализа. Выход элемента ИЛИ 9 первого разряда соединен со входом шестого элемента И 13, второй вход которого является пятым входом канала 1 .анализа. Выход эле- . мента И 13 соединен с единичным вхо5

55 дом второго триггера 14, нуленой вход которого образует шестой вход канала 1 анализа. Нулевой выход триггера 14 соединен со входами группы элементов И 7 и со входами элементов

И 10 и 11 первого разряда, а его нулевой вход — шестой вход канала 1.

Блок 2 управления содержит элемент

И 15, входы которого образуют группу первых входов блока 2 управления и соединены с первыми выходами каналов

1 анализа, выход элемента И 15 через первую дифференцирующую цепочку 16 соединен со входом установки в нулевое состояние регистра 17 фиксации искомой величины параметра и с единичным входом триггера 18. Единичный выход триггера 18 соединен с управляющим входом генератора 19 тактовых импульсов, выход которого соединен с тактовой шиной первого регистра

20 сдвига и со входом первого элемента 21 задержки. Выходы первого регистра 20 сдвига соединены со входами переключателя 22, а его выход через вторую дифференцирующую цепочку

23 соединен ""o входом установки в нулевое состояние первого регистра 20 сдвига, через вторую дифференцирующую цепочку 23 и второй элемент 24 задержки — co входом записи единицы н первый разряд второго регистра 20 сдвига. Выход переключателя 22 соединен с нулевым входом триггера 18 и со входами группы элементов И 25, другие входы которых соединены с выходом первого элемента 21 задержки.

Третьи входы группы элементов И 25 соединены с выходами группы первых элементов ИЛИ 26, входы которых образуют группу вторых входов блока

2 управления и соединены с группами вторых выходов каналов 1 анализа.Выходы группы первых элементов ИЛИ 26 соединены со входами группы элементов НЕ 27, выходы которых образуют группу вторых выходов блока 2 управления, они соединены с группой вторых входов каналов 1 анализа. Второй элемент ИЛИ 28 входами соединен с выходами группы элементов И 25. Выходы элементов И 25 соединены с разрядными входами триггера 17 фиксации искомого значения параметра. Второй регистр

29 сдвига шиной сдвига соединен с выходом второго элемента ИЛИ 28, а выходы второго регистра 29 сдвига соединены с группой формирователей 30 импульсов, выходы которых образуют группу третьих выходов блока 2 управления они соединены с четвертыми вхоI дами соответствующих каналов 1.Четвертый выход блока 2 управлЕния соеон соединен с пятыми входами каналов

1 анализа, а пятый выход 2 управления образует выход второго элемента ИЛИ

28, он соединен с шестыми входами каналов 1 анализа.

898404 (4-ый разряд) 50

1 0 1 1

1 0 1 1

Каналы

3 О анализа 4 1

В исходном состоянии триггеры 4 регистров записи текущих значений параметра, триггеры 12, 14, 18 обнулены, а в первых разрядах регистров

20 и 29 записаны единицы. Каждое вновь поступающее значение параметра записывается в строгой последовательности в соответствующие регистры каналов 1 анализа через группы первых элементов И 3, при этом первое сообщение записывается в первый по порядку канал 1 анализа, так как элементы И 3 первого канала анализа высоким потенциалом с выхода триггера

12 открыты, в остальные (и-1) канала информация не может быть записана, так как хотя по первому и второму входам элементы И 3 этих каналов должны быть открыты, Но по третьему входу элементы И 3 оставшихся (п=l) каналов 1 анализа закрыты. В каждый

1-ый канал анализа может быть произ- 20 ведена запись только после записи информационногО сообщения в (j -1) -ый канал, что обусловлено связью триггеров 4 через эле,"лент ИЛИ б j -того канала 1 с третьими входами группы 2 первых элементов И 3 (j+1)-ro канала 1. Повторная запись информационного сообщения в один и тот же канал 1 анализа исключается благодаря наличию связи выходов группы первых элементов И 3 через первый элемент ИЛИ 5 и первый триггер 12 с их вторыми входами. С поступлением и-ro сообщения на вход устройсТва информация о теКущих значениях параметра в моменты t<,,..., „ записывается в триггеры 4 регистров соответствующих каналов 1 анализа,при этом на- входах всех и элементов ИЛИ

6 устанавливается высокий потенциал, элемент И 15 открывается и через 40 дифференцирующую цепочку 16 регистр

17 обнуляется, а триггер 18 переводится в единичное состояние, генератор 19 запускается.

Выбрав, в качестве примера, число 4 каналов анализа п=б, число разрядов в каналах m=5 и произвольные текущие значения параметра в моменты t<,t, С5и t 6 запишем разряды

5 4 3 2 1

1 1 0 0 0 1

2 1 1 0 1, 0

5 0 1 0 1 0 б 1 1 0 0 1

Алгоритм определения значения параметра 1-ой степени упорядочения, для примера наибольшего значения,состоит в последовательном определении 5 экстремального значения в m-oM разряде всех каналов 1 анализа, исключении из анализа сообщейий (каналов)р отличающихся от экспериментального, определении экстремального значения в (m 1)"ом разряде неисключенных со общений (каналов), исключении из анализа каналов, отличающихся от экстремального и т.д. до 1-ro разряда. Для пояснения указанного алгоритма произведем логическое сложение элементов матрицы первого столбца (5-ro разряда) с = 1V1VOV1VOVl = 1, 5

=троки элементы которых в этом столбце имвют нулевые значения из дальнейшего анализа исключаются, такими строками являются третья и пятая.

Если бы d. ..= = О0, то исключение не производилось бы, такой вариант предусмотрен (cM. третий столбец).

Продолжая по аналогии имеем

* = ОЧОЧОЧОЧОЧО = О (3-ий разряд) Произведем логическое сложение элементов второго столбца (4-ro разряда)

OV1VOVlV0V1 = 1 строки элементы которых в этом столбце (с учетом ранее исключенных) имеют нулевые значения из дальнейшего анализа исключаются, такими строками являются первая, третья и пятая.

Здесь исключение из анализа,благодаря наличию связи элементы ИЛИ

26 — элементы HE 27 — элементы ИЛИ 9 не производится.

Далее

* = OV1VOV1 VOVO = 1

Здесь исключаются из анализа строки первая, третья, пятая и шестая, и наконец с = OVOVOVlVOJO = 1, т.е. исключены значения, записанные в строки первую, вторую, третью и шестую — остается не исключенным значение, записанное в четвертой строке, оно равно

Значение параметра, записанное в четвертой строке, является максимальны л, т.е. значением первой степени упорядочения.

Алгоритм анализа поясняется схемой исключения из анализа отдельных записей.

898404

Последовательность анализа (1) (2) (3) (4) (5) 4 3 2 1

0 0 0 1 = 0 2

1 0 1 0 = 0 4

1 0 1 1 = 0 1

1 0 1 1 = 1

1 0 1 1 = 0 1

1 0 0 1 = 0 3

Разряды слоев

Последовательность исключения из анализа

Сообщения

<(„Э „Э <(,Э (Э (Э

5 4 3 2

0 1 1

Искомое значе-. ние

Формула изобретения

Искомое значение записывается в регистр 17.

Такой алгоритм преобразования мат- 2О рицы NxN в матрицу — строку реализуется предлагаемым устройством одним импульсом генератора 19. Степень упорядочения устанавливается переключателем 22, при этом упорядочение производится по схеме а,,-3 а;, -Э .... а где а. — текущие значения параметра

) и а 7 a>q) ) ... ) а р, т.е. в порядке убывания ;возрастания) амплитудных значений параметра. Исключение иэ ан-лиза отдельных каналов 1 анализа, имеющих значения, отличающиеся от экстремальных, осуществляется по наличию записи в триггерах 4 через групп, элементов H 7, ИЛИ 26, HE 27, ИЛ :: 9„ И 8 и И 11, а упорядоченное исключение старших по степени упорядочен;я значений параметра осуществляе.ся импульсами генератора 19 4О через э.,er".ент ?1 задержки, элемент

И, 3, тригг-ер 14 ло наличию потенциала на выхода:< элементов И 9 первого разряда по входам групп элементов И

7 и И 10. Упорядоченное исключение устаревших информационных сообщении осущеcòíëÿeтся по схеме а;, - 3 а„„- ..:за р где с,,;, p... p <;, I — время хра„ n н="ния информационного сообщения в памяти устройства сННхроНН0 с за пиоью искомого зна ения в регистры !

7 по cèгналам с выходов элементов

И 5 чер:-: элемент ИЛИ 28, регистр

29 и формирователь 30. При этом наиболее устаревшее сообщение импульсом с соответствующего выхода регистра 29 через формирователь 30, поступающим на нулевые входы триггеров 4 из памяти устройства исключаются, триггер 12 переводится в нулевое состояние, элементы И 3 данного канала открываются и канал готов для приема очередного сообщения.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает упорядоченную выборку значений параметра при сокращении временных затрат, исключение из анализа наиболее устаревших по времени поступления информационных сообщений, снил<ает степень сгарения информации, повышает ее достоверность.

Многоканальное устройство для упорядоченной выборки значений параметра по авт. св. Р 739527, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности и быстродействия устройства, в него введены второй регистр сдвига и группа формирователей импульса, причем вход второго регистра сдвига соединен с выходом второго элемента ИЛИ, а выходы через группу формирователей импульса — c четвертыми входами соответствующих каналов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 52083, кл. G 06 F 7/06, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 739527, кл. G 06 F 7/02, 06.03.78 (прототип).

898404

Составитель M.Ñêóáèëèí

Редактор И.Касарда Техред E. Харитончик Корректор М.Шароши

Заказ 11948/64 Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä, ул. Проектная, 4