Устройство для определения экстремумов

(57) Изобретениевычислительнойпол ьзовано в устр О ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ относится к автоматике и ехнике и может быть исойствах обработки цифроИзобретение о вычислительной т пользовано в устр ровой информаци навания образов, контроля, устройс сложных сигналовтносится к аехнике и можойствах обри, устройстустройствахтвах обработ втоматике и ет быть исботки цифах распоздопускового и спектров ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ О ИЗОБРЕТЕНИЯМ ИОТКРЫТИЯМ Р ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Цель изобретения - расширение функциональных воэможностей путем обеспече- ния определения абсолютных и локальных экстремумов и их номеров в допусковом диапазоне и повышение быстродействия.На фиг, 1 представлена функциональная схема устройства для определения экстремумов; на фиг, 2 . - диаграммы кодов исследуемой функции (а), кодов на входах схемы сравнения (б), потенциалы на выходах А иАсхемы сравнения(в, г), потенциалы на прямом и инверсном выходах триггера (д, е), сигналы на выходах элементов И 20 и 21 (ж, 3); на фиг. 3 - диаграмма изменения вой информации, распознавания образов, обработки спектров сложных сигналов. Цель изобретения. - расширение функциональных возможностей путем определения абсолютных и локальных экстремумов и их номеров в допусковом диапазоне и повышение быстродействия. Устройство содержит регистры верхнего и нижнего порогов, схемы сравнения, регистры, распределитель импульсов, счетчики номера выборки и номера экстремума, группы элементов И, ИЛИ, элементы И, ИЛИ, НЕ;Устройство работает в режимах определения локальных экстремумов в допусковом диапазоне и определения абсолютных экстремумов выборок исследуемой функции. 3 ил,значений кодов верхнего и нижнего порогов при определении абсолютных экстремумов исследуемой функции,Устройство содержит группы элементов ИЛИ 1 и 2, элементы И 3 и 4, элементы ИЛИ 5 и 6, регистр 7 верхнего порога, регистр 8 нижнего порога, схемы 9 и 10 сравнения, элемент НЕ 11, элемент И 12, элемент ИЛИ 13, элемент 2 И-ИЛИ 14, регистры 15 и 16, распределитель 17 импульсов, схему 18 сравнения, триггер 19, элементы И 20 и 21, элемент ИЛИ 22, счетчик 23 номера выборки, элемент НЕ 24, элемент 2 И - ИЛИ 25; группу элементов И 26, счетчик 27 номера экстремума, информационные входы 28, вход 29 задания режима, установочные входы соответственно нижнего 30 и верхнего 31 порогов, вход 32 начальной установки, вход 33 синхронизации, выходы 34 и 35 абсолютных экстремумов, выход 36 окончания сравнения, выходы 37 локальных экстрелокальных экстремумов, выходы 38 и 39,1695291 начений бОльше Кьгй ) йг 1 бпасть значении меньше сЬжс днСоставитель Е, ИвановаРедактор А. Лежнина Техред М,Моргентал, Корректор Т, Палий Заказ 4162 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 1010 15 20 25 30 35 40 45 50 55 экстремумов, выход кода номера экстремума, выход кода номера выборки.Устройство работает следующим образом,В исходном состоянии регистры 7, 8; 15и 16, триггер 19, счетчик 23 номера выборки,счетчик 27 номера экстремума обнуленысигналом сброса, поступающим на входыобнуления (цепи сброса элементов устройства на чертеже не показаны). Устройствоработает по тактам, Длительность такта определяется временем окончания переходных процессов в схеме устройства. В 1-мтакте работы устройство анализирует наэкстремум двоичный код 1-й выборки. Устройство для определения экстремумов работает в следующих режимах;1) Определение локальных экстремумовв допусковом диапазоне;2) Определение абсолютных экстремумов выборок исследуемой функции.Работу устройства рассмотрим на примере определения экстремумов кодов выборок исследуемой функции, представленнойна фиг. 2, а, в котором приведены все возможные комбинации расположения кодоввыборок.На установочные входы 30 и 31 верхнегои нижнего порогов устройства подаются иразрядные двоичные коды значений верхнего б и нижнего б порогов, кбторые черезгруппы элементов ИЛИ 1 и 2 поступают наустановочные входы соответственно регистров верхнего 7 и нижнего 8 порогов. Навход 32 начальной установки устройстваподается сигнал логической единицы, который через элементы ИЛИ 5 и 6 поступаетна входы разрешения записи регистров 7и 8 верхнего и нижнего порогов и обеспечивает запись соответственно двоичныхкодов верхнего б = 18 и нижнего д = 2порогов, С,выходов разрядов регистров 7и 8 верхнего и нижнего порогов двоичныекоды верхнего дв и нижнего б порогов поступают на входы схем 9 и 10 сравнениясоответственно и на информационные выходы 34 и 35 абсолютных экстремумов устройства.С информационных выходов 34 и 35 абсолютных экстремумов устройства двоичные коды верхнего д, и нижнего д пороговвыдаются потребителю и определяют соответственно максимальные и минимальные возможные значения локальныхэкстремумов выборок исследуемой функции. Для установки режима определения локальных экстремумов в допусковомдиапазоне на вход 29 задания режима устройства подается потенциал логическогонуля, Потенциал логического нуля запрещает прохождение синхросигналов с выходов элементов И 20 и 21 через элементы И 3 и 4 на входы разрешения записи регистров 7 и 8 верхнего и нижнего порогов соответственно и прохождение сигналов логической единйцы с выхода элемента ИЛИ 13 через элемент 2 И - ИЛИ 14.на входы разрешения записи регистров 15 и 16, Потенциал логической единицы с выхода элемента НЕ 11 через элемент 2 И - ИЛИ 14 разрешает прохождение сигналов логической единицы с выхода элемента И 12 через элемент 2 ИИЛИ 14 на входы разрешения записи регистров 15 и 16. Следовательно, в регистры 15 и 16 в данном режиме будут записываться только те двоичные коды выборок, значения которых соответствуют допусковому диапазону, а в регистры 7 и 8 верхнего и нижнего порогов соответственно будут записаны двоичные коды верхнего б и нижнего,б порогов.На информационные входы 28 устройства подается и-разрядный двоичный код значения первой выборки О 1 = 1 исследуемой функции, который поступает на входы вторых групп схем 9 и 10 сравнения и на установочные входы регистра 15.Одновремено с подачей кода выборки б 1 = 1 на вход 33 синхронизации устройства поступает синхроимпульс, по которому запускается распределитель 17 импульсов. Поступление по входу 33 устройства синхроимпульса означает, что внешнее устройство (не показано) выставило очередное значение (б 1 = 1) двоичного кода выборки исследуемой функции и до прихода следующего синхроимпульса устройство должно произвести анализ на локальный экстремум в допусковом диапазоне данного значения кода выборки,Так как значение двоичного кода первой выборки б = 1 меньше нижнего допуска б, = 2, то на выходе Асхемы 10 сравнения потенциал логической единицы.Первый синхросигнал с первого выхода ораспределителя 17 импульсов поступает через элемент 2 И - ИЛИ 25 на выход 36 окончания сравнения устройства, что свидетельствует об окончании процесса сравнения данного кода выборки и о запросе устройством последующего кода выборки бг, Так как на входы разрешения записи регистров 15 и 16 поступает потенциал логического нуля, то первый и второй синхросигналы, поступающие на входы синхронизации регистров с первого и второго выходов распределителя 17 импульсов. не изменяют содержимое регистров 15 и 16. Триггер 19 остается в нулевом состоянии, а в счетчик 23 номера выборки записывается двоичный, 1695291код номера первой выборки й = 1 по задне 1 му фронту второго синхросигнала,.поступающего с второго выхода распределителя 17 импульсов,Таким образом, если значение двоийно го кода выборки не соответствует допусковому диапазону, то устройство не изменяет содержимое регистров 15 и 16, триггера . 19, а увеличивает на единицу содержимое счетчика 23 номера выборки и по первому 10 синхросигналу формирует сигнал запроса следующего кода выборки на выходе 36 окончания сравнения устройства.Так как значение двоичного кода второй выборки б 2 = 3 соответствует допусковому. 15 диапазону, т,е. больне.(или равно) нйжнего допуска - 2 и меньше (или равно) вер о допуска бв = 18, то потенциал влогической единицы с выхода Асхемы 9 сравнения и с выхода Асхемы 10 20 сравнения поступает на входы элемента И 12. Первый синхросигнал с первого выхода распределителя 17 импульсов не проходит через элемент 2 И - ИЛИ 25 на выход 36 окончания сравнения устройства. Так как 25 на входы разрешения записи регистров 15 и 16 поступает потенциал логической единицы, то второй синхроимпульс, поступающий с входа 33 синхронизации устройства на вход распределителя 17 импульсов из меняет содержимое регистров 15 и 16.и счетчика 23 номера выборки. Содержимое регистра 15 переписывается в регистр 16 по переднему фронту первого синхросигнала, поступающего на вход синхронизации реги стра 16 с первого выхода распределителя 17 импульсов, Двоичный код второй выборки б 2 = 3 с информационного входа 28 устройства записывается в регистр 15 по переднему фронту второго синхросигнала. 40 поступающего на вход синхронизации регистра 15 с второго выхода распределителя 17 импульсов, Так как двоичный код второй выборки б 2 = А 2 = 3 больше, чем двоичный код первой выборки о 1 = В 2 = 0 45 (фиг; 2, б), то потенциал логической единицыс выхода Асхемы 18 сравнения поступает на вход установки в нулевое состояние триггера 19 и на первый вход элемента И 20. Триггер 19 остается в нулевом состоя нии(фиг,2, д, е), На второй вход элемента И 20 поступает потенциал логического нуля с прямого выхода триггера 19, поэтому формирования сигналов на выходах 38 и 39 экстремумов выборки не происходит 55 (фиг. 2, ж, з), В счетчик 23 номера выборки записывается двоичный код номера второй выборки й = 2 по заднему фронту второго синхросигнала,поступающего с второго выхода распределителя 17 импульсов. Третий синхросигнал, поступающий с третьего выхода распределителя 17 импульсов, проходит на выход 36 окончания сравнения устройства.Таким образом, в режиме определения локальных экстремумов функции сигнал запроса следующего кода выборки на выходе 36 окончания сравнения устройс 1 ва формируется по первому синхросигналу распределителя 17 импульсов, если значение анализируемого кода выборки не соответствует допусковому диапазону, и по третьему синхросигналу.распределителя 17 импульсов, если значение анализируемого кода выборки соответствует допусковому диапазону, т.е. если требуется анализ на экстремум данного кода выборки.Так как значение двоичного кода третьей выборки Оз = 10 соответствует допусковому диапазону, т.е. бнбз б (2 1018), то потенциал логической единицы с выхода элемента 2 И-ИЛИ 14 поступает на входы разрешения записи регистров .15 и 16, на вход элемента НЕ 24 и на третий вход элемента 2 И - ИЛИ 25. Третий синхроимпульс, поступающий с входа 33 синхронизации устройства на вход распределителя 17 импульса изменяет содержимое регистров 15 и 16 и счетчика 23 номера выборки, Содержимое регистра 15 02 = А 2 = 3 переписывается в регистр 16, т.е. Вз = Аз = 3 по переднему фронту первого синхросигнала, поступающего на вход синхронизации регистра 16 с первого выхода распределителя 17 импульсов. Двоичный код третьей выборки бз = 10 с информационного входа 28 устройства записывается в регистр 15 по переднему фронту второго синхросигнала, поступающего на вход синхронизации регистра 15 с второго выхода распределИтеля 17 импульсов. Так как двоичный код третьей выборки бз = Аз = 10 больше, чем двоичный код второй выборки й = Вз = 3 (фиг. 2, б), то потенциал логической единицы с выхода Асхемы 18 сравнения поступает на вход установки в нулевое состояние триггера 19 и на первый вход элемента И 20, Триггер 19 остается в нулевом состоянии (фиг, 2, д, е). На второй вход элемента И 20 поступает потенциал логического нуля с прямого выхода триггера 19, поэтому формирования сигналов на выходах 38 и 39 экстремумов выборки устройства не происходит (фиг, 2, ж, 3), В счетчик 23 номера выборки записывается двоичный код номера третьей выборки й = 3 по заднему фронту второго синхросигнала, поступающего с второго выхода распределителя 17 импульсов. Третий синхросигнал,. поступающий с третьего выхода распределителя импульсов, проходит на выход 36 окончания сравнения устройства.Так как значение двоичного кода четвертой выборки б 4 = 7 соответствует допусковому диапазону, т,е, бн04бв(218), то потенциал логической единицы с в а элемента 2 И - ИЛИ 14 поступает на входы ра я записи регистров 15 и 16, на вход элемейтзЕ 4 и на вход элемета 2 И - ИЛИ 25. Четвертый си 7 тхроимпульс, поступающий с входа 33 синхронизации устройства на вход распределителя 17 импульсов изменяет содержимое регистров 15 и 16 и счетчика 23 номера выборки. Содержимое регистра 15 бз = Аз = 10 переписывается в регистр 16, т,е. В 4 = Аз = 10 . по переднему фронту первого синхросигнала, поступающего на вход синхронизации регистра 16 с первого выхода распределителя 17 импульсов, Двоичный код четвертой выборки б 4 = 7 с информационного входа 28 устройства записывается в регистр 15 по переднему фронту второго синхросигнала, поступающего на вход синхронизации регистра 15 с второго распределителя 17 импульсов. Так как двоичный код четвертой выборки б 4 = А 4 = 7 меньше, чем двоичный код третьей выборки бз = В 4 = 10 (фиг, 2, б), то потенциал логической единицы свыхода Асхемы 18 сравнения поступает на вход установки в единичное состояние триггера 19 и на первый вход элемента И 21. Триггер 19 переключается в единичное. - состояние (фиг-;2, д, е) Таккак-во время. переключения триггера 19 .в единичное состояние на его инверсном выходе еще находится потенциал логической единицы, то на выходе элемента И 21 появляется импульс логической единицы,длительность которого равна времени переключения триггера 19.С выхода элемента И 21 импульс логической единицы поступает на выход 39 экстремума выборки устройства, на первый вход элемента И 4 и через элемент И 22 на управляющие входы группы элементов И 26 и на счетный вход счетчика 27 номера экстремума (фиг. 2, 3), Появление импульса логической единицы на выходе 39 экстремума выборки устройства свидетельствует о наличии локального максимума функции В 5 = 10, поступающего с информационного выхода 37 локальных экстремумов потребителю. С выходов разрядов счетчика 23 номера выборки двоичный код номера третьей выборки й = 3 через группу злементов И 26 по выходу 41 кода номера выборкиустройства выдается потребителю, В счетчик 27 номера экстремума записываетсядвоичный код Е = 1 номера первого экстре 5 мума, который с выходов разрядов счетчика поступает по выходу 40 кода номераэкстремума устройства к потребителю, Всчетчик 23 номера выборки записываетсядвоичный код номера четвертой выборки10 й = 4 по заднему фронту второго сигнала,1поступающего с второго выхода распределителя 17 импульсов, Третий синхросигнал,поступающий с третьего выхода распреде.лителя 17 импульсов, проходит ив выход Зо15 окойчаниа сравнения устройства,Так как зйачение двоичного кода пятойвыборки б 5 = 5 соответствует допусковомудиапазону, т.е. бн 5 б 5бв(2518), топотенциал логической единицы с выхода20 элемета 2 И-ИЛИ 14 поступает на входыразрешения записи регистров 15 и 16, навход элемента НЕ 24 и на один иэ входовэлемента 2 И-ИЛИ 25. Пятый синхроимпульс, поступающий с входа 33 синхрони 25 зации устройства на вход распределителя17 импульсов, изменяет содержимое регистров 15 и 16 и счетчика 23 номеравыборки, Работа устройства аналогичнарассматриваемому выше случаю поступ 30 ления на информационный вход 28 устройства двоичному коду третьей выборки,При этом Аб = 5, ВБ = 7, А 5Вб(57), М = 5(фиг. 2. б).Изменения состояния триггера 19 (фиг.35 2, д,.е) й формирования импульсов логиче ской единицы на выходах элементов И 20 и21 не происходит.Так как значение двоичного кода шестой выборки бб = 16 соответствует допуско 40 вому диапазону, т.е. бнбббв(2516 Ы 8), то потенциал логической единицыс выхода элемента 2 И - ИЛИ 14 поступает навходы разрешения записи регистров 15 и16, на вход элемента НЕ 24 и на третий вход45 элемента НЕ 25. Шестой синхроимпульс. поступающий с входа 33 синхронизации устройства на вход распределителя 17 иьпульсовизменяет содержимое регистров 15 и 16 исчетчика 23 номера выборки. При этом50 Аб = 16, Вб = 5, АбВб (165), Й = 6.Тэк как двоичный код шестой выборкибб = Аб = 16 больше, чем двоичный код пятойвыборки й = Вб = 5 (фиг 2, б), то потенциаллогической единицы с выхода Асхемы 1855 сравнения поступает на вход установки внулевое состояние триггера 19 и на первый вход элемента И 20. Триггер 19 переключается в нулевое состояние (фиг, 2, д,е), Тэк как во время переключения тригге 1695291 10ра 19 в нулевое состояние на его прямом выходе еще находится потенциал логической единицы, то на выходе элемента И 20 появляется импульс логической единицы, длительность которого равна времени переключения триггера 19:С выхода элемента И 20 импульс логической единицы поступает на выход 38 экстремума выборки устройства, на первый вход элемента И 3 и через элемент ИЛИ 22 на управляющие входы группы элементов И 26 и на счетный вход счетчика 27 номера экстремума(фиг, 2, 3). Появление импульса логической единицы на выходе 38 экстремума выборки устройства свидетельствует о наличии локального минимума функции В 5 = 5, поступающего с информационного выхода 37. локальных экстремумов потребителю, С выходов разрядов счетчика 23 номера двоичный код номера пятой выборки й = 5 через группу элементов И 26 по выходу 41 кода номера выборки устройства выдается потребителю. В счетчик 27 номера экстремума записывается двоичный код Е = 2 номера второго экстремума, который с выходов разрядов счетчика поступает по выходу 40 кода номера экстремума .устройства к потребителю. В счетчик 23 номера выборки записывается двоичный код номера шестой выборки бб = 6 по заднему фронту второго сигнала, поступающего с второго выхода распределителя 17 импульсов, Третий синхросигнал, поступающий с третьего выхода распределителя импульсов, проходит на выход 36 окончания сравнения устройства.Так как значение двоичного кода седьмой выборки б 7 = 20 больше верхнего бв = =18, то на выходе Асхемы 9 сравнения потенциал логической единицы.Первый синхросигнал с первого выхода распределителя 17 импульсов поступает через элемент 2 И-ИЛИ 25 на выход 36 окончания сравнения устройства, что сви-, детельствует об окончании процесса сравнения данного кода выборки и о запросе устройством последующего кода выборки бв Так как на входы разрешения записи регист ров 15 и 16 поступает потенциал логического нуля, то первый и второй синхросигналы, поступающие на входы синхронизации регистров с первого и второго выходов распределителя 17 импульсов, не изменяют содержимое регистров 15 и 16. Триггер 19 остается в нулевом состоянии, а в счетчик.23 номера .выборки записывается двоичный код номера седьмой вборки й = 7 по заднему фронту второго синхросигнала, поступающего в сторого выхода распределителя 17 импульсов, Третий сИнхросигнал, 510 поступления двоичных кодов выборок больше верхнего порога Яд (2018) и меньше нижнего порога б 1бн (12) отмечены заштрихованными зонами, в которых уст ройство не изменят содержимое регистров15 и 16 и триггера 19.Так как выше рассмотрены все возможные ситуации, возникающие при работе устройства для определения экстремумов, то 20 в последующих тактах устройство функ 45 ской единицы на выходах Аи Асхемы 18 ,сравнения (фиг. 2 в, г). Это означает, что на 50 выход установки триггера 19 поступает по 55 25 30 35 40 поступающий с третьего выхода распределителя 17 импульсов, не поступает на выход 36 окончания сравнения устройства, Следовательно, при поступлении на информационный вход 28 устройства двоичного кода выборки больше верхнего порога ббв или меньше нижнего порога б 1бн, устройство не изменяет своего состояния, а только увеличивает на единице содержимое счетчика 23 номера выборки. На фиг. 2, б случаи ционирует аналогично. Каждый раз при изменении монотонного характера поступающих значений двоичных кодов выборок исследуемой функции с возрастающего на убывающий, т.е. б б 1 б 1+ 1, или с убывающего на возрастающей, т.е.б б 1б + 1, устройство выдает потребителю значение локального экстремума выборки с информационного выхода 37 локальных экстремумов устройства, код номера выборки исследуемой функции с выхода 41 устройства, порядковый номер локального экстремума с выхода 40 устройства. сопровождаемые импульсом логической единицы на выходах 38 и 39 экстремумов выборки устройства, При этом проверяется условие соответствия значения исследуемых кодов выборок по допусковому диапазону.Если значение двоичного кода о 1 + 1-й выборки равно значению двоичного кода б 1-й выборки, например б 1 о = бэ = 4, б 12 =011= 14, б 14= б 1 э= 10(фиг. 2, а), то в данных случаях в регистрах 15 и 16 содержатся одинаковые значения кодов выборок А 1 оВ 10 = 4, А 12 = В 12 = 14, А 14 = В 14- =10 (фиг,2,.б), Следовательно, в данные моменты времени будут отсутствовать сигналы логичетенциал логического нуля. Поэтому триггер 19 не изменяет своего состояния (фиг. 2, д, е) при поступлении равных значений кодов выборок исследуемой функции, Формирование импульсных сигналов на выходах 38 и 39 экстремумов выборки устройства за-. висит от изменения монотонного характера поступающих значений двоичных кодов выборок исследуемой фукнции (фиг. 2, ж, э); Таким образом, в процессе работы устрой 1695291 1210 15 55 ство определяет локальные экстремумыфункции в следующем порядке:1, Е = 1, локальный максимум бз = Ва == 14, И = 12, И = 13.В пятнадцатом такте работы при поступлении на информационный вход 28устройства кода выборки б 5 = 6 будет определено, что плоский участок функции б 14 == б 1 з = 10 не является ее экстремумом, ,импульс логической единицы, поступающийс выхода А схемы 18 сравнения (фиг. 2, в)на вход установки в единичное состояниетриггера 19 подтверждает его единичное состояние (фиг, 2, д),Следовательно, в процессе работыустройство определяет все локальные экстремумы любой функции в заданном допусковом диапазоне значений исследуемьхкодов выборок.Рассмотрим работу устройства в режиме определения абсолютных экстремумоввыборок исследуемой функции.На установочные входы 30 и 31 верхнегои нижнего порогов устройства подаетсяминимальный и-разрядный двоичный код000 2 и максимальный и-разрядный двоичный код 111 г соответственно значения верхнего бв = ии и нижнего бм = иахпорогов, которые через группы элементовИЛИ 1 и 2 поступают на установочные входы соответственно регистров 7 и 8 верхнего и нижнего порогов, На вход 32 начальнойустановки устройства подается сигнал логической единицы, который через элементыИЛИ.5 и 6 поступает на входы разрешениязаписи регистров верхнего 7 и нижнего 8порогов и обеспечивает запись соответственно двоичных кодов верхнего бв и нижнего бн порогов. С выходов разрядоврегистров 7 и 8 верхнего и нижнего пороговдвоичные коды верхнего и нижнего порогов поступают на вторые группы входовсхем 9 и 10 сравнения соответственно, Например, при и = 5 бв =00000 2 = О, бн ==11111 2 = 31, Для установки режима определения абсолютных экстремумов выборокисследуемой функции на вход 29 заданиярежима устройства подается потенциаллогической единицы, который поступает на 20 25 30 35 40 45 50 первые входы элементов И 3 и 4 и на третий вход элемента 2 И - ИЛИ 14. Таким образом, потенциал логической единицы разрешает прохождение синхро сигналов с выходов элементов И 20 и 21 через элементы И 3 и 4 на входы разрешения записи регистров 7 и 8 верхнего и нижнего порогов соответственно и разрешает прохождение сигналов логической единицы с выхода элемента ИЛИ 13 через. элемент 2 И-ИЛИ 14 на входы разрешения записирегистров 15 и 16. Потенциал логического нуля с выхода элемента НЕ 11 через элемент 2 И-ИЛИ 14 запрещает прохождение сигналов логической единицы с выходов элемента И 12 через элемент 2 И-ИЛИ 14 на входы разрешения записи регистров 15 и 16, Следовательно, в регистры 15 и 16 в данном режиме записываются только двоичные коды выборок, значения которых не соответствуют допусковому диапазону, т.е. больше верхнего ббв или меньше нижнего ббн порогов, значения которых хранятся в регистрах верхнего 7 и нижнего 8 порогов. Причем значения порогов допускового диапазона бв и бн в процессе работы устройства автоматически изменяются и становятся равными соответственно максимальному значению из локальных максимумов и минимальному значению из локальных минимумов функции.Работа устройства при определении абсолютных максимумов и минимумов исследуемой функции аналогична описанному выше режиму, Отличие состоит в том, что анализу на локальный экстремум подвергаются коды выборки исследуемой функции, не соответствующие допусковому диапазону, т,е, отвечающие неравенству бн = 31ббв =.0Так как в исходном состоянии бн = 31, бв = О, то при поступлении на информационный вход 28 устройства двоичных кодов 1 - 4 выборки б 1 = 1, бг = 3, бз = 10, ба = 7 фиг. 3), они будут проанализированы на экстремум; т,е. бн = 31(ббн)бв = О. Следовательно, как было описано выше(в режиме определения локальных экстремумов) на выходе 38 устройства в четвертом такте работы появится импульс логической единицы. свидетельствующий о появлении на информационном выходе 37 кода первого локального максимума бз = В 4 =- 10, М = 4(фиг, 2, 3),В четвертом такте работы устройства М = 4 двоичный код локального максимума бз = В 4 = 10 с выхода регистра 16 через группу элементов ИЛИ 2. 1 - 2.п поступает на входы регистра 7 верхнего порога, навход разрешения записи которого поступает импульс логической единицы с выхода элемента И 20 через элементы И 3 и ИЛИ 5. Следовательно, после четвертого такта работы устройства в регистр 7 верхнего порога будет записан двоичный код локального максимума бв = В = 10, а в регистре 8 нижнего порога будет сохраняться двоичный код бн = 31. Поэтому дальнейшему анализу на локальные экстремумы подвергаются коды выборок функции, Значения которых бб = 10 или ббн = 31 (при появлении сигналов логической единицы на выходе Асхемы 9 сравнения или на выходе Асхемы 10 сравнения.Так как значение двоичного кода пятой выборки б 5 = 5бн = 31,. то потенциал логической единицы с выхода Асхемы 10 сравнения через элементы ИЛИ 13 и 2 И - ИЛИ 14 поступает на входы разрешения записи регистров 15 и 16. Таким образом, работа устройства в данном режиме аналогична описанному в предыдущем режиме пятому такту. Формирования сигналов логической единицы на выходах 35 и 36 устройства не происходит,В шестом такте работы устройства й ==6 двоичный код локального минимума б 5 = =В 6 = 5 с выхода регистра 16 через группу элементов ИЛИ 1.1 - 1.п поступает на входы регистра 8 нижнего порога, на вход разрешения записи которого поступает сигнал логической единицы с выхода элемента И 21 через элементы И 4 и ИЛИ 6. Следовательно, после шестого такта работы устройства в регистр 8 нижнего порога будет записан двоичный код локального минимума бн = Ве - 5, а в регистре 7 верхнего порога будет сохраняться двоичный код бв = 10, Поэтому дальнейшему анализу на локальные экстремумы подвергаются коды выборок функции, значения которых ббв= 10 или ббн =5.Работа устройства в последующих тактах полностью аналогична описанной выше, При этом в восьмом такте работы в регистр 7 верхнего порога будет записан двоичный код седьмой выборки б 7 = Вв = =20, а в одиннадцатом такте работы в регистр 8 нижнего порога будет записан двоичный код десятой выборки б 1 о = В 11 = 4, причем коды выборок б 11=б 12=14, без= = б 14 = 10, б 15 - 6 соответствуют допусковому диапазону бнббв, где бн = 4, б = =20, т.е, не подвергаются анализу на экстремум, Таким образом, для определения абсолютных экстремумов предлагаемое устройство выявляет не все локальные экстремумы, а только те, которые не соответствуют определенному допусковому диапазону.Формирование сигналов запроса следующего кора выборки на выходе 36 окончания сравнения устройства в режиме определения абсолютных экстремумов происходит аналогично режиму определения локальных экстремумов.Следовательно, в процессе работы предлагаемое устройство определяет абсолютные экстремумы любой функции в Формула изобретения устройство для определения экстремумов, содержащее регистр нижнего порога, первую и вторую схемы сравнения, первый и второй регистры, счетчик номера выборки, элемент И, распределитель импульсов,20 причем выходы разрядов регистра нижнего порога соединены с входами первой группы первой схемы сравнения, информационные входы устройства соединены с 25 установочными входами первого регистра, выходы разрядов которого соединены с входами первой группы второй схемы сравнения и установочными входами второго регистра, выходы разрядов. которого соединены с входами второй группы второй 30 схемы сравнения и информационными выходами локальных экстремумов устройства, вход синхронизации устройства% соединен с входом распределителя импульсов, первый выход которого соединен 35 с входом синхронизации второго регистра,второй выход распределителя импульсов соединен с входом синхронизации первого регистра и счетным входом счетчика номера выборки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных воз 40 можностей путем определения абсолютных и локальных экстремумов и их номеров в допусковом диапазоне и повышения быстродействия, в него введены две группы элементов ИЛИ, третья схема сравнения, регистр верхнего порога, два элемента НЕ, четыре элемента И, четыре элемента ИЛИ,45 два элемента 2 И - ИЛИ, триггер, группа эле 50 метов И, счетчик номера экстремума, причем установочные входы верхнего.и нижнего порогов устройства поразрядно соединены с первыми входами соответственно первой и второй групп элементов ИЛИ, вторые входы которых подключены к выходам разрядов второго регистра, вхо-,55 ды элементов ИЛИ первой и второй групп соединены соответственно с установочными входами регистров верхнего и нижнего порогов, вход задания режима устройства 10 процессе определения локальных экстремумов по значениям функции, не принадлежащим определяемому допусковомусоединен с входом первого элемета НЕ, с первым входом первого элемента И, первого элемента 2 И - ИЛИ и первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых подключены к выходам третьего и четвертого элементов И, выходы первого и второго элементов И соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ, вторые входы которых подключены к входу начальной установки устройства, выходы первого и второго элементов ИЛИ соединены с входами разрешения записи регистров верхнего и нижнего порогов соответственно, выходы разрядов которых являются выходами абсолютных экстремумов устройства, информационные входы устройства соединены с входами второй группы первой и входами первой группы третьей схемы сравнения, входы второй группы третьей схемы сравнения подключены к выходам разрядов регистра верхнего порога, выход "Больше" первой схемы сравнения и выход "Меньше" третьей схемы сравнения соединены с входами пятого элемента И, выход которого соединен с первым входом второго элемента И первого.элемента 2 И - ИЛИ, выход "Меньше" первой схемы сравнения и выход "Больше" третьей схемы сравнения соединены с входами третьего элемен, та ИЛИ, выход которого соединен с вторымвходом первого элемента И первого элемента 2 И - ИЛИ, второй вход второго элемента И которого подключен к выходу первого элемента НЕ, выход первого элемента 2 И - ИЛИ соединен с входами разрешения записи первого и второго регистров, входом второго элемента НЕ с первым входом первого элемента И второго элемента 2 И-ИЛИ, вто рой вход первого элемента И которого подключен к третьему выходу распределителя импульсов, выход второго элемента НЕ соединен с первым входом второго элемента И второго элемента 2 И-ИЛИ, второй вход ко торого подключен к первому выходу распределителя импульсов, выход второго элемента 2 И - ИЛИ является выходом окончания сравнения устройства, выход "Больше" второй схемы сравнения соединен с 15 выходом установки в единичное состояниетриггера и первым входом четвертого элемента И, выход "Меньше" второй схемы сравнения соединен с входом установки в нулевое состояние триггера и первым вхо дом третьего элемента И, прямой и инверсный выходы триггера соединены с вторыми входами соответственно третьего и четвертого элементов И, выходы которых соединены с выходами экстремумов выбо рок устройства и входами четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первыми входами элементов И группы и со счетным входом счетчика номера экстремума, выходы разрядов которого являют ся выходами кода номера экстремумаустройства, выходы разрядов счетчика номера выборки соединены с вторыми входами элементов И группы, выходы которых являются выходами кода номера выбор ки устройства.