Мультиплицированная измерительная система

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК А 3 (59 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ; Ч 1 1"31.Фс ОПИСАНК АВТОРСКОМ ЗОБ У(22) 07,01,82 .тельно соединенных генератора такто(46) 30.06.83 бюл. Ю 24 . выхимпульсов, счетчика и цифроанало(72) А.В. Апыхтин и В.А. Трушин . гового преобразователя, а первые вхо(71) Новосибирский электротехнический ды - к входным сигналам, о т л иинститут ч .а ю щ а я. с я тем, что, с целью(53) 681.374,3(088,8) .обеспечения сжатия информации при со- .Вхранении быстродействия, в. нее вве(.56),1. Авторское свидетельство СССР денц генератор базисных Функций, в+11 т 450157, кл,.Н 03 К 13/02, 1970; вычитающих сумматоров и в+1.накапли 2. Диконский 10.А. и др,. Анализ : вающих сумматоров, причем управляющие.способов получения адресной информа-. входы генератора базисных функцийции в МИС. Межвузовский сборник науч" подключены к выходам компараторов, аных трудов фКонтрольные измерительные, его выходы. " к входам,вычитающих сумсистемц". Новосибирск, вып. 1, 1976. маторов, выходы которых соединены свходами накапливающих сумматоров,(54)(57) МУЛЬТИПЛИЦИРОВАННАЯ ИЗМЕРИ" при этом управляющие входы вычитающих ЕТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА, содержащая й компа- . сумматоров подключены к выходу,элераторов, выходы которых соединены с мента ИЛИ, а управляющие. входы накапвходами элемента ИЛИ, вторые. входы :ливающих сумматоров соединены с выхоподключены к выходу общего блока урав- . дом генератора тактовых импульсов.1026Изобретение относится к контрольно"измерительной технике и может быть ис"пользозано для сжатия информации приизмерении и обработке совокупностивходнцх величин, являющихся Функциейпространственной координаты.Известно устройство, содержащее Йкомпараторов, элемент ИЛИ, общий блокуравновешивания, включающий .цифро"аналоговый преобразователь (ЦАП), 1 осчетчик, генератор тактовых импульсов(ГТИ), причем одни из входов компараторов соединены с выходом ЦАП, авц".ходы подключенц к й входам элемента ИЛИ 11. 15Устройство используется для измерения совокупности и входнцх величин,характеризуется вцсоким бьстродейст"вием и получило название "мультиплицированная измерИтельная система".Однако при работе в, комплексе сустройствами, обрабатывающими результаты измерения, большой объем выход"ной информации ИИС кодов значений измеряемых величин и М кодов соответст. вующих им номеров каналов требуеточень большой объем памяти обрабв"тывающих устройств при жестких требо. ваниях к скорости ввода информацииОдним иэ воэможнцх путей, устраненияэтого недостатка является уменьшениеобъема выходной информации, ее сжа-.тие,Наиболее близкий к предлагаемомупо технической сущности является аппроксимирующее измерительное уст."ройство, в котором функция пространст",венной координаты аппроксимируетсямногочленом степени п по результатамизмерения й входных величинВыходнойинформацией данного устройства яв"ляются коды а+1 значений коэффициента аппроксимирующего многочлена, астепень в многочлена меньше числавходных величин Й. Устройство содер"жит соединенные последовательно коммутатор И аналоговых сигналов, генератор базисных Функций (ортогональных полиномов) и вцчислительнов уст"ройство. Для получения а+1 значений 50коэффициентов необходимо й(а+1) циклов работы устройства, что обусловливает его низкое быстродействие2.3.Недостатком данного устройства яв-.ляется отсутствие возможности сжатия 55.информации.Цель изобретения - обеспечение воз"можности сжатия инФормации при сохра 302 2кении.быстродействия путем реализации алгоритма аппроксимации совокупности М входных величин (функции пространственной координаты) многочленомстепени ш за время развертывающегоуравновешивания.Поставленная цель достигается тем,что в устройство, содержащее Й ком- .параторов, выходы которых соединеныс входами элемента ИЛИ, вторые входыподключены к выходу общего блокауравновешивания, состоящего.из последовательно соединенных генераторатактовых импульсов (ГТИ), счетчикаи ЦАП, а первые входы - к входнымсигналам, введенц генератор баэиснцхфункций, В+1 вцчитающих сумматоров иа+1 накапливающих сумматоров, лричем .управляющие входы генератора базиснцх функций подключены к выходам компараторов, а его вцходц - к входамвЫчитающих сумматоров, вцходц которых соединены с входами накапливающихсумматоров, при этом управляющие входы вцчитающих сумматоров подключенцк выходу элемента ИЛИ, а управляющиевходы накапливающих сумматоров соединены с выходом ГТ.Предлагаемое устроиство реализуетаппроксимацию функции пространственной координаты,. заданной совокупностьа Й входных величин, многочленомстепенй щ, чем достигается уменьшениеобъема выходкой информации,На чертеже приведена Функциональная схема устройства.Устройство содержит й компараторов1"1-1-И, й входовой логический эле":мент ИЛИ 2, общий блок уравновешивания состоящий из ГТИ 3, счетчика чи ЦАП 5; генератор б базисных функций; в+1 вцчитающих сумматоров7- 1-7-(в+1); пн 1 накапливающих сумматоров 8"1-8-(,п+1), причем. вцходц компараторов. соединены с М входовцм логическим элементом ИЛИ 2 и управляющйми входами генератора 6 базисныхфункций, первые входы являются входа,ми системы, Вторые входы объединеныи подключены к выходу ЦАП 5, входц которого соединены с выходами счетчи- .ка 4, вход которого подключен к выходуГТИ 3, при этом вцходц генератора 6 базиснцх функций соединены с,входами вычитающих сумматоров 7-17-(пн 1), выходы которых подключенцк входам накапливающих сумматоров8-1"8"(в+1), входы которых соединеныс вцходом ГТИ 3, а управляющие входы3 1 ,1026)024 сумматоров 7-1-7-(о+1) с выходом . выхода этого компаратора приходит уп-, элемента ИЛИ 2 равляющий сигнал на генератор 6 и наГенератор 6 базисных функций может его входах выставляется код значебыть выполнен, например, в виде ПЗУ, ния Р 1, в соответствующей номеру комв котором хранятся значения базисныхпаратора точке интервала. Так как Функций в точках пространственного произошло срабатывание компаратора, интервала, а управляющими входами ге- то на выходе элемента ИЛИ 2, а знанератора 6 базисных функций являются , чит и на управляющем входе вычитаю- .адресные входы ПЗУ, Элементной базой щего сумматора 7-Е появится сигнал, ПЗУ могут быть микросхемы любых серий р 10 по которому из содержимого сумматонапример 556 РТ (5, 6). Сумматорыра 7-М вычитается значение Р7-1-7-(в+1) и 8-1-8-(а+1) также могут . В начале цикла измерения в сумбыть реализованы на микросхемах, на- матор 7-М из .генератора 6 функций запример 155 ИМЗ (К 155 ИМЗ). носится код суммыПрежде чем приступить к описанию 1 5= Р 1 +Р 1,2Рк,+..+Рработы устройства, заметим, что Функ- а в накапливающий сумматор 8-1 зацию, заданную М значениями на прост- носится нулевой код ранственном интервале можно аппрок 1= О1 с симировать полиномом степени ш, На первом такте уравновешивания,.- Ю(Р) = 20 если не сработал ни один компаратор,= ЬОРО+Ь.Р.+;+ЬР+Ь Рп, (1) . содержимое 7-1 с и 8-1 с равно где Ь - коэффициенты аппроксимации, Ь = Р.1+Р РР 1,11определяемые поформуле(2); , Е = Р 1 1+Р 1 Р. Р,1.Р 1 - базисные ортональные полино"мы, выбираемые заранее; 25 . На втором такте, если не произош 1 с = 0.1 а; ло срабатывание компаратораш - степень аппроксимирующего 5=Р 1+Р 1 у+Рк++Р кмполинома, Е =2 Р +2 Р 1 22 Р 1;2 Р 11Задача аппроксимации состоит в оты- и так.далее, до срабатывания какогоскании .значений коэффициентов Ь,1.30либо компаратора. Допустим, что сраПринцип действия устройства сво-ботавшим оказался 1-й компаратор и дится к реализации алгоритма типа это произошло на 1-м такте, тогда+Р . Х+Р.1 Х 11 (2) На )+1 тактегде Ь - искомый коэффициент разло 35Ек (.1 ) к (.ржения при М"и базисном полк- +0+1) Рц)+ЗРИ,;+(3+1) Р (+1)+номе;+Ц+1) Р.Кр,1Р,- значение к-го базисного по-е +1 с 2+ 1 с(-1) К(1+1)линома в 1-й точке прост- + ф 1 ч40Х - знчранственного интервала; Т.е. слагаемое )Р в Е б- значение аппроксимируемой изменяется. Заметим, что номер такта. Функции в 1-й точке интер" уравновешивания 1, на котором срабо"вала, т.е. 1-я входная вели-.- ,тал 1-Й компаратор, соответствуетЪчина4 значению ВходнОи вюличины В 1 и кдм1 й;. налеЙ - число входных величин. 1 РХ РРабота устройства и и пол чении -К 1 Кпри получении . Описанный процесс продолжается докода значения одного кз коэффициентов тех пор, пока не сработают все компаЬ происходит следу Цим Образом раторы В этот момент содержимое 7-1На каждом такте уравновешивания, 50 и 8-1 равноесли при этом не сработал ни один . 5 = Оиомдаратор, содержимое сумматора 7-и . К ХР т+Х р Х Р .Х р не менЯетсЯ, а в сУмматоРе 8 1, ро . 1. 1 1 2 %2 1 1 с+ +"11 фЯисходит сложение его предыдущего со- и Сурьмадержимого с содержимым сумматора 7-Ма 5 . ,= ЬЕсли произошло срабатывание какоа= сВ других сумматорах параллельного-либо компаратора, то в сумматоре происходит получение кодов Ь Ь8- также п оисхо итроисходит сложение, а с и на последнем такте уравновешиванРякодов О.щеаиаае 1 ааиаеееееииав аиа ааав аиваееТираж 936 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д. М 5 Заказ 4576/49 Виааваевиива ввавиаатеааиттииавиаиааеееее ееа ееа ее в, е филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 в сумматорах 8" 1 - 8-(в+1) устанавливаются все пн 1 кодов Ь ,Уменьшение объема выходной инфор- мации зависит от отношения вт.е. от числа входных величин й и степени аппроксимирующего многочлена щ. Степень а зависит от вида входной Функции, выбора базисных Функций, желательнойпогрешности устройства. Отно" щение + во многих случаях может достигать десятки разНапример, при числе каналов Н512 и аппроксимации функции полиномом десятой степени (в10) можно уменьшить объем информации приблизительно в 50 раз.Общее быстродействие МИС не снижается, поскольку вновь вводимые узлы представляют собой цифровые блоки с более высоким по сравнению с аналоговой . частью .устройства быстродействием,