Устройство для определения экстремальных значений функции

союз советскихСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 5 6 06 Р 7/О ТВЕИНЫЙ КОМИТЕТЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМСССР ГОСУД по Из ПРИ ГК ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ О А(56) Авторское свидетельство СССР М 760087, кл. 6 06 Р 7/02, 1974.Авторское свидетельство СССР Ь 271893, кл. 6 06 Р 7/02, 1968,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ ЗНАЧЕНИЙ ФУНКЦИИ (57) Изобретение относится к вычислительной и информационно-измерительной технике и может быть использовано в системах автоматического контроля и управления технологическими процессами, Цель изо-, бретения - упрощение устройства и расширение его функциональных возможностей за счет обеспечения запоминания минимальных и максимальных значений функции. Устройство содержит первый 1 и второй 2 счетчики импульсов, триггеры 3 и 4, элементы И 5 и 6, первый одновибратор 7, вход которого соединен с информационным входом устройства, элементы ИЛИ 8 и 9, генератор 10 пачек импульсов, второй одно- вибратор 11, Устройство работает в режимах сквозной передачи сигнала и определения экстремальных значений вход ного сигнала. 1 ил.Изобретение относится к вычислительной и информационно-измерительной технике и может быть использовано в системах автоматического контроля и управления технологическими процессами, особенно в приборах с визуальным отображением результатовв измерения.Известно устройство для определения экстремальных чисел, которое содержит формирователь кодов, регистры, схемы сравнения и элементы И. Для определения экстремальных чисел в указанном устройстве осуществляется преобразование число- импульсного кода в параллельный, сравнение уставки кода с кодом, хранящимся в регистре, перезапись установки кода в регистре, формирование дополнительных управляющих импульсов.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для определения экстремальных значений функции, содержащее генератор стабильной частоты и два счетчика, управляемых с помощью триггеров, двух схем совпадения и схемы "Запрет". Определение экстремальных значений функций в указанном устройстве осуществляется в результате последовательной записи импульсов в счетчики устройства, При дальнейшем изменении входного сигнала происходит корректировка содержимого второго счетчика на величину, пропорциональную разности приходящих сигналов, которая вырабатывается одним из триггеров устройства, Эта разность переписывается из второго счетчика в первый; образуя там новое число, дополнение которого до полной емкости счетчика будет пропорционально экстремальному значению исходного сигнала.Однако известное устройство не обеспечивает определения и одновременного хранения в некак минимальных, так и максимальных значений измеряемого Сигнала, что ограничивает функциональные возможности устройства. Кроме того, необходимость дополня.-.;ия числа до полной емкости счетчика требует дополнительных аппаратурных затрат, что приводит к усложнению устройства и снижению его быстродействия.Цель изобретения - упрощение устройства и расширение его функциональных возможностей за счет обеспечения запоминания минимальных и максимальных значений функции.На чертеже приведена структурная схема устройства.Устройство содержит первый 1 и второй 2 счетчики импульсов. триггеры 3 и 4, элементы И 5 и Б, переий 7 одновибратор, вход 5 10 15 20 25 30 35 40 45 которого соединен с информационным входом устройства, элементы ИЛИ 8 и 9, генератор 10 пачек импульсов, второй 11 . одновибратор, аход которого соединен с информационным входом устройства, клемму 12 установки режима. Выход 13 одновибратора 7 подключен к первым входам элементов И 5 и 6, вторые входы которых подключены к выходам соответствующих элементов ИЛИ 8 и 9, вторые входы которых объединены и подключены к клемме 12 установки режима устройства. Выход 14 одновибратора 11 подключен к единичным входам триггеров 3 и 4, а также ко входу запуска генератора 10 пачек импульсов, выход 15 которого подключен к счетным входам счетчиков 1 и 2, входы сброса которых соединены с выходами 16 и 17 соответствующих элементов И 5 и 6, Выходы переносов 18 и 19 счетчиков 1 и 2 подключены к входам установки в ноль соответствующих триггеров,3 и 4, инверсный 20 и прямые выходы которых соединены с первыми входами соответствующих элементов ИЛИ 8 и 9, Прямые выходы триггеров 3 и 4 являются выходами "максимума" и "минимума" устройства,Устройство для определения экстремальных значений функции работает следующим образом,Исследуемый (входной) сигнал в виде временного интервала или длительности импульса через информационный вход устройства поступает на входы первого 7 и второго 11 одновибраторов. Оба одновибратора вырабатывают короткие импульсы длительностью меньше половины периода тактовой частоты генератора 10 пачек импульсов. Первый 7 одновибратор вырабатывает импульс по срезу входного сигнала. Этот импульс предназначен для сброса счетчиков 1 и 2 в. нулевое состояние, Второй одновибратор вырабатывает импульс по фронту входного сигнала и служит для установки триггеров 3 и 4 в единичное состояние и запуска генератора 10 пачек импульсов, Генератор 10 после каждого запуска генерирует пачку с постоянным числом импульсов, равную емкости счетчиков 1 и 2, которая выбирается такой, чтобы время заполнения их (счетчиков) импульсами тактовой частоты было равно или несколько больше максимальной длительности исследуемых сигналов, Назначение клеммы 12 - установка режимов работы устройства, При подаче исполнителем на клемму 12 уровня "1" устройство устанавливается в режим сквозной передачи сигнала с информационного входа устройства на его выходы, а при подаче на эту же клемму уровня "0" - в режим опреде1716503оления экстремальных значений входного лась, то кЬроткий импульс будет вырабаты. сигнала, В режиме сквозной передачи сиг- ваться на выходе 13 одновибратора 7 позже нала в момент времени, соответствующий импульсов переполнения счетчиков 1 и 2 на переднему фронту входного сигнала, проис- время разности длительностей входных сигходитустановкатриггеров 3 и 4 вединичное 5 налов, В свою очередь импульсы переполсостояние и запуск генератора 10 пачеким- нения с выходов 18 и,19 счетчиков 1 и 2 пульсов. Серия импульсов (пачка) с вых(щэ сбрасывают соответственно триггеры 3 и 4 1.5 генератора 10 поступает на счетные вхо- из единичного состояния, в которое они быды счетчиков 1 и 2, которые заполняются ли установлены по фронту входного сигнала этими импульсами. В момент времени, со одновибратором 11, в нулевое. После этого ответствующий срезу входного сигнала, счетчики 1 и 2 начинают заново заполняться обеспечивается проход импульса с выхода оставшимися импульсами текущей пачки.13 первого 7 одновибратора на выходы 16 и . Разрешающий уровень сигнала, установив элементов И и далее на входы сброса шийся на инверсном восходе 20 триггера 3, соответствующих счетчиков 1 и 2. Это до поступает через первый 8 элемент ИЛИ на стигается благодаря разрешающему урав- второй вход первого 5 элемента И и пропуню сигнала, поступающего с клеммы 12 на" скает импульс с выхода 13 одновибратора 7 вторые входы элементов ИЛИ и далее на: на вход сброса счетчика 1. Содержимое вторые входы соответствующих элементов счетчика 1 сбрасывается, К этому моменту в И. После сброса содержимого счетчиков 1,и 20 счетчике 1 было записано число, пропорци они начнут заново заполняться оставаи- ональное разности длительностей входных мисяимпульсамитекущейпачки, Пооконча- сигналов, После этого счетчик 1 вновь зании генерации пачки в счетчиках 1 и 2. будет полняется оставшимися импульсами теку. записаноодинаковоечисло,дополнениеко- щей пачки, Таким образом; в счетчике 1 . торого до полной емкости каждого из этих 25 произошел соответствующий сдвиг инфорсчетчиков будет пропорционально длитель- мэции и после окончания генерации пачки ности входного сигнала. С приходомна ий- в нем будет записано новое число, дополнеформационный вход устройства очередного ние которого до полной емкости будет просигнала короткий ймпульсс выхода 14 вто- порционэльнонаибольшей из всех рого одновибратора вновь запускает гене-. 30 предыдущих длительностей исследуемого ратор 10 пачек импульсов и устанавливаетсигнала, С приходом последующей пачки триггеры 3 и 4 в единичное состояние. Счет- импульсов временной интервал наибольчики 1 и 2 продолжат заполняться импуль- шей длительности будет вырабатываться сами новой пачки, Импульсы переполнейиятриггером 3 аналогично описанному, Однос выходов 18 и 19 счетчиков 1 и 2 сбрасывэ;. 35 временно нэ прямом выходе триггера 4 усют соответствующие триггеры 3 и 4 в нуле- тановился запрещающийся уровень вое состояние. В результате временные сигнала, который заблокировал прохождеинтервалы, сформированные триггерами 3 ние импульса сброса с выхода 13 одновиб-. и 4 от момента их установки в единичноератора 7 через второй 6 элемент И на вход состояние до сброса, будут равны по дли сброся счетчика 2. Содержимое счетчика 2 тельности исследуемому сигналу. При рабо- не изменится. Следовательно, в счетчике 2 те устройства в режиме определения после окончания генерации очередной пачэкстремальных значений входного сигнала ки будет храниться число, дополнение на клемму 12 исполнителем подается уро.- . которого до полной емко- вень "0". Теперь короткий импульс с выхода 45 сти бичует пропорционально минимальной 13 одновибратора 7 поступает на входы по отношению ко всем последующим длисброса счетчиков 1 и 2 через соответствую- тельносгям исследуемого сигнала, Временщие элементы И только при наличии разре- ной интервал наименьшей длительности шающих уровней сигналов нэ первых буде вырабатываться триггером 4 аналовходах первого 8 и второго 9 элементов 50 гично списанному; Если длительность вход- ИЛИ, Эти входы непосредственно связаны ного сигнала уменьшилась, то короткий с выходами соответствующих триггеров 3 и импульс нэ выходе 13 одновибрэторэ 7 бу, дет вырабатываться раньше импульсов пеПредположим,чтоустройствопереклю- реполнсния счетчиков 1 и 2 на время чено в режим определения экстремальных 55 разности длительностей входных сигналов. значений сигнала из режима сквозной пере- В сваю очередь в момент прихода нэ вход дачи сигнала. При этом в счетчиках 1 и 2 устройства очередного сигнала триггеры 3 и было записано число, соответствующее те устанавливаются в единичное состояние, кущему значению входного сигнала. Если Поэтому к моменту появления на выходе 13 длительность входного сигнала .увеличи-: одновкорэторэ 7 короткого импульса, соот1716503 два счетчика, два триггера, одновибратор, генератор пачек импульсов, два элемента И, причем выходы переполнения первого и второго счетчиков соединены с входами установки. в "0" соответственно первого и второго триггеров, вход сброса. первого счетчика подключен к выходу первого элемента И, первый вход второго элемента И подключен к выходу первого одновибратора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства и расширения функциональных возможностей за счет обеспечения запоминания минимальных и максимальных значений функции, оно со 5 10 та ИЛИ, причем информационный вход устройства подключен к входам первого и второгоодновибраторов, выход второго одновибратора соединен с входом запуска генератора пачек импульсов и входами 20 установки в единичное состояние первого и второго триггеров, выход первого одновибратора соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, первый вход которого 25 соединен с первым входом второго элемента ИЛИ и является входом установки режима устройства, выход второго элемента ИЛИ подключен к второму входу второго элемента И, второй вход первого элемента ИЛИ подключен к инверсному выходу первого триггера, прямой выход которого является выходом "максимума" устройства, прямой выход второго триггера подключен к второму входу второго. элемента ИЛИ и,является выходом "минимума" устройства,30 35 Составитель В. КозловТехред М,Моргентал Корректор Л. Бескид Редактор Н.Горват Заказ 613 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035. Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 ветствующего срезу входного сигнала, на инверсном выходе 20 триггера 3 будет присутствовать запрещающий уровень сигнала; который заблокирует прохождение этого импульса на вход сброса счетчика 1. Содержимое счетчика 1 не изменится, в нем будет хранится число, дополнение которого до полной емкости будет пропорционально абсолютно максимальной длительности исследуемого сигнала. Временной интервал абсолютно максимальной длительности будет продолжать вырабатываться: триггером 3 аналогично описанному. Одновременно разрешающий уровень сигнала, установившийся на прямом выходе триггера 4 через второй 9 элемент ИЛИ, поступает на второй вход второго 6 элемента И - импульс с выхода. 13 одновибратора 7 пройдет на вход сброса счетчика 2. Содержимое этого счетчика сбрасывается, после чего он начинает заново заполняться оставшимися импульсами текущей пачки. Таким образом, в счетчике 2 пройзошел соответствующий сдвиг информации, и после окончания. генерации текущей пачки в нем будет записано новое число; дополнение которого до полной емкости будет пропорционально абсолютно минимальной длительности исследуемого сигнала. С приходом последующей пачки .импульсов временной интервал абсолютно минимальной длительности будет вырабатываться триггером 4 аналогично описанному,Формула изобретения Устройство для определения экстремальных значений функции, содержащее 15 держит второй одновибратор и два элемен