Устройство для распознавания зоны разброса параметров цифровой интегральной схемы

О П И С А Н И Е 36952ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Соввтскив Социалистическид РеспубликЗависимое от авт. свидетельстваЗаявлецо 07 Л 1,1971 ( 1671141,18-24)с присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 08.1.1973. Бюллетень10Дата опубликования описания 21.1 Ъ.1973 М, Кл. б 01 г 31 28б 061 900б 061 11,/00 Комитет по делвтв изобретений и открытий при Совете Министров СССР1 ДК 681.32 о.65-181,48 (088.8) Авторизобретения В. П. Ерлашов Заявитель УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСПОЗНАВАНИЯ ЗОНЫ РАЗБРОСА ПАРАМЕТРОВ ЦИФРОВОЙ ИНТЕГРАЛЪНОЙ СХЕМЫПредлагаемое устройство может быть использовано для классификации объектов по обобщенному, доступному для наблюдения параметру, зависимому от основных признаков или параметров, недоступных или труднодоступных для наблюдения, при заранее неизвестной или достаточно сложной функц 1:и зависимости и при наличии достаточного числа классифицированных по основным признакам объектов, необходимых для обучения устройства, например, для классификации цифровых интегральных схем (ЦИС) по потребляемому току питания в режиме переключения на частоте, зависимому от динамических параметров ЦИС, контроль которых тр- бует значительного усложнения аппаратуры и увеличения времени.Известно устройство для распознавания, содержащее вычитающие элементы, пороговые элементы, схемы задания граничных значений и схему совпадения.Однако такие устройства имеют тот недостаток, что для правильной работы они требуют предварительного задавания значений границ зоны и их точеной установки в устройстве,Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что с целью упрощения предварцтельной настройки при заранее неизвестных значениях гпаниц зоны вместо схем задания граничных значений устройство содержит интеграторы верхней и нижней границ, схему сравнения, схемы инверсий ц переключате. - ,ь режима. Прц этом входы для вычцта ния вычитающцх элементов соединены с выходами интеграторов, а выходы - дополнительно со входами схемы сравнения. Вход сложения интегратора верхней грани цы и вход вычитания интегратора нижнейграницы соединены с выходамц схем совпадений, входы которых имеют соединения с соответствующими выходами схемы сравнения, с шиной настройки и через схемы инверсий - с 15 выходами пороговых элементов, соответственно, верхней и нижней границ, а вход вычитания интегратора верхней границы и вход сложения интегратора нижней границы соединены с выходами схем совпадений, входы 20 которых имеют соединения с выходами пороговых элементов, соответственно, верхней и нижней границ с соответствующими выходамц схемы сравнения и через схемы инверсий - с шиной настройки. Шина настройки с 25 помощью переключателя режима может бытьсоединена либо с внешним ,датчикохт указаний, либо с выходом устройства распознавания.На чертеже представлена блок-схема опц сываемого устройства,Устройство содержит вход 1, куда поступает значение контролируемого параметра, соединенный со входами двух вычитающцх элементов 2 и 3 для выделения разностей между значением параметра и значениями верхней и нижней границ зоны, Другие входы вычитающих элементов соединены с выходами интеграторов 4 и 5 верхней и нижней границ. Интеграторы предназначены для выработки в процессе автоматической настроикп (обучения) значений границ зоны ц представляют собой устройства, выходные значения которых изменяются в зависимости от числа импульсов, поступивших на входы сложения и вычитания за определенный период времени и их начальных состояипй, на. пример реверсивные счетчики импульсов с преобразователями код-напряжение на выходе.Выходы вычитающих устройспв в каждом канале соединены со входами пороговых элемецтов б и 7 верхней и нижней границ и со входами схемы сравнения 8,Пороговые элементы верхней ц ццжцей границ предназначены для определения знаков разностей ца их входа и представляют собой дискриминаторы, соответственно, отрицательной и положительной поверхности с Е-образной и Г-образной характеристиками.Схема сравненця 8 служит для определения меньшей по абсолютному значению разности и представляет собой, например, индикатор меньшего напряжения.Выходы пороговых элементов связаны непосредственно со входами схем совпадения 9 и 10, выходы которых соединены соответственно, со входом вычитания интегратора 4 верхней границы и со входом сложения интегратора 5 нижней границы, а через схемы инверсий 11 и 12 - со входами схем совпадения 13 и 14, входы которых соединены, соответственно, со входом сложения интегратора 4 верхней прангцы и со входом вычитания интегратора 5 нижней границы.Кроме того, выходы пороговых элементов через схему совпадения 15 связаны с выходом 16 самого устройства распознавания, таким образом, что сигнал на выходе устройства появляется в том случае, если срабатывают оба пороговых элемента.Выход схемы сравнения 8, на котором сигнал появляется, если меньше, разность между значениями параметра и верхней праницы зоны, соединен со входами схем совпадения 9 и 13. Выход схемы сравнения 8, на котором появление сигнала соответствует меньшей разности между значениями параметра и нижней границы зоны, соединен с входами схем совпадения 10 и 14. Таким образом, в процессе настройки каждый раз происход. т воздействие на входы того интегратора, выходное значение которого ближе к значению параметра.Шина настройки 17 связана непосредственно с третьими входами схем совпадения 13 и5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 14 и через схемы инверсий 18 и 19 - со входами схем совпадения 9 и 10. На шину устройства в процессе обучения с внешнегодатчика указаний поступают управляющиесигналы, определяющие принадлежность значения параметра данной зоне, шина настройки может быть также соединена с помощьюпереключателя 20 с выходом 16 устройства.Схема сравнения и интеграторы имеют также входы синхронизациями 21 - 23 от генератора тактовых импуль,ов (ка схеме не показан).На вход 1 устройства подается значениеконтролируемого параметра, В вычитающихэлементах 2 и 3 из значения параметра вычитаются значения верхней и нижней границ,поступающие от интеграторов 4 и 5. Результаты этих операций с выходов вычитающихэлементов поступают на входы пороговыхэлементов 6 и 7, а также ца входы схемысравнения 8.Злемент или схема считываются сработавшцмц, если ка их выходах появляются сигналы логических единиц.Пороговый элемент 6 срабатывает в томслучае, если резуль 1 ат ца выходе вычитающего элемента 2 имеет отрицательную полярность, а пороговый элемент 7 - если результат на выходе вычитающего элемента 3 положительной полярности.Одновременно по сигналу от генераторатактовых импульсов схема сравнения производит сравнение по абсолютному значениюпоступивших на ее входы разностей. В с,тучае, сслц значение разности с вычитающегоэлемента 2 меньше по абсолютному значениюразности с вычитающего элемента 3, т. е. значение параметра находится ближе к верхнейгранице, то сигнал появится на одном выходесхемы сравнения и поступит на входы схемсовпадения 9 и 13.В пропивном случае, т. е., если значениепараметра находится ближе к нижней границе, сигнал появится на другом выходе схемсравнения и поступит на входы схем совпадения 10 и 14.Работа устройства по установлению верхней и кииней границ осуществляется в режиме настройки.В этом случае шина настройки 17 с помощью, переключателя 20 соединяется с внешним датчиком указаний.В шину настройки, одновременно с подачейка вход 1 устройства значения параметра,подается сигнал принадлежности параметрак данной зоне распознавания: если значениепараметра принадлежит к данной зоне, то вшину настройки поступает логический уровень единицы; если значение параметра непринадлежит к данной зоне, то - логическийуровень нуля,Если в процессе настройки возникает сигнал на первом выходе схемы сравнения 8, топроисходит устаковление верхней границыВ этом случае при поступлении в шину настройки сигнала логической единицы и срабатывании порогового элемента б ни одна пз схем совпадения 9 и И не сработает. Если же в этом случае пороговый элемент б не сработает, то на выходе схемы ивверсий 11 возниинет сигнал логической единицы, произойдет совпадение логических единиц на входах схемы совпадения 13, которая сработает, и сигнал с ее выхода поступит на вход сложения интегратора 4, вследствие чего значение верхней границы зоны распознавания увеличится на один шаг.Если же при возникиовег;,ии сигнала на выходе схемы сравнения в шину настройки поступает сигнал логического нуля и при этом сработает пороговый элемент верхней границы, то сработает схема совпадения 9 и сигнал с ее выхода поступит на вход вычитания интегратора 4, вследствие чего произойдет уменьшение верхней границы зоны рас;:сзнавания на один шаг. При совпаденгги логических нулей в шине настройки и на выходе порогового элемента б ни одна из схем совпадения 9 и 13 не сработает н измснсг 1 ия значенггяг верхней границы не пронзойдет,Если в процессе настройки возниает сигнал на другом выходе схемы сравнения 8, то аналогичным образом происходит установление нижней границы зоны распознавания. В установившемся режиме, сслп происходит систематическое совпадение лог 1 гг гескггх единиц на выходах обоих пороговых элементсгв И В ШИНЕ иаСтрсйКгг НЕЗаВИСИМО От СИГНалов на выходах схемы сравнения, что соответствует также систематическому совпадению сигналов .в шине настройки и на выходе устройства, то в этом случае не происходит значительного изменения границ зоны распознавания. Это свидетельствует об окоггчании процесса настройки (обучения) устройства, и шина настройки может быть отключена от внешнего датчика указаний и соединена с выходом устройства,Установлеггнг с границы зоны сохраняются.В устройстве в процессе его работы. Если значение поступившего параметра в режиме работы меньше верхней границы и больше 5 нюкней границы, то сработают оба пороговыхэлемента, сигналы логических единиц поступят на оба входа схемы совпадения 15, которая сработас, и появится сигнал на выходе 1 б устройства, что свггдстельствует о принад лежностгг параметра к данной зоне.Если знач ние параметра в режиме работыбольше верхей границы или меньше нижней границы, то схема совпадения 15 не сработает и во;нпкновенггя сигнала на выходе 15 не лроизойдет, что свидетельствует о том, чтопараметр не принадле 2 гсит данггсЙ зоне.Предмет изобретенияУстройство для распознавания зоны раз броса параметров цифровой интегральнойсхемы, содержащее каналы определения нижней и верхней границ зоны, каждый из которых содержит схемы совпадения н вычитающую схему, соединенную со входом устрой ства, выход которой через пороговый элементсоединен со входом схемы совпадения, подлюченной к выходу устройства, сгличаюигеесл тем, что, с целью обеспечения распознавания зоны параметрсв при неизвестных грани цах разброса, устройство содержит схемусравнения, входы которой соединены с выходамп вьгыптающпх схем, в каждом канале - пнтепратор и схемы инверсий, причем выход интегратора подключен к одному из входов 35 вычнтающей схемы, а входы - к выходамсхем совпадения, одни входы которых соедпнегы с Выходамгг схемы сравнения, друггге через схемы ггнВерсггй - и Выходу псрогсВОГО элемента, н перелючытель режимов работы, 40 од;гн вход которого подключен к соответствугощехгу входу, другой - к выходгу устройства, а выход перелючателя связан с соответствующими входами схем совпаденгя каждого канала.369521 оставитель В, КудрявцеТехред Т. Курилко Корректор Е Денисов актор Е. Семанов пография, пр. Сапунов Заказ 1084/9ЦНИИПИ Комите Изд.12о делам изоб Москва, Ж Тираж 755 Подписное ий и открытий при Совете Министров СССР Раушская наб., д. 4/5