Устройство для определения экстремумов функций

(5) 4 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОбРЕТНИЙ И ОТКРЫТИЙ(72) А. Е. Спектор, В.П. Сухинин, А.М.Мещанинов и Л.П.Гришин (71) Сызранский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени турбостроительный завод и Сызранский филиал Куйбышевского политехнического института (53) 681.325.5(088.8)(56) Авторское свидетельство СССР В 402001, кл. С 06 Р 15/36, 1973.Авторское свидетельство СССР В 1005032, кл. С 06 Р 7/06, 1981. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭКСТРЕМУМОВ ФУНКЦИЙ, содержащее три схемы сравнения, регистры текущего значения фукции и экстремума функции, причем входы модуля функции устройства соединены с первой группой входов первой схемы сравнения, вторая группа входов которой соединена с выходами регистра текущего значения функции, первая группа входов второй схемы сравнения соединена с входами значения порога устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит двухразрядный регистр записи результата, элемент И, элемент ИЛИ, два формирователя импульсов, элемент задержки и две группы элементов И, причем выход .первой схемы сравнения соединен с первым информационным входом двух- , разрядного резистра записи результата, синхровход которого подключен к входу стробирующих импульсов устро"яства, а выход первого разряда 801185327 соединен с входом запуска первогоформирователя импульсов, выход которого соединен с управляющими входами элементов И первой группы, выходы которых являются выходами локальных экстремумов функции устройства,а информационные входы подключенык соответствующим выходам регистратекущего значения функции, вход записи которого соединен с входомзаписи регистра экстремума функциии входом тактовых импульсов устройства, информационные входы регистратекущего значения функции подключены к входам значения Функции устройства и соответствующим информационным входам регистра экстремумафункции, выходы которого соединеныс информационными входами элементов)И второй группы и первой груг(пойвходов третьей схемы сравнения,выход которой подключен к второму информационному входу двухразрядногорегистра записи результата, выход .второго разряда которого соединен спервым входом элемента ИЛИ, выходкоторого подключен к первому входуэлемента И, выход которого соединенс входом разрешения записи регистраэкстремума функции, а второй входподключен к входу разрешения записирегистра текущего значения функции ивыходу второй схемы сравнения, вторая группа входов которой подключенак второй группе входов третьей схемысравнения и входам модуля функцииустройства, вход знакового разрядафункции устройства соединен с входомвторого формирователя импульсов,выход которого соединен с входом ус1185327 тановки в "0" регистра записи результата, входом запрета первого формирователя импульсов и управляющими входами элементов И второй группы, а 1Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при разработке специализированной измерительной и вычислительной аппаратуры, предназначенной для 5 определения экстремумов, наибольших и наименьших значений функций на заданном интервале.Цель изобретения - упрощение устройства. 1 ОНа фиг. 1 представлена функциональная электрическая схема устройства, на фиг. 2 - график исследуемой функции, на фиг. 3 - временные диаграммы работы устройства. 15Устройство содержит схему 1 сравнения, двухразрядный регистр 2 записи результата, формирователь 3 импульсов, регистр 4 текущего значения функции, группу элементов И 5, схему 20 6 сравнения, элемент ИЛИ 7,элемент И 8, регистр 9 экстремума функции, группу элементов И 10, схему 11 сравнения, формирователь 12 импульсов и элемент 13 задержки. 25Устройство работает следующим образом.На вход 1 поступает код исследуемой функции в виде И-разрядного параллельного двоичного кода, в кото ром старший разряд является знаковым. На вход 2 поступает тот же код, но без знакового разряда (модуль). На вход 3 поступают стробирующие импульсы, задержанные по отношению к моменту изменения кода функции на , ) 100 н.с и служащие для фиксации в регистре 2 состояния выходных шин первого 1 и второго 6 блоков сравнения. По вх. 4 поступает И-разрядный параллельный двоичный код порогового напряжения ДД (код помехи). Синхроимпульсы, поступающие по вх.5 служат для записи информации в ре - гистр 4 текущих значений и регистр 45 9 экстремальных значений при налиЧерез элемент задержки - с вторым входом элемента ИЛИ, выходы элементов И второй группы являются выходаЬ ми экстремума функции устройства. 2чии соответствующего уровня на шинах управления информационным входомуказанных регистров. На вх. 6 поступает знаковый разряд кода исследуемой функции,В исходном состоянием регистров2, 4 и 9 является нулевое. ЭлементыИ группы 5 и 10 закрыты. Условносигналы, подаваемые на первые входыблоков 1, 6 и 11 сравнения обозначимбуквой А, а сигналы, подаваемые навторые входы - буквой В. При АВ свыхода схемы 1 сравнения формируется"0", при А - В - "1". При А ) В с .выходов схем сравнения 6 и 11 формируется "1", при А с В - "0".При поступлении кода первого значения исследуемой функции (фиг. 2,т. 1) А ) В и "0" с выхода схемы 1сравнения подтверждают нулевое состояние первого разряда регистра 2,Первый формирователь 3 импульсов,представляющий собой генератор сигнала "Старт-стоп" (Волков С, Генераторы прямоугольных импульсов наМОП-элементах. - М.: Энергоиздат,1981, с. 125-126, рис, 3-60, 3-62)и срабатывающий от фронтов и срезоввходных импульсов, не формируетимпульс на выходе, группа элементовИ 5 закрыта. Тот же код первогозначения исследуемой функции вызывает формирование на выходы схемыЬ сравнения "1" (фиг. 3, ,1), которая заносится во второй разряд регистра 2 стробирующим импульсом свхода 3 (фиг. 3, ,)."1" с выхода второго разряда регистра 2 через элемент ИЛИ 7 поступает на первый вход элемента И 8,на второй вход которого также поступает "1" с выхода схемы 11 сравнения, так как код первого значенияфункции больше кода порогового напряжения (АВ)"1" с выхода элемента И 8 открывает информационный1185 1 О 3вход регистра 9 экстремумов и синхроимпульс с вх. 5 производит запись кода функции, поступающего с вх. 1 устройства в регистр 9 и в регистр 4 текущих значений (фиг. Э, Т ), информационный вход последнего открыт сигналом с выхода схемы 11 сравнения.Аналогично работает устройство при поступлении на вх. 1, 2 и 6 устройства кодов второго и третьего значений функций (фиг. 2, т. 2 и 3),При поступлении кода четвертого значения функции (фиг. 2, т. 4) с выхода схемы 1 сравнения .формируется "1", так как А ( В (фиг. 3, С). Первый разряд регистра 2 устанавливается стробирующим импульсом, посту - пающим. с вх. 3, в единичное состояние (фиг. 3, ), что вызывает запуск первого формирователя 3 импуль - сов, импульс с выхода которого открывает группу элементов И 5 и экстремальное значение кода функции, соответствующее ее третьему значению и 25 хранящееся в регистре текущего значения 4, поступает на второй выход устройства. Затем в регистр 4 текущего значения заносится (фиг. 3, 1:6) код функции, соответствующий ее четвертому значению, С выхода схемы 6 сравнения формируется "О (фиг. 3, 14), который заносится во второй разряд регистра 2 по фронту стробирующего импульса (фиг. 3, ). Нулевой уровень с выхода второго разряда регистра 2 через элемент ИЛИ 7, на втором входе которого также "О 1 с выхода элемента задержки 13 поступает на первый вход элемента И 8, ну 40 леной уровень с выхода которого закрывает информационный вход регистра 9 экстремума, таким образом сохраняя предыдущее значение кода функции, соответствующее ее третьему значению,45При поступлении пятого-седьмого значений кода исследуемойфункции на выход 2 устройства поступают коды пятого и шестого значений функции 327 4(фиг. 2, т. 5 и 6) . В регистре 9экстремума сохраняется значение .кодафункции, занесенное при поступлениитретьего ее значения.При поступлении восьмого значениякода функции (фиг. 2, т. 8), котороеменьше значения порога, на выходесхемы сравнения 11 формируется "О"(фиг. 3, й), который закрывает информационные входы регистров 4 и 9.Занесение восьмого значения кода функции в эти регистры не происходит.При поступлении девятого значениякода функции (фиг. 2, т. 9) на вх. 6устройства изменяется логический уровень напряжения, так как меняетсязнак функции, это приводит к срабатыванию второго формирователя импульсов, импульс с выхода которого открывает группу элементов И 10 и код, соответствующий наибольшему значению функции (фиг. 2, т. 3), поступает напервый выход устройства (фиг. 3,1). Тот же импульс с выхода формирователя 12 импульсов производит установку устройства в исходное состояние, для чего он обнуляет регистр 2, поступает на управляющий вход формирователя 3 импульсов, являющийся входом запрета. Указанные установки необходимы для исключения возможного появления ложных экстремумов на втором выходе устройства в начале каждого полупериода функции. По срезу выходного импульса формирователя 12 импульсов запускается элемент 13 задержки (фиг.Э,) импульс с выхода которого поступает через элемент ИЛИ 7 на вход элемента И 8, "1" с выхода которого открывает информационный вход регистра 9 экстремума и код девятого значения исследуемой функции по синхроимпульсу, поступающему с входа 5 устройства (фиг. 3, Т), заносится в регистры 9 и 4.Следующие значения кода функции обрабатываются аналогично описанному.185327 ч Тираж 709 По ВНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открыти 35, Москва, Ж, Раушская наб