Устройство для статистической обработки информации

Союз Советски иСоциалистическихРеспублмк ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ1 750499(23) Приоритет -Опубликовано 23,07,80. Бюллетень27Дата опубликования описания 28,07,80 по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения М. М. Бабогло, Н. О. Герусов, Б, С. Демченко и А. ф. Зубович Краснодарский ордена Трудового Красного Знаменизавод электроизмерительных приборов(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАТИСТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИИНфОРИАЦИИ Изобретение относится к устройствам статистической обработки информации и может быть использовано в технике статистических измерений, вычислительной технике, автоматике и телемеханике,Известно устройство статистической обработки информации, содержащее каналы связи с объектом, преобразователи и блоки обработки ) 11 . Нецостаток устройства заключается в отсутствии срецств встроенного контроля, что при цлительной работе может привести к потерям точности. Наиболее близким по технической сущности является устройство, содержащее последовательно соединенные блок вычитания, накопительный элемент, аналого-цифровой преобразователь, арифметический блок, блок памяти и цифроаналоговый преобразователь, выход которого подключен ко входу блока вычитания, и счетчик числа циклов, соединенный с арифметическим блоком 21. Блок памяти имеет выход на электронно пучевую трубку (ЭЛТ).Для уСтройств статистической обработки информации, работающих в реальноммасштабе времени, характерно наличиеаналоговых средств связи с объектом ипреобразователей, которые совместно сцифровыми средствами обработки образуют последовательно соединенную цепьблоков внутри устройства. Такое соедине Оние элементов в условиях современныхстатистических измерений, которые проводятся, как правило, в течение длительного времени, накладывает дополнительныетребования к стабильности и на це жностиустройств, В связи с этим для получениядостоверных результатов измерения иобработки возникает н.обходимость проверки работоспособности одновременноизмерительного и вычислительного тракта устройства как цо эксперимента, таки в процессе эксперимента, что связанос затратами дополнительного оборудования и времени на подготовку и проведение750499 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 3проверочных работ, Это приводит к сниженшо эффективности работы устройства и в конечном счете при длительной работе к потере точности, а для проверки устройства требуется дополнительное оборудование. Пель изобретения - повышение точности при длительной работе устройства,Поставленная цель достигается тем, что в устройство для статистической обработки информации, содержащее блок вычитания, первый вход которого является входом устройства, и выход через последовательно соединенные накопительный элемент и аналого-цифровой преобразователь соединен с первым вхоцогл арифметического блока, второй и третий входы которого подключены соответственно к выходу счетчики циклов и к выходу блока памяти выход арифметического блока подкшочен к первому входу блока памяти, выход которого через цифроаналоговый преобразователь соеципен со вторым входом блока вычисления, введены последовательно соединенные блок задания ацреса, блок формирования кода ординат и нуль-орган, вход которого подключен ко второму выходу арифметического блока, выходы бпока задания адреса соединены соответственно со вторым входом блока памяти и с входом блока формирования кода ординат, выход когорого подключен к третьему входу блока памяти. Кроме того, блок формирования кода ординат выполнен в виде последовательно, соединенных цешифратора кода адреса, коммутатора и регистра кода ординат.На фпг. 1 приведена блок-схема описываемого устройства; на фиг, 2 - графики кривой синусоиды и прямоугольных импульсов, получаемых на выходе блока формирования орцинат точек контрольной числовой последовательности; на фиг. 3- блок-схема блока формирования ординат кода точек контрольной числовой последовательности.Устройство содержит: блок 1 вычитания, накопительный элемент 2, аналогоцифровой преобразователь 3, арифметический блок 4, блок 5 памяти, цифроаналоговый преобразователь 6, счетчик 7 числа циклов блок 8 задания адреса точки контрольной числовой последовательности, блок 9 формирования кода ординат точек контрольной числовой последовательности, нуль-орган 10, дешифратор 11 кода адреса, коммутатор 12 и регистр 13. Устройство работает следующим образом.Блок 8 задания адреса точки контрольной числовой последовательности (фиг. 1) формирует адрес точки, например, адрес К-той точки, по которому в блоке 9 формирования кода ординат очек контрольной числовой последовательности формируется значение ординаты точки О , в цифровой форме, Значение д; записывается по К-тому адресу в одну из сек- . ций блока 5 памяти, затем преобразуется в цифроаналоговом преобразователе 6 в О 1 и поступает на д блока 1 вычитания, вход э которого подключается к нулевому потенциалу. На выходе .формируется аналоговая разность О - О,-к которая фиксируется на накопительном элементе 2, Разность О-о;преобразуется в цифровую форму О,; в аналогоцифровом преобразователе 3, В арифметическом блоке 4 производится вычисление значения отклонения по формуле заИ циклов. й=АДля этого в арифметический блок 4 вводится сформированная разность СМгиз аналого-цифрового преобразователя 3в цифровой форме и точное значение орцинаты а , точки контрольной числовой послецовательности из блока 5 памяти, Полученное значение отклоненияЛ Осок цля К той точки контрольной числовой послецовательности сравниваетсяс допустимым значением величины отклонения в нульоргане 10 и записываетсяпо К-му адресу другой секции блока 5памяти, Далее процесс повторяется длязначения ординаты К+1 -й точки контрольной числовой послецовательностии т. д. до тех пор, пока не будет заполнены все ацреса одной и другой секцииблока 5 памяти.Далее анализируется состояние счетчика 7 числа циклов, если число циклов,записанное в счетчике 7, равно 1, торабота заканчивается, При числе цикловК работа устройства аналогична описанной выше, но при этом в каждом адресесекции блока 5 памяти будет накопленоЙ значений аО и после й -го прохода автоматически производится делениена й накопленной суммы.Ординаты точек контрольной числовойпоследовательности и результаты обработки точек контрольной числовой послецовательности одновременно отражаются на(фиг. 3). Количество диодных сборок определяет разрядность кода ординаты, которая устанавливается в зависимости отсхемной реализации устройства статистической обработки информации. Наличиеперемычки между шиной дешифратора иодним из диодов сборки при выборе этойшины вызывает появление логической 1"на выходе сборки, отсутствие перемычкилогического "0", Таким образом длякаждой ординаты (шины дешифратора)набирается необходимый двоичный кодна коммутаторе. Одна из диодных сборокотводится под знаковый разряд. Например,на фигуре 3 числу ссоответствуеткод 01 ,, знак 1, числу о(- код 1 О , знак 0; числу о, +код 1 1 , знак 1,Схема коммутации для получения значений ординат числовой последовательности может быть реализована с применением других элементов, например интегральных схем, как ручным способомпри помощи перемычек, так и программным способом,Числовая последовательность можетзадавать максимально жесткие условиядля проверяемых блоков, элементов, внашем случае задает скачки кода от+512 до -512 и максимальную частотуследования скачков для аналогового тракта устройства, и различный набор нулейи единиц в кодах ординат для цифровоготракта.Значение кода точки числовой последовательности записывается на регистре19 ординат для хранения и последующейобработки.Нуль-орган может быть выполнен, например иэ элементов комбинационнойлогики, который при превышении установленного значения отклонения выдает сигнал об ошибке, На этот блок подаетсякод 6 О каждой точки контрольнойгпкчисловой последовательности и код допустимой ошибки д , Если дО ЪОопто выдается сигнал на индикатор ошибки.Введение новых элементов в устройство статистической обработки информации выгодно отличает его от известноготем, что позволяет повысить эффективностьработы путем оперативного анализа работоспособности устройства,Статистические эксперименты длятсядо 8-15 ч и более. Вероятность безотказной работы устройства статистической обработки информации за 20 ч равна 0,93, Необходимо перед началом 5 7504экране ЭЛТ, которая подключается к выходу блока 5 памяти.В результате однократного проходаполучается разность значений ординат точек контрольной числовой последовательности и тех же точек, значения которыхв виде электрических сигналов прошли,через измерительный и вычислительныйтракты. В общем случае для однократного цикла случайные отклонения нельзя 1 Оотличить от систематических, что является недостаточным для контроля устройств,в которых заложены принципы усреднения(накопления).При многократном проходе случайная 15составляющая отклонений усредняется,а систематическая составляющая отклонений выделяется.Таким образом осуществляется оперативный контроль работы устройства по 2 О. отклонению д О г, от установленного допустимого значения.Диагностика работы осуществляетсяпутем наблюдения на экране ЭЛТ первоначальной контрольной числовой последовательности и значений д о г и сравнения их с их допустимой областью отклонения,Блок 8 задания адреса точек контрольной числовой последовательности представ-ЗОляет собой например, двоичный счетчикдля получения кода адреса точек контрольной числовой последовательности,Для задания ординат числовой последовательности, представленной 2 ординатами, необходимо д разрядов двоичногосчетчика (фиг. 2, например, 32 точки,5),Блок 9 формирмирования кода ординат точек контрольной числовой последо Овательности (фиг. 3) может быть выполнен из дешифратора кода адреса 11, коммутатора 12, позволяющего для даннойточки получить любое значение ординатыэтой точки, и регистра 1 3 ординат выбранных точек.Дешифратор 11 кода адреса преобразует код адреса в позиционный код, Выходы дешифратора подключены к коммута.тору 12, 50Коммутатор 12 позволяет для выбранной точки числовой последовательностиполучить любое значение ординаты этойточки путем соответстствующих коммутаций, Например, выходные шины дешифратора на коммутационной плате при помощи гибких перемычек подключаются к соответствующим цепям диодных сборок7 75049 эксперимента произвести проверку работоспособности устройства. При работе на уже известных устройствах это займет до 0,5-1 ч, что составляет 5-10% от общего времени работы. Если в течение рабочего дня необходимо провести две и более проверок работоспособности, особенно при работе с "устающими" объектами, например, биологическими (животные и т. д.), где в любой момент 10 необходима полная уверенность в нормальной работоспособности устройства, то процент затрат на проверку соответственно возрастает, Введение новых блоков позволяет проводить автоматическую оперативную проверку работоспособности и занимает 0,5+1 мин, т. е. затраты ца проведение эксперимента снижаются на 10% и более, Все это приводит к повышению производительности труда, сниже нию затрат на проведение экспериментов и к увеличению достоверности результатов обработки. Формула изобретения 25 1. Устройство для статистической обработки информации, содержащее блок вычитания, первый вход которого является входом устройства, а выход через по следовательно соединенные накопительный элемент и аналого-цифровой преобразователь соединен с первым входом арифметического блока, второй и третий входы которого подключены соответственно к выходу счетчика циклов и к выходу блока памяти, выход арифметического блока подключен к первому входу блока памяти, выход которого через цифроаналоговый преобразователь соединен со вторым входом блока вычитания, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что с целью повышения точности при длительной работе, в устройство введены блок задания адреса, блок формирования кода ординат и нуль- орган, вход которого подключен. ко второму выходу арифметического блока, выходы блока задания адреса соединены соответственно со вторым входом блока памяти и с входом блока формирования кода ординат, выход которого подключен к третьему входу блока памяти.2. Устройство по и. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что блок формирования кода ординат выполнен в виде последовательно соединенных дешифратора кода адреса, коммутатора и регистра кода ординат. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США3506813 кл. 235-152, 1970. 2. Авторское свидетельство СССР598128, кл. 6 06 Я 7/52, 1978,750499 Составитель В. ЖовинскийРедактор М. Лнкович Техред Л. Теслюк Корректор Г. Решетник Филиал тент,город ул Проектна аа 4468/19ИНИИПИ Госудно делам изоб113035, Москва,раж 751 твенного ретений и 5, Рауш Подписикомитета СССРоткрытийкая наб., д, 4/5