Многоканальное устройство для упорядоченной выборки значений параметра

Союз СоеетскикСоциалистическихРеспублик ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет С 05 Г 7/02 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(71) Заявитель Таганрогский радиотехнический институт им. Е УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПОРЯДОЧЕННОЙНАЧЕНИЙ ПАРАМЕТРАрегистра записи текущих значений параметра, первый и второй элементы ИЛИ, группы вторых и третьих элементов И, группу третьих элементов ИЛИ, четвертый и пятый элементы И, первый и второй триггеры. Блок управления включает элемент И,первую и вторую дифференцирующие цепочки, триггер, генератор тактовых импульсов, первый и второй элементы задержки, регистр сдвига, переключатель, группы элемен тов И и НЕ, регистр фиксации искомых значений параметра, группу первых элементов ИЛИ и второй элемент 5 ИЛИ 2. сится к вычислиредназначено для ойствах дискретслительной и иэв частности в араметров техниИзобретение отнотельной технике и ииспользования в устрной автоматики, вычимерительной техникисистемах контроля пческих объектов.Известно устройство для поиска экстремальных значений, содержащее несколько каналов анализа, включающих регистры записи текущих значений параметра, группы первых и вторых элементов И, группу элементов ИЛИ, блок управления,. включающий группы, элементов И, НЕ и ИЛИ, узлы запуска, фиксации экстремальногэ значения параметра и адреса параметра, имеющего экстремальное значение 1).Недостатком этого устройства явля ется ограниченность функциональных возможностей, заключающаяся в невозможности определения значения параметра с заданной степенью упорядочения.По освестно уканалов новному авт,св, Р 739527 иэстройство, содержащее ряд анализа и блок управления. Каждый канал анализа включаегруппу первых элементов И, триг Недостатками ля.отся низкое бы упорядоченных зн недостаточная до тов анализа, обу ем учета степени формации, так ка чивает выборку у 25 ний параметра, а ния исключает иэ сохранение в пам ревших по времен ний параметра, а 30 верность результакбго устройства явтродействие выборки чений параметра и товерность результаловленная отсутствистарения входной инустройство обеспеорядоченных значепосле его определеанализа, что влечет ти устройства устапоступления значеэто снижает достотов анализа.898404 60 динен с выходом элемента 21 задержки,Цель изобретения - повышение быстродействия устройства и достоверности информации на его выходе. Поставленная цель достигается тем,что в устройство введены второй регистр сдвига и группа формирователейимпульса, причем вход второго регистра сдвига соединен с выходом второгоэлемента ИЛИ, а выходы через группу формирователей импульса - с четвертыми входами соответствующих каналов.На чертеже приведена структурная схема устройства.Устройство содержит и каналов 1 анализа и блок 2 управления. В каждом канале 1 анализа первые входы группы первых элементов И 3 являются первыми входами канала анализа, они поразрядно соединены и образуют входы устройства. Выходы группы первых элементов И 3 поразрядно соединены с едини чными входами триггеров 4 регистра записи текущих значений пАраметра и со входами первого элемента ИЛИ 5. Единичные выходы триггеров 4 соединены со входами второго элемента ИЛИ 6, со входами группы вторых элементов И 7, в старшем разряде непосредственно, а в младших разрядах - через группу третьих элементов И 8, и с первыми входами группы третьих элементо." ИЛИ 9 в старшем разряде непосредственно, в младших разрядах через группу третьих элементов И 8, а в первом разрядеи через четвертый элемент И 10. Вторые входы элементов ИЛИ 9 соединенысо вторыми входами канала 1 анализа, встаршем раз ояде непосредственно, а вмладши.: разрядах - через группу пятых элементов И 11. Выход каждого элемента ИЛИ 9 -го разряда, где 1 = 1,2 п 1 - число разрядов канала 1 анализа, соединены со вторыми входами элементов И 8 и И 11 (+1)-го разряда. Выход первого элемента ИЛИ 5 соединен с единичным входом первого триггера 12, нулевой выход которого соединен со вторыми входами элементов И 3 Выход элемента ИЛИ 6 образует первыйвыход канала 1 анализа, а выходы элементов И 7 образуют группу вторых выходов канала 1 анализа. Третьи входы группы первых элементов И 3 объединены и образуют третий вход канала 1 анализа. Третий вход )-го канала 1 анализа, где 1 = 1,2, ,ичисло каналов 1 анализа, соединен спервым выходом (1-1) - го канала 1 анализ, Нулевой вход первого триггера12 обьединен с нулевыми входамитриггеров 4 регистра записи текущих значений параметра и является четвертым входом канала 1 анализа. Выходэлемента ИЛИ 9 первого разряда соединен со входом шестого элемента И 13, второй вход которого является пятым входом канала 1 .анализа, Выход эле- . мента И 13 соединен с единичным вхо 5 0 15 20 25 30 35 40 45 50 55 дом второго триггера 14, нулевойвход которого образует шестой вход канала 1 анализа. Нулевой выход триггера 14 соединен со входами группыэлементов И 7 и со входами элементовИ 10 и 11 первого разряда, а его нулевой вход - шестой вход канала 1,Блок 2 управления содержит элементИ 15, входы которого образуют группупервых входов блока 2 управления исоединены с первыми выходами каналов1 анализа, выход элемента И 15 черезпервую дифференцирующую цепочку 16соединен со входом установки в нулевое состояние регистра 17 фиксацииискомой величины параметра и с единичным входом триггера 18. Единичныйвыход триггера 18 соединен с управляющим входом генератора 19 тактовыхимпульсов, выход которого соединенс тактовой шиной первого регистра20 сдвига и со входом первого элемента 21 задержки, Выходы первого регистра 20 сдвига соединены со входами переключателя 22, а его выход через вторую дифференцирующую цепочку23 соединен со входом установки в нулевое состояние первогорегистра 20сдвига, через вторую дифференцирующую цепочку 23 и второй элемент 24задержки - со входом записи единицыв первый разряд второго регистра 20сдвига. ВыХод переключателя 22 соединен с нулевым входогл триггера 18и со входами группы элементов И 25,другие входы которых соединены с выходом первого элемента 21 задержки.Третьи входы группы элементов И 25соединены с выходами группы первыхэлементов ИЛИ 26, входы которых образуют группу вторых входов блока2 управления и соединены с группамивторых выходов каналов 1 анализа.Выходы группы первых элементов ИЛИ 26соединены со входами группы элементов НЕ 27, выходы которых образуютгруппу вторых выходов блока 2 управления, они соединены с группой вторых входов каналов 1 анализа. Второй элемент ИЛИ 28 входами соединен с выходами группы элементов И 25. Выходы элементов И 25 соединены с разрядными входами триггера 17 фиксации искомого значения параметра. Второй регистр 29 сдвига шиной сдвига соединен с выходом второго элемента ИЛИ 28, а выходы второго регистра 29 сдвига соединены с группой формирователей 30 импульсов, выходы которых образуют группу третьих выходов блока 2 управления они соединены с четвертыми вхо/дами соответствующих каналов 1.Четвертый выход блока 2 управлЕния соеон соединен с пятыми входами каналов1 анализа, а пятый выход 2 управленияобразует выход второго элемента ИЛИ28, он соединен с шестыми входамиканалов 1 анализа.В исходном состоянии триггеры 4 регистров записи текущих значений параметра, триггеры 12, 14, 18 обнулены, а в первых разрядах регистров 20 и 29 записаны единицы. Каждое вновь поступающее значение параметра записывается в строгой последовательности в соответствующие регистры каналов 1 анализа через группы первых элементов И 3, при этом первое сообщение записывается в первый по порядку канал 1 анализа, так как элементы И 3 первого канала анализа высоким потенциалом с выхода триггера 12 открыты, в остальные (и) канала информация не может быть записана, так как хотя по первому и второму 5 входам элементы И 3 этих каналов должны быть открыты, но по третьему входу элементы И 3 оставшихся (п) каналов 1 анализа закрыты. В каждый )-ый канал анализа может быть произ ведена запись только после записи информационногО сообщения в (1-1)-ый канал, что обусловлено связью триггеров 4 через элемент ИЛИ б-того канала 1 с третьими входами группы 25 первых элементов И 3 (1+1)-го канала 1, Повторная запись информационного сообщения в один и тот же канал 1 анализа исключается благодаря наличию связи выходов группы первых элементов И 3 через первый элемент ИЛИ 5 и первый триггер 12 с их вторыми входами. С поступлением и-го сообщения на вход устройсТва информация о текущих значениях параметра в моменты с, с с записывается в триггеры 4 регистров соответствующих каналов 1 анализа,при этом на- входах всех и элементов ИЛИ 6 устанавливается высокий потенциал, элемент И 15 открывается и через 40 дифференцирующую цепочку 16 регистр 17 обнуляется, а триггер 18 переводится в единичное состояние, генератор 19 запускается.Выбрав, в качестве примера, число 45 каналов анализа п=б, число разрядов в каналах в=5 и произвольные текущие значения параметра в моменты с,с, с ,о с с 5 и с 6 запишем разряды5 4 3 2 1 1 1 0 0 0 1 21 1 0 1,0 5 0 1 0 1 0 б 1 1 0 0 1 Алгоритм определения значения параметра 1-ой степени упорядочения, для примера наибольшего значения,состоит в последовательном определении 5 экстремального значения в щ-ом разряде всех каналов 1 анализа, исключении из анализа сообщейий (каналов)ротличающихся от экспериментального,определении экстремального значенияв (щ)"ом разряде неисключенных сообщений (каналов), исключении изанализа каналов, отличающихся отэкстремального и т.д. до 1-го разряда. Для пояснения указанного алгоритма произведем логическое сложение элементов матрицы первого столбца (5-го разряда) о = 1 Ч 1 ЧОЧ 1 ЧОЧ 1 = 1,5:троки элементы которых в этом столбце имвют нулевые значения из дальнейшего анализа исключаются, такимистроками являются третья и пятая.Если бы с = О, то исключение не про.изводилось бы, такой вариант предусмотрен (см. третий столбец),Продолжая по аналогии имеем= ОЧОЧОЧОЧОЧО = О (3-ий разряд) Произведем логическое сложение элементов второго столбца (4-го разряда)О 4 = ОЧ 1 ЧОЧ 1 ЧОЧ 1 = 1 строки элементы которых в этом столбце (с учетом ранее исключенных) имеют нулевые значения из дальнейшегоанализа исключаются, такими строкамиявляются первая, третья и пятая,Здесь исключение из анализа,благодаря наличию связи элементы ИЛИ 26 - элементы НЕ 27 - элементы ИЛИ 9 не производится.Далее= ОЧ 1 ЧОЧ 1 ЧОЧО = 1 Здесь исключаются из анализа строки первая, третья, пятая и шестая,и наконецс= ОЧОЧОЧ 1 ЧОЧО = 1,т.е, исключены значения, записанные в строки первую, вторую, третью и шестую - остается не исключенным значение, записанное в четвертой строке, оно равно Значение параметра, записанное в четвертой строке, является максимальным, т.е, значением первой степени упорядочения. Алгоритм анализа поясняется схемой исключения из анализа отдельных записей.(1) (2) (3) (4) (5) 4 3 2 10 0 0 1 = 0 2 1 0 1 0 = 0 4 1 0 1 1 = 0 1 1 0 1 1 = 1 1 0 1 1 = 0 1 1 0 О 1 = 0 3 Разряды слоев Последовательностьисключенияиз анализа Сооб- щения 0 д.э,э,э, э Аэ 5 4 Ъ 2 0 1 1 Искомое значе-.ние Формула изобретения Искомое значение записывается в регистр 17.Такой алгоритм преобразования мат О рицы Мхй в матрицу - строку реализуется предлагаемым устройством одним импульсом генератора 19, Степень упорядочения устанавливается переключателем 22, при этом упорядочение про изводится по схеме а ф 3 а;+Е 3а.Е где а - текущие значения параметра и аа) )а р, т е, в порядке убывания ;возрастания) амплитудных значений параметра. Исключение из ан-лиза отдельных каналов 1 анализа, имеющих значения, отличающиеся от экстремальных, осуществляется по наличию записи в триггерах 4 через групп, элементов И 7, ИЛИ 26, НЕ 27, ИЛ.: 9 И 8 и И 11, а упорядоченное исключение старших по степени упорядочения значений параметра осуществляе 1 ся импульсами генератора 19 4 О через э.,емент 1 задержки, элемент И ,3, триггер 14 ло наличию потенциала на выходах элементов И 9 первого разряда по входам групп элементов И 7 и И 10. Упорядоченное исключение устаревших информационных сообщении осуществляется по схеме"а 1где ,.,;с;, (, - время хралнения информационного сообщения в памяти устройства, синхронно с записью искомого значения в регистры 17 го сигналам с выходов элементов и 5 через элемент ИЛИ 28, регистр 29 ф и формирователь 30, При этом наиболее устаревшее сообщение импульсом с соответствующего выхода регистра 29 через формирователь 30, поступаюцим на нулевые входы триггеров 4 из памяти устройства исключаются, триггер 12 переводится в нулевое состояние, элементы И 3 данного канала открываются и канал готов для приема очередного сообщения.Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает упорядоченную выборку значений параметра при сокрацении временных затрат, исключение из анализа наиболее устаревших по времени поступления информационных сообщений, снижает степень старения информации, повышает ее достоверность. Многоканальное устройство для упорядоченной выборки значений параметра поавт. св. Р 739527, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности и быстродействия устройства, в него введены второй регистр сдвига и группа формирователей импульса, причем вход второго регистра сдвига соединен с выходом второго элемента ИЛИ, а выходы через группу формирователей импульса - с четвертыми входами соответствующих каналов.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Р 52083, кл. 0 06 Г 7/06, 1975.2. Авторское свидетельство СССР Р 739527, кл. С 06 Г 7/02, 06.03.78 (прототип).898404Составитель М.Скубилин Редактор И.Касарда Техред Е. Харитончик Корректор М.Шароши Заказ 11948/64 Тираж 907 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул. Проектная, 4