Устройство для определения экстремальных чисел

(56) А Р 1064 етельство СССР Р 7/06, 1982. РАЗДЕЛЕНИЯ Э УСТРОЙСТВО ДЛЯАЛЬНЬИ ЧИСВЛИзобретение отой технике. Цел ТР (5 ится к вычислиизобретениянкциональныхпримененияеления наибо ель тся расширение 6 у юностей и области йства путем опред встречающегося ч устройством уровн озм уст час ла опреде еи по М ыг 1 ООУААРСТВЕННЫЧ 1 КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗ Ус гройство содержит информационныцвход 1, вход 2 управления, сче гчцк 3,регистр 4, регистр 5, коммута гор 6,блок 7 сравнения, триггер 8, счетчик 9, триггер 1 О, элементы И 11и 12, сумматор 13, счетчик 14,блоки 15 и 16 изменения кода, вход17 ус гановки кода, блоки 18 - 20 сравнения, элементы И 21-23, счетчики24-26, блоки 27 и 28 сравнения, блок29 анализа результатов, племен гыИ 30-32, одновибратор 33, регисгр 34,выход 35. Ус гройс гво обеспечиваегопределение максимального экстремума входных чисел и опера гивно изменяющихся уровнях порогов определения,вырабагываемых самим устройством изсовокупности входных чисел. 4 ил.Изобретение относится к вычислигельной технике и может быть использовано для выделения экстремальныхчисел, например при контроле работоспособности счетчиков, работающих пометоду статистического суммированияимпульсов измеряемой частоты.11 ель изобретения - расширение Функциональных возможностей устройства за 10счег определения наиболее чйсто встречающегося числа в определяемых устройством уровнях порогов.На Фиг. 1 приведена структурнаясхема предлагаемого устройства для 15определения экстремальных чисел нафиг. 2 - временная диаграмма сигналов на входах и выходах элементовустройства (номера позиций соответствуют номерам входов и элементов на 20фиг. 1); на Фиг. 3 - пример определения экстремальных чисел,(где ппчисла на выходе счетдика 14; и, - числа на выходе блока 15, п - числана выходе блока 16; А - графа результата определения экстремальных чисел,В - графа наличия сигнала на выходеэлемента. И 32, С - графа наличиясигнала на выходе элемента И 31; Р -графа наличия сигнала иа вьжоде элеменга И 30, + - наличие сигнала), нафиг. 4 - пример реализации блокаанализа результатов, обеспечивающего Формирование сигналов на выходах,где 39 - линия, соединяющая с входом элемента И 31; 40 - линия, соединяющая с входом элемента И 30, 41линия, соединяющая с входом элемента И 32).Устройство (Фиг.1) содержит информационный вход 1, вход 2 управления,счетчик 3, регистр 4, регистр 5, комму гатор 6, блок 7 сравнения, триггер8, счетчик 9, триггер 10, элемент11, элемент И 12, сумматор 13, счетчик 14, блок 15 изменения кода, блок16 изменения кода, вход 17 установкикода, блок 18 сравнения, блок 19 сравнения, блок 20 сравнения, элементИ 21, элемент И 22, элемент И 2),счетчик 24, счетчик 25, счетчик 26,блок 27 сравнения, блок 28 сравнения,блок. 29 анализа результатов, элементИ 30, элемент И 31, элемент И 32,одновибратор 33, регистр 34, выход35 устройства,Блок изменения кода является комбинационным сумматором - вычитателем 16 и 15, Блок 29 анализа результатов (Фиг,4) содержит элементы И 36 и 37 и элемент И-ИЛИ 38, выходы 39- 41.Устройство для определения экстремальных чисел работает в два этапа.На первом этапе, когда триггер 10 находится в нулевом состоянии (фиг.2), происходит определение границ между минимальными и максимальными числамииз совокупности чисел, поступающих на информационньп вход 1, На втором этапе происходит определение числа, наиболее часто встречающегося в границах, опрделенньж на первом этапе.В начальньв момент, совпадающий с первым импульсом на входе 2 управления (Фиг.2), производится установка счетчиков 3, 9, 14, 24-26, регистров 4, 5 и 34 и триггера 10 в нулевое состояние и с некоторой задержкой на время переходных процессов триггера 8 в единичное состояние (цепи уста- новки на фиг. 1 не показаны).Единичным потенциалом с выхода триггера 8 к второй группе входов блока 7 сравнения подключаются выходы регистра 4, а нулевым потенциалом - выходы регистра 5. На выходе блока 7 сравнения Формируется единичный потенциал, если число на первой группе входов, соединенных с вьжодами счетчика 3, больше или равно числу на второй группе входов, соединенных с выходами коммутатора 6. Таким образом, в начальньп момент на выходе блока 7 сравнения имеет место единичный потенциал и регистры 4 и 5 открыты по управляющим входам. На вход 1 устройства поступает информация,заданная числоимпульсным кодом. Счетчик 3 подсчитывает импульсы, поступающие на счетньп вход на интервале между импульсами, поступающими на вход 2 устройства и залающими временной интервал счета импульсов счетчиком 3. Код числа импульсов, подсчитываемых счетчиком 3, подается на информационные входы регистров 4 и 5 и на первую группу входов блока 7 сравнения. На вторую группу входов блока 7 сравнения подается код числа 0 с выходов регистра 4, поэтому на выходе блока 7 сравнения по-прежнему имеет место единичный потенциал. С приходом второго импульса на вход 2 устройства передним фронтом этого импульса производится запись в регистры 4 и 5, открытые по40 В момент счета, когда скисло тп" с гановится равным числу г,т, записанному в регистре 5, на выходе блока 7 срдв 55 нения формируется единичный потенциал, открывающий регистр 5 по управляющему входу на время дальнейшего счета числа импульсов. управляющим входам кода числа тпт тпульсов, подсчитанных счетчиком 3 наингервале между первым и вторым импульсами записи по входу 2. Задним5фронтом этого импульса производитсяустановка счетчика 3 в нулевое состояние, а триггерд 8 - в единичноесостояние., что соответстнуег подключению к второй группе входов блока 7сравнения выходов регистра 4. На интервале между вторым и гретьим импульсами записи по входу 2 счетчиком 3производится подсчет числа тп импуль 2сов 1 поступающих тд вход 1 уг Гроиствд, т 5Пусть тп с тптогда в процессесчета числа ш 2 импульсов регистр 4будет открыт по управляющему входу,а регистр 5 закрыт. С приходомтретьего импульса записи по входу 2 20в регистр 4 записьвае гся число ш 2,а в регистре 5 по-прежнему сохраняняется число тп 1, счетчик 3 устанавливается в нулевое состояние, триггер 8 - в единичное. На ин гервале 25между третьим и четвер гым импульсами записи нл входе 2 счетчиком 3 производится подсчег числа тп импульсов,пос гупающих на вход 1 устройства,Пус ть птпт 1тп 2,30на выходе блока 7 сравнения имеегместо нулевой потенциал, поэтому вданный момент регисгр 5 закрыг по управляющему входу, а регистр 4 огкрыг.ОВ момент счета, когда исло тп сглновится равным числу тп 2, записанному в регистре 4, на выходе блока 7сравнения формируется елиичтьппотенциал, при этом триггер 8 положительным перепадом перебрасьвлетсяв нулевое сос гояние. Регистр 4 закрывается по управляющему входу, ана вгорую группу входов блока 7 сравнения в дальнейшем подаегся число ш тс выходов регистра 5. Так как число45й иш = тп 2, го тп 1(тп 4 и иа выходе блока 7 сравнения погле подключения вьходов регистра 5 формируется нулевойпотенциал, блокирующий регистр 5 по50управляющему входу. С приходом чеГвертого тГтултсд зл - писи на входпроизводится запись н регистр 5 числа и , установка счетч- ка 3 в нулевое состояние, триггера 8 в единичное сос гояние, при э гом в рсгисгре 4 остается записанным число ш 2. В дальнейшем, если число подсчигываемых тмпульсов метые минимального числа, записанного в региг. гре 4, то данное число здптгьвлется в регистр 4, если число подсчигывдемых импульсов больше максимального числа, за - писанного в регистре 5, то даттое число записывается в регистр 5. Если число подсчитанных импульсов болыпеминимального, записанного в регистрено меньпе максимального, записанного в регистре 5, то данное число не записывается в регис.тры 4 и 5, которые в момент записи закрыты по управляющим входам. Таким образом, на данном этапе работы устройства в регистры 4 и 5 помещаются минимальные и максимальные числа, определяющте границу между минимальными и макгимальными числами из совокупности чисел, поступающих нл информаттпонный вход 1 устройства.Лдлее нл втором этлпе работы устройсгва претполжм, что определение максимального и мтнимдльного исел осущесгвляегся зд К периодов сигналов, поступающих по входу 2. Исходя из эгого, выбираем емкость счетчика 9, равной К, поэтому при подсчете счетчиком 9 К импульсон, поступающих по входу 2, на выходе счетчика 9 формируегся сигнал, который осугесгвляет ус гановку триггера 10 в единичное состояние. Единичным перепадом с выходя триггера 10, пог гупаюттим нд вход записи с 1 ет икд 14, производигся запись в данный счетчик кода с выходов сумматора 13. Нл первьп и второй входы сумма гора 13 поступают коды с выходов регис гров 4 и 5.Нл выходах г умма горл 13 Аормируе гся код, рдвпй греледрисЬметтческой сумме кодов л тходах сумматора 13, так клк нд в. гдп суммдгорл 13 поступае г код с выхо;ов с глрших разрядов (кроте первого, млд;гего) регистров 4 5. С тыхлов счетчтсл 14 записанный с суюл горл 13 коч ио (Фиг. 3) пог. гулле г нл и рвую группу входов блоков 15 н 16, погорше ятляются соответс гтрко тчгд гелем сумматором и с 1 с упег г, ю г соответс т -циничные сигналы цд одном цз трех выхопов 39-41.Соответствие результатов определения экс гремаллных чисел (соотношение копов чисел цд ыхопдх счетчиков 24- 26) и наличие сигналов нд выхопдх элементов Е 30-32 прцвепецо цд грдФике и в таблице ца Фиг.3.1 длримеэ если коп числа 11 ца выходе с те гцика 24 больше кола тттслд и цд выоде стегчпкд 25, цо меньше копд числа п ца выходе счетцткд 26, го ептттчьтй стт ттдл Формцруе гся цд выходе 40 блока дцдлизд резуц,тдгов и тд вхоле .элмента И 30 (иээ 5 стэо кд таблицы цд фцг.3),50Если епттцгтц й ситцдл стортровд на первом 40 втхоре бцокд 29 дтта.тптзд результд гтэв, го мтэмен г Формэоэдцпя сигнала цд вьтхопе сцтгтика 9 епитлч 35 тттт тт; аттте и суттмттэоваттте цс кого этэго ттос гонного тттслд, запод- ного цд горттх вхотх (хоп 17) счислом, нос гупдттэ 1 им с вхс 1 гтов сцегчика 1 т. ИФормация с лыха;от счеттикд 14, а также с вт,хтэтот бээоков 1516 (колы лц и ) пос гупдет ца первые вхолы блоков 18-20 срдвттеция, цд вторые вхол,т которых поступает коп с выходов счетчика 3, При совпдпеции кодов ца выхопе олцого из блоков 18-20 срдтнетля Формируется епиццчцый сигнал, ко гтээь 1 поступает соо гветс гнетэ ца первые холы элементов И 21-23. Нд вторые холы ванных .элементов И через элемент И 12 нос гупде г импульс записи с вхота 2. При цдпицти е 1 тпццчцого пстенциала цд первом холе элементов И 21-23 счетчики 24-26 в момецг пей.твия пмпульсд на входеувелицивдюг свое содержимое цд елнину. Вьтхолтт счетчиков 24-26 попкцкэчетты к входам блоков 27 и 28 срдвцция, которые соответственно осушествлянэт сравнение толов сче г 1 ттков 24 и 25 и 2 ц 26 и Формирую сигналы "Еольше", "Едвцо" иМеттьттт." (в качестве примера выполнения блоков 27 и 28 можно указать ИцГ 533011),пок 29 дцализа резуль гатов произопц г сраленце потенциалов тэыхолов блоков 27 и 28 сравнения и Формирует цый имцуя с Формируется ца выходахэлементов И 11 и 30, чго ттртттэтэлит кувеличению со;. ржпмого счетчика 14ца елитипу. Если егтттп тнттт сигналФормируетя цд тт гором 39 втгхо,тс блока 10152030 29 анализа результатов, го производитсяя уменьшение содержимого сче гчика 14 ца епинипу. При Формировании единичного сигнала на третьем 41 выходе блока 29 еттиницньй сигнал Формируется нд выходе элеметтта И 32, при этом в регистр 34 перетисывается содержимое счетчика 14, соответсгвующее числу, наиболее часто встречаютемуся в заданном Пиалзоне (в границах) мехду мтниматьцьми и максимальными числами, и запускается одновибратор 33, Формируютий импульс сброса, который обцупяет регистры 4 и 5, счетчики 3, 9, 14, 24-26 и триггер 10 (Фиг,).Формула изобретенияУсгройство для определения экстремальных чисел по авт.св. 1" 1064277, о г л и ч а ю ш е е с я гем, что, с целью расширения функциональных возможцосгей за сцег определения наиболее часто встречаюкегося числа, в него введены пять счетчиков с второго по шестой, второй триггер, вбсемь элементов И, сумматор, два блока изменения кола, пять блоков сравнения с в горого по шестой, блок анализа ре - зультатов, олновибрдтор, третий регис гр, выхолы которого ттвляются выходами наиболее часто с гречанцяегося чтслд устройства, и вход записи регистра соединен с вхол,ом огттэвибратора и выходом первого элемента И, лервьтй вхол когорого соепццец с первыми входами второго и третьего элементов И и с Выходом четвертого элемента И, первый пхоп которого соепинен с входом записи второго сче гцика, с первым входом пятого элемента И и свыходом второго трцггерд, вход усгановки в1" которого соединен с вторым эходом четвертого элемента И и выходом грегьего счетчика, счетцый вход которого соединен с вхолом управления усгройства и торым вхолом пятого элемента И, выхоп которого соединен с первыми холами шестого, сепьмого и восьмого элететттов И, вторые вхоль которых соелицены соответсгвенцо с выходами вгор эго, третьего и чегвертого блоков срдвценця, соответс гвущпие входы первых групп кого - рых объетццецтт и попключецы к выходам рдзряпов первого сцетцтка, вхопы вторых гр:пп второго т. цегвртого1 О 20 блоков сравнен 5 )одклю)Рны соотвГ тгтвенно к ьь;.:ода) первого и второго блоков изменения кода, входы первыхгрупп которых объединены и соединенны с соотве гствующими информационными входами третьего регистра, с входами второй группы третьего блокасравнения и с выходами разрядов второго счетчика, входы вторых групппервого и второго блоков изменениякода объединены и являются входамиустановки кода устройства, вход усгановки в 0" всех счетчиков, второго триггера, первого и второго регистров подключены к выходу одновибратора, информационные входы вгорогосчетчика подключены к выходам сумматора, входы первой и второй групп которого подключены соответственно квыходам первого и второго регистров,входы прямого и обратного счета второго счет )ика одклю)еы соответственно к выходам второго и третьего эеентов И, вторые вхолы которых соединены с перв и вторым выходами блока анализа результатов, третий выход которого подключен к второму входу первого элемента И, входы первой и второй групп блока анализа результатов соединены соответствено с выходами пятого и шестого блоков сравнения, входы первых групп которь)х подключены соогвегствснно к выходам разрядов пятого и шестого счетчиков, входы вторых групп пятого и шестого блоков сравнения соединены с выходами разрядов четвертого счетчика, входы прямого счета четвертого, пятого и шестого счетчиков подключены соответственно к выходам шес гого, седьмого и восьмого злеметов И.злов акгор 1 п.Середа Корректор Л,Пилипе Заказ 190 Тираж Подписное ВНКИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул. Гагарина, 101 от звчента Я