SU1164694A1 - Устройство дл определени локальных экстремумов - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ Л01еАЛЬНЫХ ЭКСТРЕМУМОВ, содержащее распределитель импульсов, два регистра , две схемы сравнени , регистры порога и номера канала, счетчик номера канала, причем входы кода выборки исходной функции устройства подключены к установочным входам первого регистра, выходы которого соединены с первой группой входов первой схемы сравнени  и с установочными входами второго регистра, выходы которого подключены к второй группе входов первой схемы сравнени  и первой группе входов второй схемы сравнени , выходы задани  порога устройства соединены с установочными входами регистра порога, выходы которого подключены к второй группе входов второй схемы сравнени , вход запуска устройства подключен к входу запуска распределител  импульсов , пёрвьй, второй и третий выходы которого соединены соответственно с входами разрешени  записи первого и второго регистров.и счетным входом счетчика номера канала, выходы разр дов которого соединены с установочными входами регистра номера канала, вькоды которого  вл ютс  выходами кода номера канала, о т личающеес  тем, что, с целью упрощени  устройства, оно содержит триггер, элемент И и формирователь переднего фронта импульса, причем выход первой схемы сравнени  соеди- . (Л нен с информационным входом триггера , вход синхронизации которого подключен к четвертому выходу распределител  импульсов, а выход соединен с первым входом элемента И, второй вход которого подключен к выходу второй схемы сравнени , а выход соединен с входом разрешени  записи регистра iioMepa канала и вхо9д 1 9) дом формировател  переднего фронта импульса, вьтход которого  вл етс  выходом наличи  экстремума, выход ;о второго регистра  вл етс  информа4 ционным выходом устройства.

Description

Изобретение относитс  к автомати )№ и вычислительной технике и может Эьтгь использовано в устройствах обработки информации, устройствах распозновани  образцов, устройствах обработки спектров сложных сигналов.

Цель изобретени  - упрощение устройства,

На чертеже представлена структурна  схема устройства. .

Устройство содержит распределитель 1 импульсов, первый регистр 2, схему 3 сравнени , второй регистр 4, триггер 5, схему 6 сравнени , регист 7 порога, элемент И 8, формирова- . тель переднего фронта импульса 9, регистр 10 номера канала, счетчик номера канала 11,. входы кода выборки исходной функции 12 устрой.ства, вход запуска 13 устройства, вход задани  порога 14 устройства, информационные выходы 15 устройства, выход 16 устройства, выходы кода номера канала-17 устройства.

Назначение элементов устройства следующее.

Первый и второй регистры 2 и 4 служат дл  временного хранени  последующей и предыдущей выборок иссле .дуемой функции dj и d,,. .

Схема 3 сравнени  служит дл  сравнени  поступающих на вход выборок, причем на выходе схемы 3 сравнени  по вл етс  сигнал нулевого потенциала при монотонно возрастающем характере поступающих выборок функции d,d, а при убывающем характере сигнал единичного потенциала. Регистр 7 порога служит дл  хранени  значени  кода d порогового значени  при непривышении значени  которого количество поступающих .выборок позвол е исключить последние из канала св зи с системой, производ щей вторичную обработку информации.

Схема 6 Сравнени  служит дл  сравнени  кода d , хран щегос  в регистре 7 порога с кодом выборки в регистре 4, причем на выходе второй схемы 6 сравнени  сигнал единичного потенциала лишь при условии превышени  выборки di в регистре 4 кода порога df,.

. Триггер 5, элемент И 8, формирователь 9 служат дл  запоминани . МОНОТО.ННОГО характера изменени  выборок функции и момента смены этого характера (например, смены знака

производной с положительного на отрицательный). Причем формирователь 9 запускаетс  лишь по переднему фронту сигнала с выхода элемента И 8 (). Счетчик 11 и регистр 10 адреса служат дл  формировани  кода номера выборки функции наход щейс  в регистре 4, и запоминани  кода выборки в регистре 10 адреса в момента локального экстремума .

Распределитель 1 импульсов служит дл  формировани  четырех фаз тактовых Импульсов ТИ1, ТИ2, ТИЗ, Т неперекрывающихс  во, време.ни, приче генератор. 1 работает в ждущем режиме изапускаетс  по синхросигналам на втором входе 13 устройства и после формировани  последнего такта ТИ4 заканчиваетс  формирование серии тактов по этому сигналу на. входе 13. Ра:спределитель 1 импульсов может быть выполнен, например на базе типового многофазного мультивибратора или на базе интегральных схем К155 АГЗ (одновибратор ), последовательно включенных одновибраторов таким образом, что окончание формировани  выходного импульса на предьщущем вызывает начало формировани  тактового импульса на выходе последующего одновибратора . Формирователь 9 может быть выполнен, например, на базе дифференцирующей цепочки или одновибратора (К155АГЗ) (схемы 3 и 6 сравнени  могут быть исполнены, наприме на базе микросхем К561 ИП2, предстал 1рщей 4-разр дную схему сравнени .

Остальные элементы устройства: элемент И, триггер, регистры, счетчик  вл ютс  типовыми в цифровых интегральных сери х К155, К5.61 и др. Входы 12 устр.ойства служат дл  ввода кода выборок функции. Вход 13 устройства служит дл  ввода синхронизирующих импульсов от внешнего устройства, сопровождающих поступление на входе 12 устройства выборо исследуемой функции. Входы 14 устройства , служат дл  ввода кода порогового значени  d дл  исключени  из последующей обработки локальных экстремумов, непревышающих этот порог . Выходы 15 устройства служат . дл  вывода значени  локальных экстрмумов , сопровождаемых синхроимпульсми по второму выходу 16 устройства. 3 Адреса (номера канала) локальных экстремумов выборок функции поступают на вькоды 17 устройства. Устройство работает следующим .образом. . В исходном состо нии первый и второй регистры 2 и 4, регистр 10, -триггер 5 устанавливаютс  в нулевое состо ние., В р.егистр 7 порога записываетс  цифровой код dyj порога. В счетчик 11 записываютс  О во вс разр ды счетчика (все входы начальной установки элементов .устройства с целью исключени  загромождени  второстепенными св з ми на чертеже не показаны). . По первой группе информационных входов 12 поступает код d дискретн выборки исследуемой функции, сопровождаемый синхроимпульсом по входу 13 устройства, по которому и запускаетс  генератор 1 импульсов. Поступление по входу 13 устройства син xpoи пyльca означает-, что внешнее устройство (не показано), выставило очередной код выборки исследуемой функции и до-прихода очередного . синхроимпульса устройство должно пр извести анализ на экстремум. В первом такте ТИ1 содержимое первого буферного регистра 2 перепи сываетс  во второй регистр 4 по переднему фронту тактового импульса ТИ1, поступающего на синхронизируюпЕИй вход второго регистра 4. Поскольку в исходном состо нии регис5р 2 обнулен, то и второй регист 4после этого такта ТИ1 сохранит нулевое состо ние. Во втором такте ТИ2 происходит перезапись кода dj выборки исследуемой функции с входов .12 устройства в первый регистр К началу третьего такта ТИЗ на выхо де первой схемы 3 сравнени  выставл етс  соответствующий потенциал, удовлетвор ющий условию ее функционировани  а именно: при наличии на ее входах кода, превышающего код на ее второй группе входов, на выходе схемы 3 сравнени  вырабатыва етс  нулевой потенциал, поскольку d 0. В третьем такте ТИЗ стробируетс  состо ние выхода схемы 3 сра нени  с целью его перезаписи в триггер 5 по переднему фронту сигнала тактового импульса ТИЗ, а так как в исходном состо нии триггер 5обнулен, то и по третьему такту 4 он не измен ет своего состо ни , а . на его выходе остаетс  нулевой потенциал , запрещающий срабатывание элемента И 8. Аналогично и по второму выходу элемента И8 выставл етс  нулевой потенциал, поскольку не вьтолн етс  условие выработки второй схемой 6 сравнени  разрешающего потенциала (1), так как на первой группе входов схемы 6 код с выхода второго буферного регистра 4 не превьгаает код порога d на ее второй группе входов. В четвертом такте ТИ4 счетчик 11 увеличивает содержимое на +1, т.е. на его выходе выставл етс  код 00...01 номера первого кднала (адреса) первой выборки исследуемой функции. Далее, с внешнего устройства на первую группу входов 12 устройства- поступает код d следующей выборки исслед уемой функции, причем, например, при возрастающем ее характере d d,. По второму синхроимпульсу по входу 13 устройства . запускаетс  распределитель 1 импульсов . В первом такте ТИ1 содер- жимое регистра 2 d переписываетс  вовторой буферный регистр 4, а по второму тактовому импульсу ТИ2 в первый буферный регистр 2 записываетс  код второй выборки исследуемой функции. Поскольку код djj на первой.группе входов первой схемы 3 сравнени  превышает код dj на ее второй группе входов, то на выходе схемы 3 сравнени  будет ну-левой потенциал. Аналогично в третьем такте ТИЗ триггер 5 не-измен ет своего состо ни , .которое блокирует по первому входу элемента И8 . запуск формировател  9. В четвертом такте ТИ4 содержимое счетчика 11 увеличиваетс  .еще.на +1. При монотонно возрастающем характере кодов выборок функции d J 7 d;. состо ние второго выхода устройства не измен етс  (отсутствие экстремума)« Однако при смене монотонлого характера функции, а именно смена знака производной с положительного на отрицательный d,cd d,.., например , к моменту поступлени  на группу входов 12 устройства кода d| Bbi6opKH функции, удовлетвор ющей последнему условию, во втором буферном регистре 4 хранитс  код

dj. выборки функции, в первом регистре 2 - код d; выборки функции, а в счетчике 11 код номера i выборки функции, хран щейс  во втором регистре 4.

При поступлении (i+1)-.oro синхроимпульса на второй вход 13 устройства запускаетс  распределитель 1 импульсов. В первом такте ТИ1 код выборки d|, хран щейс  в -первом регистре 2, переписываетс  во второй регистр 4, а во втором такте ТИ2 - код d; выборки переписываетс  в первый регистр 2. Таким образоперва  схема 3 сравнени  вьфабатывает единичньвй потенциал (di d;), который в третьем такте ТИЗ переписываетс  в триггер 5, а при условии превышени  кода d d порого.вого значени , хранимого в регистре 7 порога, срабатывает элемент И8. По переднему фронту сигнала с выхода элемента И8 содержимое счетчика 11, код (1) номера канала переписываетс  в регистр 10 и запускаетс  формирователь :9, выходной сигнал которого на выходе 16 устройства дп  внешнего устройства означает, что в регистре 4 находитс  код локального экстремума, а код, соответствующей , номеру выборки функции , хранитс  в регистре 10. Внешнее устройство считывает на первой группе выходов 15 устройства код экстремума функции, по выходам 1.7 поступает код номера адреса выборки исследуемой функции, например, по заднему фронту импульсного сигнала свыхода формировател .9 (выход 16 5 устройства). Далее при монотонном убывающем характере функции dj ,. состо ние триггера 5 в третьем такте не измен етс , только содержимое счетчика 11 составл ет (i+2), и

0 так далее до момента поступлени  на первую группу входов 12 устройства кода ,, соответствующего точке минимума, к на выходе первой схемы 3 сравнени  оказываетс  потенциал О, который, перепишетс  в третьем такте ТИЗ в триггер 5, сигналом с выхода которого и блокируетс  элемент И8 по первому входу. При изменении монотонно-убываю0 щего характера поступающих, значений кода dj исследуемой функции на возрастающий цикл работы устройства повтор етс  и дЛ  случа  d (.«.d;, d-. При этом провер етс  условие локального экстремума дл  каждой выборки , хранимой во втором буферном регистре 4 и одновременно превышении кода порогового значени , хранимого в регистре 7 порога.

0 Таким/образом, при постзттлении N выборок исследуемой на локальные экстремумы функции на вход 12 устройства, последним производитс  поиск локальных экстремумов, превьпаающих .

5 код порога за врем  Т (4N-1)«At, где at - длительность тактового. импульса распределител  импульсов.

Claims (1)

1. • УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЛОКАЛЬНЫХ ЭКСТРЕМУМОВ, содержащее распределитель импульсов, два регистра, две схемы сравнения, регистры порога и номера канала, счетчик номера канала, причем входы кода выборки исходной функции устройства подключены к установочным входам первого регистра, выходы которого соединены с первой группой входов первой схемы сравнения и с установочными входами второго регистра, выходы которого подключены к второй группе входов первой схемы сравнения и первой группе входов второй схемы сравнения, входы задания порога устройства соединены с установочными входами регистра порога, выходы которого подключены к второй группе входов второй схемы сравнения, вход запуска устройства подключен к входу запуска распределителя импульсов, первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно с входами разрешения записи первого и второго регистров.и счетным входом счетчика номера канала, выходы разрядов которого соединены с установочными входами регистра номера канала, выходы которого являются выходами кода номера канала, о т л'ичающееся тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит триггер, элемент И и формирователь переднего фронта импульса, причем выход первой схемы сравнения соеди- . нен с информационным входом триггера, вход синхронизации которого подключен к четвертому выходу распределителя импульсов, а выход соединен с первым входом элемента И, второй вход которого подключен к выходу второй схемы сравнения, а выход соединен с входом разрешения записи регистра Номера канала и входом формирователя переднего фронта импульса, выход которого является выходом наличия экстремума, выход второго регистра является информационным выходом устройства.