SU1481798A1 - Анализатор экстремумов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано дл  оперативного анализа экстремумов произвольных измерительных сигналов в локальных системах автоматизации экспериментальных исследований. Цель изобретени  - расширение области применени  анализатора экстремумов. Анализатор позвол ет разбивать измерительный период на временные интервалы, определ ть экстремумы внутри каждого временного интервала и прив зывать номер временного интервала к соответствующему ему коду экстремума. Анализатор экстремумов содержит аналого-цифровой преобразователь 1, блок сравнени  2, регистры 3,7, блоки ключей считывани  4,8,16, формирователь импульсных последовательностей 5, счетчики 6,9, элементы И 10, 15, формирователь импульсов 11, блок задани  кодов временных интервалов 12, триггер 13, элемент ИЛИ 14. 1 з.п. ф-лы, 9 ил.

Description

Јь

оо

sl

CD 00

10

15

Изобретение относитс  к вычислительной технике и автоматике, в частности к устройствам дл  обработки цифровых данных, и может быть исполь- , зовано в различных системах обработки информации.

Цель изобретени  - расширение области применени  анализатора за счет разбиени  измерительного периода на временные интервалы, поиска экстремумов в пределах каждого временного интервала и прив зки номера временного интервала к соответствующему ему коду экстремума.

На фиг. 1 приведена блок-схема анализатора экстремумов; на фиг. 2 - функциональна  схема блока задани  кодов временных интервалов; на фиг. 3 и 4 - временные диаграммы работы анализатора; на фиг. 5-7 - примеры реализации блока сравнени , блока ключей считывани  и формировател  импульсных последовательностей; на фиг. 8 - временна  диаграмма работы формировател  импульсных последовательностей; .на фиг. 9 - пример реализации формировател  импульсов, триггера, элемента ИЛИ и второго элемента И.

Анализатор содержит аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 1, блок 2 сравнени , первый регистр 3, первый блок 4 ключей считывани , формирова-

9 отрабатывает длительность врем ного интервала, на котором ищетс максимум, а счетчик 17 блока 12 содержит код номера временного и вала. -

Начало работы анализатора ини ируетс  сигналом, поступающим по ду Пуск (фиг. 3). По этому сиг обнул ютс  первый 3 и второй 7 р гистры, первый счетчик 6, счетчи 17 в блоке 12 задани  кодов врем ных интервалов. По этому сигналу исходит запись кода первого врем ного интервала во второй счетчик а также разрешаетс  работа форми вател  5. Формирователь 5 выраба вает две последовательности импу сов, сдвинутых по фазе на врем , равное времени Т„р преобразован АЦП 1,и врем  срабатывани  блока сравнени .

Перва  последовательность имп сов с первого выхода формировате 5 осуществл ет запуск АЦП 1, уве чение содержимого счетчика 6 на ницу и через второй элемент И 15 опрос состо ни  триггера 13.

Втора  последовательность имп сов с выхода формировател  5 чер первый элемент И 10 осуществл ет опрос состо ни  выхода блока 2 с нени . Кроме.того, эта же послед тельность производить уменьшение

20

25

30

40

тель 5 импульсных последовательностей содержимого второго счетчика 9. первый счетчик 6, второй регистр 7, второй блок 8 ключей считывани , второй счетчик 9, первый элемент И 10, формирователь импульсов 11, блок задани  кодов временных интервалов 12, триггер 13, элемент ИЛИ 14, второй элемент И 15, третий блок ключей считывани  16, счетчик 17, узел перепрограммируемой посто нной пам ти 18, триггер 19, генератор 20 импульсов, формирователи 21 и 22.

Напр жение исследуемого проце поступает на вход АЦП 1. Первый пульс с первого выхода формирова 5 запускает АЦП 1. Блок 2 сравне производит сравнение кода с выхо АЦП 1 с кодом с выхода первого р гистра 3. В случае, когда код с да АЦП 1 больше кода с выхода ре гистра 3, на выходе блока 2 срав 45 по вл етс  сигнал, разрешающий п дение импульса второй фазы через вый элемент И 10 на синхронизиру входы первого 3 и второго 7 реги ( фиг. 3)о В противном случае зап в регистры 3 и 7 не происходит. образом осуществл етс  поиск мак ма на заданном временном интерва Импульсы второй фазы, поступающи на вычитающий вход второго счетч ка 9, уменьшают его содержание н единицу.

Анализатор работает следующим образом .

В основу работы анализатора положен следующий алгоритм. Временна  ось, цифровые отсчеты которой определ ютс  счетчиком 6, разбиваетс  на временные интервалы, коды длительности которых хран тс  в блоке 12 задани  кодов временных интервалов, В каждом временном интервале осуществл етс  поиск максимума и его местоположение на временной оси. Счетчик

10

15

,

1798 4

9 отрабатывает длительность временного интервала, на котором ищетс  максимум, а счетчик 17 блока 12 содержит код номера временного интервала . -

Начало работы анализатора инициируетс  сигналом, поступающим по входу Пуск (фиг. 3). По этому сигналу обнул ютс  первый 3 и второй 7 регистры , первый счетчик 6, счетчик 17 в блоке 12 задани  кодов временных интервалов. По этому сигналу происходит запись кода первого временного интервала во второй счетчик 9, а также разрешаетс  работа формировател  5. Формирователь 5 вырабатывает две последовательности импульсов , сдвинутых по фазе на врем , равное времени Т„р преобразовани  АЦП 1,и врем  срабатывани  блока 2 сравнени .

Перва  последовательность импульсов с первого выхода формировател  5 осуществл ет запуск АЦП 1, увеличение содержимого счетчика 6 на единицу и через второй элемент И 15 опрос состо ни  триггера 13.

Втора  последовательность импульсов с выхода формировател  5 через первый элемент И 10 осуществл ет . опрос состо ни  выхода блока 2 сравнени . Кроме.того, эта же последовательность производить уменьшение

20

25

30

0

содержимого второго счетчика 9.

Напр жение исследуемого процесса поступает на вход АЦП 1. Первый импульс с первого выхода формировател  5 запускает АЦП 1. Блок 2 сравнени  производит сравнение кода с выхода АЦП 1 с кодом с выхода первого регистра 3. В случае, когда код с выхода АЦП 1 больше кода с выхода регистра 3, на выходе блока 2 сравнени  5 по вл етс  сигнал, разрешающий прохождение импульса второй фазы через первый элемент И 10 на синхронизирующие входы первого 3 и второго 7 регистров (фиг. 3)о В противном случае запись в регистры 3 и 7 не происходит. Таким образом осуществл етс  поиск максимума на заданном временном интервале. Импульсы второй фазы, поступающие на вычитающий вход второго счетчика 9, уменьшают его содержание на единицу.

По истечении временного интервала n-й импульс (фиг. 4) с выхода формировател  5 инициирует импульс эаема

0

5

на выходе второго счетчика 9, который поступает на вход блока 12 и на вход формировател  11. В блоке 12 импульс заема увеличивает на единицу содержимое счетчика 17. Формирователь 11 импульсов по переходу сигнала из состо ни  О в состо ние 1 вырабатывает импульс, осуществл ющий установку триггера 13 в единичное состо ние. Выход триггера 13 открывает первый 4, второй 8 и третий 16 блоки ключей считывани , разреша  прохождение на выходы устройства информации о максимуме (содержимого регистра 3), его местонахождении на временной оси (содержимого регистра 7) и номере временного интервала (содержимого счетчика 17 блока 12) соответственно.

С по влением на выходе формировател  (п+1)-го импульса (фиг. 4) начинаетс  отработка очередного интервала . Передний фронт (п-Н)-го импульса запускает АЦП 1, прибавл ет едини0

5

0

ни , выход которого  вл етс  выходом значени  максимума анализатора, а выход второго блока ключей считывани  . вл етс  выходом значени  момента времени максимума анализатора, выход первого элемента И соединен с синхронизирующим входом второго регистра , выход формировател  импульсов соединен с входом установки триггера , подключенного выходом к первому входу второго элемента И, вход сброса триггера соединен с первым входом элемента ИЛИ, отличающий- с   тем, что, с целью расширени  области применени  анализатора экстремумов , в него введены третий блок ключей считывани , блок задани  кодов временных интервалов и формирователь импульсных последовательностей , вход запуска которого соединен с входом пуска анализатора, с входом сброса первого счетчика, с входом установки в начальное состо ние бло-

цу в первый счетчик 9 и, пройд  через 25 ка задани  кодов временных интервавторой элемент И 15, сбрасывает триггер 13. Импульс с выхода второго элемента И 15 через элемент ИЛИ 14 сбрасывает первый 3 и второй 7 регистры и осуществл ет запись кода очередного временного интервала в счетчик 9. Поиск максимумов и прив зка их к временной оси на последующих временных интервалах осуществл етс  аналогично описанному

По истечении всего измерительного интервала на выходе переноса первого счетчика 6 по вл етс  импульс (фиг.7, 8), по которому осуществл етс  блокировка работы формировател  5 и прекращение работы анализатора.

Claims (2)

1. Анализатор экстремумов, содержащий первый и второй счетчики, первый и второй регистры, первый и второй блоки ключей считывани , формирователь импульсов, первый и второй элементы И, триггер, элемент ИЛИ, блок сравнени , аналого-цифровой преобразователь, вход которого  вл етс  входом анализатора, выход аналого-цифрового преобразоател  подключен к первому входу блока сравнени  и информационному входу первого регистра, выходом соединенного с вторым входом блока сравнени  и информационным входом блока ключей считыва-

0

5

0

лов и с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с входами сброса первого и второго регистров и с входом разрешени  записи второго счетчика, выход заема которого подключен к входу запуска формировател  импульсов и к информационному входу блока задани  кодов временных интервалов , подключенного первым выходом к информационному входу третьего блока ключей считывани , а вторым выходом - к информационному входу второго счетчика, вход вычитани  которого соединен с первым входом первого элемента И и с первым выходом формировател  импульсных последовательностей , вход сброса которого соединен с выходом переноса первого счетчика, а второй выход - с входом

5 запуска аналого-цифрового преобразовател , с суммирующим входом первого счетчика и с вторым входом второго элемента И, подключенного выходом к входу сброса триггера, выход которого

0 соединен с управл ющими входами первого , второго и третьего блоков ключей считывани , причем информационный вход второго блока ключей считывани  соединен с выходом второго

5 регистра, синхронизирующий вход которого подключен к синхронизирующему входу первого регистра, а информационный вход - к информационному выходу первого счетчика, второй выход блока

сравнени  соединен с вторым входом первого элемента И, выход третьего блока ключей считывани   вл етс  вы- ходом номера временного интервала анализатора.

2. Анализатор, по п. 1, отличающийс  тем, что блок задани  кодов временных интервалов содержит счетчик и узел перепрограмПук

17

Пуск

л

мируемой посто нной пам ти, выход которого  вл етс  первым выходом блока, счетный вход и вход сброса счетчика  вл ютс  соответственно информационным входом и входом установки в начальное состо ние блока, информационный выход счетчика соединен с адресным входом узла перепрограммируемой посто нной пам ти и  вл етс  вторым выходом блока.

18

Фме. 2

-J

л

I

л

Фи&З

.%

Редактор В. Данко

с .9 Составитель Е. Власов

Техред А. Кравчук

W

Корректор И. Горна