SU1716503A1 - Устройство дл определени экстремальных значений функции - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной и информационно-измерительной технике и может быть использованр в системах автоматического контрол  и управлени  технологическими процессами. Цель изобретени  - упрощение устройства и расширение его функциональных возможностей за счет обеспечени  запоминани  минимальных и максимальных значений функции . Устройство содержит первый 1 и второй 2 счетчики импульсов, триггеры 3 и 4, элементы И 5 и 6, первый одновибратрр 7, вход которого соединен с информационным входом устройства, элементы ИЛИ 8 и 9, генератор 10 пачек импульсов, второй одно- вибратор 11. Устройство работает в .режи- мах сквозной передачи сигнала У определени  экстремальных значений вход ного сигнала. 1 ил.

Description

сл

с

Os

сл о

Сл)

Изобретение относитс  к вычислительной и информационно-измерительной технике и может быть использовано в системах автоматического контрол  и управлени  технологическими процессами, особенно в приборах с визуальным отображением результатов измерени .

Известно устройство дл  определени  экстремальных чисел, которое содержит формирователь кодов, регистры, схемы сравнени  и элементы И. Дл  определени  экстремальных чисел в указанном устройстве осуществл етс  преобразование число- импульсного кода в параллельный, сравнение уставки кода с кодом, хран щим- с  в регистре, перезапись установки кода в регистре, формирование дополнительных управл ющих импульсов, , Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  устройство дл  определени  экстремальных значений функции, содержащее генератор стабильной частоты и два счетчика, управл емых с помощью триггеров, двух схем совпадени  и схемы Запрет. Определение экстре- мальных значений функций в указанном устройстве осуществл етс  в результате последовательной записи импульсов в счетчики устройства. При дальнейшем измене- нии входного сигнала происходит корректировка содержимого второго счетчика на величину, пропорциональную разности приход щих сигналов, котора  вырабатываетс  одним из триггеров устройства . Эта разность переписываетс  из вто- рого счетчика в первый, образу  там новое число, дополнение которого до полной ем- кости счетчика будет пропорционально экстремальному значению исходного сигнала.

Однако известное устройство не обес- печивает определени  и одновременного хранени  в как минимальных, так и максимальных значений измер емого сигнала, что ограничивает функциональные возможности устройства. Кроме того, необходи- мость дополнени  числа до полной емкости счетчика требует дополнительных аппаратурных затрат, что приводит к усложнению устройства и снижению его быстродействи .

Цель изобретени  - упрощение устройства и расширение его функциональных возможностей за счет обеспечени  запоминани  минимальных и максимальных значений функции.

На чертеже приведена структурна  схема устройства.

Устройство содержит первый 1 и второй 2 счетчики импульсов, триггеры 3 и 4, элементы И 5 и 6, первой 7 одновибратор, вход

которого соединен с информационным входом устройства, элементы ИЛИ 8 и 9, генератор 10 пачек импульсов, второй 11 одновибратор, вход которого соединен с информационным входом устройства, клемму 12 установки режима. Выход 13 одновибра- тора 7 подключен к первым входам элементов И 5 и 6. вторые входы которых подключены к выходам соответствующих элементов ИЛИ 8 и 9, вторые входы которых объединены и подключены к клемме 12 установки режима устройства. Выход 14 одно- вибратора 11 подключен к единичным входам триггеров 3 и 4, а также ко входу запуска генератора 10 пачек импульсов, выход 15 которого подключен к счетным вхо дам счетчиков 1 и 2, входы сброса которых соединены с выходами 16 и 17 соответствующих элементов И 5 и 6. Выходы переносов 18 и 19 счетчиков 1 и 2 подключены к входам установки в ноль соответствующих триггеров 3 и 4, инверсный 20 и пр мые выходы которых соединены с первыми входами соответствующих элементов ИЛИ 8 и 9. Пр мые выходы триггеров 3 и 4  вл ютс  выходами максимума и минимума устройства .

Устройство дл  определени  экстремальных значений функции работает следующим образом.

Исследуемый (входной) сигнал в виде временного интервала или длительности импульса через информационный вход устройства поступает на входы первого 7 и второго 11 одновибраторов. Оба одновиб- ратора вырабатывают короткие импульсы длительностью меньше половины периода тактовой частоты генератора 10 пачек импульсов . Первый 7 одновибратор вырабатывает импульс по срезу входного сигнала. Этот импульс предназначен дл  сброса счетчиков I и 2 в нулевое состо ние. Второй одновибратор вырабатывает импульс по фронту входного сигнала и служит дл  установки триггеров 3 и 4 в единичное состо ние и запуска генератора 10 пачек импульсов. Генератор 10 после каждого запуска генерирует пачку с посто нным числом импульсов, равную емкости счетчиков 1 и 2, котора  выбираетс  такой, чтобы врем  заполнени  их (счетчиков) импульсами тактовой частоты было равно или несколько больше максимальной длительности исследуемых сигналов . Назначение клеммы 12 - установка режимов работы устройства. При подаче исполнителем на клемму 12 уровн  1 устройство устанавливаетс  в режим сквозной передачи сигнала с информационного входа устройства на его выходы, а при подаче на эту же клемму уровн  О - в режим определени  экстремальных значений входного сигнала. В режиме сквозной передачи сигнала в момент времени, соответствующий переднему фронту входного сигнала, происходит установка триггеров 3 и 4 в единичное состо ние и запуск генератора 10 пачек импульсов . Сери  импульсов (пачка) с выхода 1:5 генератора 10 поступает на счетные входы счетчиков 1 и 2, которые заполн ютс  этими импульсами. В момент времени, со- ответствующий срезу входного сигнала, обеспечиваетс  проход импульса с выхода 13 первого 7 одновибратора на выходы 16 и 17 элементов И и далее на входы сброса соответствующих счетчиков 1 и 2. Это до- стираетс  благодар  разрешающему уровню сигнала, поступающего с клеммы 12 на вторые входы элементов ИЛИ и далее на вторые входы соответствующих элементов И. После сброса содержимого счетчиков 1,и 2 они начнут заново заполн тьс  оставшимис  импульсами текущей пачки. По окончании генерации пачки в счетчиках 1 и 2 будет записано одинаковое число, дополнение которого до полной емкости каждого из этих счетчиков будет пропорционально длительности входного сигнала. С приходом на формационный вход устройства очередного сигнала короткий импульс с выхода 14 второго одновибратора вновь запускает гене- рато р 10 пачек импульсов и устанавливает триггеры 3 и 4 в единичное состо ние. Счетчики 1 и 2 продолжат заполн тьс  импульсами новой пачки. Импульсы переполнени  с выходов 18 и 19 счетчиков 1 и 2 сбрасыва - ют соответствующие триггеры 3 и 4 в нулевое состо ние. В результате временные интервалы, сформированные триггерами 3 и 4 от момента их установки в единичное состо ние до сброса, будут равны по дли- тельности исследуемому сигналу. При работе устройства в режиме определени  экстремальных значений входного сигнала на клемму 12 исполнителем подаетс  уро- вень О. Теперь короткий импульс с выхода 13 одновибратора 7 поступает на входы сброса счетчиков 1 и.2 через соответствующие элементы И только при наличии разрешающих уровней сигналов на первых входах первого 8 и второго 9 элементов ИЛИ. Эти входы непосредственно св заны с выходами соответствующих триггеров 3 и 4.. .;

Claims (2)

1. Предположим, что устройство переключено в режим определени  экстремальных значений сигнала из режима сквозной передачи сигнала. При этом в счетчиках 1 И 2 было записано число, соответствующее текущему значению входного сигнала, Если длительность входного сигнала увеличилась , то короткий импульс будет вырабатыватьс  на выходе 13 одновибратора 7 позже импульсов переполнени  счётчиков 1 и 2 на врем  разности длительностей входных сигналов . В свою очередь импульсы переполнени  с выходов 18 и, 19 счетчиков 1 и 2 сбрасывают соответственно триггеры 3 и 4 из единичного состо ни , в которое они были установлены по фронту входного сигнала одновибратором 11, в нулевое. После этого счетчики 1 и 2 начинают заново заполн тьс  оставшимис  импульсами текущей пачки. Разрешающий уровень сигнала, установившийс  на инверсном выходе 20 триггера 3, поступает через первый 8 элемент ИЛИ на второй вход первого 5 элемента И и пропускает импульс с выхода 13 одновибратора 7 на вход сброса счетчика 1. Содержимое счетчика 1 сбрасываетс . К этому моменту в счетчике 1 было записано число, пропорциональное разности длительностей входных сигналов. После этого счётчик 1 вновь заполн етс  оставшимис  импульсами текущей пачки. Таким образом, .в счетчике 1 произошел соответствующий сдвиг информации и после окончани  генерации пачки в нем будет записано новое число, дополнение которого до полной емкости будет пропорционально наибольшей из всех предыдущих длительностей; исследуемого сигнала. С приходом последующей пачки импульсов временной интервал наибольшей длительности будет вырабатыватьс  триггером 3 аналогично описанному. Одновременно на пр мом выходе триггера 4 установилс  запрещающийс  уровень сигнала, который заблокировал прохождение импульса сброса с выхода 13 одновиб ратора 7 через второй 6 элемент И на вход сброса счетчика 2. Содержимое счетчика 2 не изменитс . Следовательно, в счетчике 2 после окончани  генерации очередной пачки будет хранитьс  число, дополнение .которого до полнойемкости будет пропорционально минимальной по отношению ко всем последующим длительност м исследуемого сигнала. Временной интервал наименьшей длительности будет вырабатыватьс  триггером 4 аналогично списанному. Если длительность входного сигнала уменьшилась, то короткий импульс на выходе 13 одновибратора 7 будет вырабатыватьс  раньше импульсов переполнени  счетчиков 1 и 2 на врем  разности длительностей входных сигналов. В свею очередь в момент прихода на вход устройства очередного сигнала триггеры 3 и 4 устанавливаютс  в единичное состо ние. Поэтому к моменту по влени  на выходе 13 одновибратора 7 короткого импульса, соответствующего срезу входного сигнала, на инверсном выходе 20 триггера 3 будет присутствовать запрещающий уровень сигнала , который заблокирует прохождение этого импульса на вход сброса счетчика 1. Содер- 5 жимое счетчика 1 не изменитс , в нем будет хранитс  число, дополнение которого до полной емкости будет пропорционально абсолютно максимальной длительности исследуемого сигнала. Временной интервал 10 абсолютно максимальной длительности будет продолжать вырабатыватьс  триггером 3 аналогично описанному. Одновременно разрешающий уровень сигнала, установившийс  на пр мом выходе триггера 4 через 15 второй 9 элемент ИЛИ, поступает на второй вход второго 6 элемента И - импульс с выхода 13 одновибратора 7 пройдет на вход сброса счетчика
2. 2. Содержимое этого счетчика сбрасываетс , .после чего он начинает 20 заново заполн тьс  оставшимис  импульсами текущей пачки. Таким образом, в счетчике 2 произошел соответствующий сдвиг информации, и после окончани  генерации текущей пачки в нем будет записано новое 25 число, дополнение которого до полной емкости будет пропорционально абсолютно минимальной длительности исследуемого сигнала. С приходом последующей пачки импульсов временной интервал абсолютно 30 минимальной длительности будет вырабатыватьс  триггером А аналогично описанному .; : - ; .-. Формула изобретени  Устройство дл  определени  экстре- 35 мальных значений функции, содержащее

   два счетчика, два триггера, одновибратор, генератор пачек импульсов, два элементам, причем выходы переполнени  первого и второго счетчиков соединены с входами установки в О соответственно первого и второго триггеров, вход сброса первого счетчика подключен к выходу первого элемента И, первый вход второго элемента И подключен к выходу первого одновибратора , отличающеес  тем, что, с целью упрощени  устройства и расширени  функциональных возможностей за счет обеспечени  запоминани  минимальных и максимальных значений функции, оно содержит второй одновибратор и два элемента ИЛИ, причём информационный вход устройства подключен к входам первого и

   ВТОРОГО ОДНОВИбраТОрОВ, ВЫХОД ВТОРОГО ОД новибратора соединен с входом запуска генератора пачек импульсов и входами установки в единичное состо ние первого и второго триггеров, выход первого одновибратора соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ и  вл етс  входом установки режима устройства, выход второго элемента ИЛИ подключен к второму входу второго элемента И, второй вход первого элемента ИЛИ подключен к инверсному выходу первого триггера , пр мой выход которого  вл етс  выходом максимума устройства, пр мой выход второго триггера подключен к второму входу второго элемента ИЛИ и . вл етс  выходом минимума устройства.