Вычислительное устройство

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в различных системах обработки информации. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет фиксации моментов времени появления экстремумов. Устройство содержит аналого-цифровой преобразователь 1, два сумматора 3 и 4, делитель 5 частоты, два элемента задержки 6,15, три формирователя 7-9 импульсов, четыре элемента И10- 13, четыре элемента ИЛИ 16 - 19, два блока 20 и 21 элементов И, пять регистров 22-26, аналоговый и цифровой входы, выходы фиксации типа экстремума , его величины и моментов времени появления, а также текущего значения производной. Характеристики сигнала вырабатываются в результате сравнения значений сигнала в тактовые моменты времени. I ил. Q б (Л о 00 ел QD

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1310859 А1 (51)4 G 06 J 3 00 G 06 F 15/36

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЗО

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3973695/24-24 (22) 04, 1 1. 85 (46) 15.05.87. Бюл. Ф 18 (71) Институт электроники АН БССР (72) Б. А. Железко, В. Н, Пихун и А. Г. устинов (53) 681(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 236855, кл. G 06 G 7/02, !968.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1029193, кл . G 06 I 3/00, 1983. (54) ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в различных системах обработки информации. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет фиксации моментов времени появления экстремумов. Устройство содержит аналого-цифровой преобразователь 1, два сумматора 3 и 4, делитель 5 частоты, два элемента задержки 6,15, три формирователя

7-9 импульсов, четыре элемента И1013, четыре элемента ИЛИ 16 — 19, два блока 20 и 21 элементов И, пять регистров 22 — 26, аналоговый и цифровой входы, выходы фиксации типа экстремума, его величины и моментов времени появления, а также текущего значения производной, Характеристики сигнала вырабатываются в результате сравнения значений сигнала в тактовые моменты времени. 1 ил.

1 131085

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в различных системах обработки информации.

Цель изобретения — расширение

5 функциональных возможностей за счет фиксации моментов времени появления экстремумов, На чертеже схематически представлено устройство, f0

Вычислительное устройство содержит аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 1, аналоговый вход 2, первый и второй сумматоры 3 и 4, делитель 5 частоты, первый элемент задержки 6, 15 с первого по третий формирователи импульсов 7-9, третий 10 второй 11, четвертый 12 и первый 13 элементы И, счетчик 14, второй элемент задержки

15, третий 16, первый 17, второй 18, 20 четвертый 19 элементы ИЛИ, первый 20 и второй 21 блоки элементов И, первый

22, второй 23, пятый 24, третий 25 и четвертый 26 регистры, цифровой ! вход 27, выходы 28 и 29 индикации:. максимума и минимума соответственно, выход 30 значения экстремума, выход

31 значения производной, выход 32 момента времени экстремума.

Формирователи импульсов 8 и 9 30 могут быть выполнены аналогично известным." .

Устройство работает следующим образом.

В текущий момент времени, соответствующий окончанию преобразования входного сигнала в код преобразователе 1, на первый вход первого сумматора 2 поступает параллельный цифровой код входного сигнала. Одновре- 40 менно с этим сигнал окончания преобразования поступает на вход делителя 5 частбты.

По этому сигналу разрешается считывание информации из первого регист- 45 ра 22 на вход сумматора 3 и сумматора 4. Таким образом, на первый сумматор 3 поступает текущая информация из АЦП и информация, выделенная им в предыдущем такте, На цифровом я) выходе первого сумматора 3, работающего в режиме вычитания, получается приращение входного сигнала, которое подается на выход 31, Экстремальные значения входного сигнала определяются по моментам изменения знака производной входнОго сигнала следующим образом.

9 2

Пусть входной сигнал положительный (в знаковом разряде первого регистра 22 — нуль). При изменении знака производной с положительного на отрицательный (в знаковом разряде первого сумматора 3 переход из нуля в единицу) положительный импульс с выхода формирователя 7 через элемент И 13 и элемент ИЛИ 17 поступает на выход 28 сигнала достижения максимума и через элемент

ИЛИ 16 — на первый блок 20 элементов

И, разрешая съем кода максимального значения входного сигнала с регистра 22 на выход 30 устройства, и через элемент ИЛИ 19 — на второй блок 21 элементов И, разрешая съем кода момента времени максимального значения входного сигнала со счетчика 14 через второй блок 21 элементов И на выход 32. Импульс поступает также на первый вход пятого элемента И 14, первый вход второго формирователя 8 импульсов и на вход считывания регистра 23, в котором хранится текущее значение глобального максимума. Это значение поступает на вход сумматора 4, работающего в режиме вычитания, и на выходе знакового разряда сумматора появляется знак сравнения текущего глобального максимума с максимумом, определенным в данный момент времени.

Если максимум больше текущегб глобального максимума (т,е. максимум является глобальным на данном отрезке) и его необходимо записать в регистр 23, то разница положительна и на инверсном выходе знакового разряда сумматора 4 появляется минус (высокий потенциал), который разрешает прохождение импульса через второй формирователь 8 импульсов. Этот импульс поступает на входы записи регистра 23, а также регистра 25, в котором находится значение момента времени появления глобального максимума.

Если максимум меньше текущего глобального максимума, то низкий потенциал с инверсного выхода знакового разряда сумматора 4 запрещает прохождение импульса через второй формирователь 8 импульсов и перезапись информации в регистрах 23 и 25 не происходит.

При изменении знака производной с отрицательного на положительный импульс с формирователя 7 через эле3 1 3108 мент И 2 и элемент ИЛИ 18 поступает на выход 29 сигнала достижения минимума и через элемент ИЛИ 16 — на первый блок 20 элементов И, разрешая съем минимального значения входного сигнала с первого регистра 22, и через элемент ИЛИ 19 — на второй блок

21 элементов И, разрешая съем момента времени минимального значения -. входного сигнала со счетчика 14, Им- 10 пульс поступает также на первый вход формирователя 9 импульсов и на вход считывания регистра 24, в котором хранится текущее значение глобального минимума, Это значение поступает на второй вход сумматора 4 и на выходе знакового разряда сумматора появляется знак сравнения текущего глобального минимума с минимумом, определенным в данный момент време- 20 ни.

Если минимум меньше текущего глобального минимума, т.е. минимум является глобальным на данном отрезке и необходимо его записать в регистр 25

24, то разница отрицательна и на пря мом выходе знакового разряда сумматора 4 появляется минус (высокий потенциал), благодаря которому импульс поступает на входы записи регистра 30

24, а также регистра 26, в котором находится значение положения глобального минимума.

Аналогичным образом работает устройство при отрицательном входном сигнале.

59 4 сумматора появляется знак сравнения текущего глобального максимума с максимумом, определенным в данный момент времени.

Если максимум больше текущего глобального максимума, то разница положительна и с формирователя 8 импульс поступает на входы записи регистров 23 и 25.

Аналогично работает устройство при изменении знака производной с отрицательного на положительный.

Когда на выходе переполнения счетчика 14 появляется импульс, интересующий интервал преобразования входного сигнала закончен. Этот импульс закрывает информационные выходы счетчика и поступает на вход считывания регистра 25, где хранится момент времени глобального максимума, и через первый вход четвертого элемента ИЛИ 19 — на вход блока 21 элементов И, разрешая выдачу этого значения. Через элемент задержки 15 импульс переполнения поступает на вход считывания регистра 26, где хранится время глобального минимума, и через второй вход элемента

ИЛИ 19 — на вход блока 21 элементов

И, разрешая выдачу этого значения из устройства. Таким образом, происходит идентификация значений максимума и минимума на глобальность. формула изобретения

Входной сигнал принимает максимальное значение (по абсолютной величине) при изменении знака производной с отрицательного на положительный (в знаковом разряде сумматора 3 переход из единицы в нуль). При этом появляется импульс с выхода формирователя 7 через элемент И 10 (в знаковом разряде первого регист- ра 22 - единица) и элемент ИЛИ 17 поступает на выход 28 сигнала достижения максимума и через первый элемент ИЛИ 16 — на первый блок 20 элементов И, разрешая съем кода максимального значения входного сигнала с регистра 22, и через элемент ИЛИ

19 - на блок 2) элементов И, разрешая съем кода момента времени макси- 55 мального значения входного сигнала со счетчика 14, Значение глобального максимума поступает на вход сумматора 4 и на выходе знакового разряда

Вычислительное устройство, содержащее аналого-цифровой преобразователь, вход которого является аналоговым информационным входом устройства, а информационный выход, подключенный к информационному входу первого регистра, — цифровым информационным входом устройства, делитель частоты, вход которого соединен с выходом окончания преобразования аналого-цифрового преобразователя, а выход — с входом считывания первого регистра и через первый элемент задержки — с входом записи первого ре гистра, информационный выход которого соединен с информационным вхо дом второго регистра, первый сумматор, первый информационный вход которого соединен с информационным выходом аналого-цифрового преобразователя, информационный выход является выходом производной устройства, а прямой знаковый выход соеСоставитель Г. Осипов

Редактор Н. Горват Техред М.Ходанич Корректор M. Пожо

Заказ 1894/47 Тираж 673 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 13 динен с входом первого формирователя импульсов, выход индикации отрицательного знака которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И, а выход индикации положительного знака которого соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов Й, выходы первого и третьего элементов И соединены с входами первого элемента ИЛИ, а выходы второго и четвертого — с входами второго элемента ИЛИ, выходы первого и второго элементов ИЛИ являются выходами индикации мксимума и минимума устройства соответственно и соединены с входами третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с управляющим входом первого блока И, информационный вход которого соединен с вторым информационным входом первого сумматора, а выход является выходом значения экстремума устройства, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет фиксации момента времени появления экстремумов, устройство содержит второй сумматор, третий, четвертый и пятый регистры, счетчик, второй элемент задержки, второй блок элементов И, четвертый элемент

ИЛИ, второй и третий формирователи импульсов, при этом выход делителя частоты соединен со счетным входом счетчика, выход переполнения которого соединен с входом сброса счетчика, с входом считывания третьего регистра с первым входом четвертого элемента ИЛИ и через второй элемент задержки — с входом считывания четвертого регистра и с вторым входом четвертого элемента ИЛИ, информационные входы третьего и четвертого

10859 6 регистров соединены с информационным выходом счетчика, выходы третьего и четвертого регистров и выход счетчика соединены с информационным входом второго блока элементов И, управляющий вход которого подключен к выходу четвертого элемента ИЛИ, а выход является выходом момента времени появления экстремума, информа10 ционный выход первого регистра соединен с информационным входом пятого регистра, вторым информационным входом первого сумматора и первым информационным входом второго сумматора, второй информационный вход которого соединен с выходами второго и пятого регистров, прямой знаковый выход первого регистра соединен с вторыми входами второго и третьего

20 элементов И, à. его инверсный знаковый выход — с вторыми входами первого и четвертого элементов И, выход первого элемента ИЛИ соединен с информационным входом второго форми25 рователя импульсов, выход второго элемента ИЛИ вЂ” с информационным входом третьего формирователя импульсов, входы разрешения которых подключены соответственно к инверсно30 му и прямому знаковым выходам второго сумматора, выход второго формирователя импульсов соединен с входами записи второго и третьего регистров, 1а выход третьего формирователя — с

35 входами записи четвертого и пятого

1 егистров, вход стробирования первого сумматора соединен с выходом делителя частоты, выход третьего элемента ИЛИ соединен с третьим

40 входом четвертого элемента ИЛИ, выходы первого и второго элементов

ИЛИ соединеныс входамисчитывания соот— ветственно второго и пятого регистров.