Устройство для воспроизведения предикатных функций

 

Изобретение может быть использовано для моделирования функций предикатного селектирования в системах управления и автоматического регулирования с переменной структурой, в многомерных устройствах сигнализации , в системах технологического контроля и пр. Целью изобретения является расширение функциональных воз можностей за счет воспроизведения предикатных функций многих переменных . Устройство содержит п аналоговых релейных элементов 1.1-l.n, п источников установочных напряжений 2.1-2.п , внешние информационные выводы 3-5. Каждый аналоговый релейный элемент (релятор выполнен на компараторе и переключателе, подключенном управляющим входом к выходу компаратора. Достижение поставленной цели обеспечено благодаря новому схе мотехническому построению устройства , в частности благодаря подключению выходов, источников опорных напря жений к первым входам компараторов и первым входам переключателей, кроме п-го, аналоговых релейных элементов (реляторов). 2 ип. - с € (Л со INS 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (бо 4 С 06 G 7/25

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ с

Щ л-1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4010716/24 24 (22) .09.12.85 (46) 15.07.87.Бюл. Ф 26 (71) Специальное конструкторское бюро вычислительной техники Института кибернетики АН ЭССР (72) Л.И.Волгин (53) 681 . 3 (088. 8) (56) Нетушил А. В, Теория автоматического управления, ч. 2. — M. Высшая школа, 1972, с.42,. рис. 1.30.

Волгин Л.И., Зарукин А.И. Устройства амплитудной свертки для АЦП.

В кн ° : Цифровая измерительная техника: Межвуз.сб. науч.тр., 1985, вып.15 ° с.117. рис.2в. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ .

ПРЕДИКАТНЫХ ФУНКЦИЙ (57) Изобретение может быть использо° . вано для моделирования функций предикатного селектирования в системах управления и автоматического регулирования с переменной структурой, в

„„Я0„„13240 0 А 1 многомерных устройствах сигнализации, в системах технологического контроля и пр. Целью изобретения яв= ляется расширение функциональных возможностей за счет воспроизведения предикатных функций многих переменных. Устройство содержит и аналоговых релейных элементов 1.1-l.ï, и источников установочных напряжений

2.1-2.и, внешние информационные выводы 3-5. Каждый аналоговый релей= ный элемент (релятор ) выполнен на компараторе и переключателе, подключенном управляющим входом к выходу компаратора. Достижение поставленной цели обеспечено благодаря новому схемотехническому построению устройства, в частности благодаря подключению выходов источников опорных напряжений к первым входам компараторов и первым входам переключателей, кроме n-ro аналоговых релейных элементов (реляторов) . 2 ин.

132404 где U;

Е„ т.е, предикат

P(x„1xx,... xx„)

Отсюда следует, что у при U > F., 0„,> Е„ 1 . ° .,. 11.) Е, Г у во всех остальных случаях.

Изобретение относится к автоматике и аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для моделирования функций предикатного селектирования, в системах управления и автоматического регулирования с переменной (перестраиваемой) структурой, в устройствах сигнализации, в системах технологического контроля и пр . f0

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет воспроизведения предикатных функций многих переменных.

На фиг.I приведена схема устрой- 15 ства; на фиг,2 — схема аналогового релейного элемента.

Устройство для воспроизведения . предикатных функций (фиг.1) содержит п аналоговых релейных элементов 1.1 в 20

I.n, n источников опорных напряжений 2.1-2.п, внешние информационные выводы 3 — 5.

Аналоговый релейный элемент (релятор ) выполнен на компараторе б и пе— реключателе 7 (фиг.2), подключенном управляющим входом к выходу компара— тора 6. Компаратор 6 имеет первый 8 и второй 9 входы, а переключатель 7 первый 10 и второй 11 информационные ЗО входы и выход !2.

Устройство работает следующим образом.

При работе устройства в мультиплексорном режиме информационные вы- д5 воды 3 и 4 выходного и-го аналогового релейного элемента образуют мультиплексорные первый и второй входы устройства, а его вывод 5 образует мультиплексорный выход устройства. 40

При работе устройства в демультиплексорном режиме вывод 5 и-го аналогового релейного элемента (релятора ) образует демультиплексорный вход устройства, а выводы 3 и 4 выходно- 45 го n-ro аналогового релейного элемента I.n образуют первый и второй демультиплексорные выходы — адреса устройства.

Выходное напряжение устройства 50 при его работе в мультиплексорном режиме

Расширение класса воспроизводимых предикатных функций возможно за счет о 2

2 .= у 1(z - Е )+у (1-I (гь,- Е„), где у и у — входные предикатпые

1 2 напряжения, поданные соответственно на первый 3 и второй 4 информационные входы переключателя выходного и-го аналогового релейного элемента (релятора ).

При работе устройства в мультиплексорном режиме его функция преобразования определяется выражением — у„Р(х1,х,...,x )+

+ у (1 -Р (х „,х,...,x„))

При рабате устройства в демультиплексорном режиме выходные напряжения на выводах 3 и 4 определяются соответственно выражениями:

j z при Р=I О при Р=I

1 (О при Р=О, 2 z при Р=О где z — напряжение, поданное на выход 5 выходного аналогового релейного элемента (релятора). — входное напряжение на 1-м входе устройства; — напряжение 1-ro источника установочного напряжения 2; единичная функция.

Если в аналоговых релейных элементах (реляторах ) первые входы 8 компараторов являются неинвертирующими, а вторые входы 9 являются инвертирующими, то при E (Е (... (E„

2 выходное напряжение

z = y, (I-x,,x,,x,) + различного ранжирования опорных (установочных) напряжений. Например, з 1 324040 4 при неинвертирующих первых компара— дующий набор предикатных функций: торных входах 8 при п=3 меем слеу (1-х, хzx3 +yz 2 3 при е с е2 а F3

1 2 3 2 " 2 3

z = y„x x x3+ у (1-x„xzх3)при е„< F3 с е

У 1-x1x2х3 х„х2x3 x xz 3 + У2 "x2х3 + 1xzx + x x2x3) ри е2 е,с е> (1-х, Х2Х3- х„х2 х3- х, х х )+у (х Х2Х3+х„х2 Х3+х,x x3) при е 2 Е 3+ е „; к = y (х„х2х + х„х x )+ y,1-х„х х3 — х,х х ) при E c E3 (E — у (х,х2х3+х„х x+ х,х х )+у (1-х х х — х,x х — x x х3) при Е (Е (Е у (1-;<„х х ) + у х х х3 при 111 т

z = у x x x + у (1-ХХ2Х3) при

Z = У (X Х Х + Х, Х2Х3+ Х, Х2Х3+

1 2 3

+ x x х + х х х„)+ у (х х Х3+

+ х х х + х х х ) при ol = 1011 — (х х х + х х2х3+ х "х х3)+

2 3 3 1 2 9 = 100;

Х1Х2Х3 А1Х Х3) z = у (1 х х х ) + У2х„х х

2 у1 х)х2х3 572(1 x

-x x2x ) + у (х.,x2X3+ x xzx3+

2 3

0(- 01) j

Ы= 010; при при

Dt = 0019 при

У (X„X X3+ X X ХЭ+

+у (1 ххх+ххх ххх)при Ы 000 тирующим, В приведенных выражениях для неинвертированных двоичных переменных х, напряжения U и Е. нахоЪ 1 I дятся в отношении U; y F,, для инверсных двоичных переменных х.-U.(Е,. I

При n = 2 имеем следующий полный набор предикатных функций:

При Ы;= 1 первый вход 8 является неинвертирующим, при Ы;= 0 — инвергде чертой сверху в двоичных переменных х. обозначена операция инверl сии переменной (при х = 1 перемен1 ная х;= 0 и наоборот).

Дальнейшее расширение класса воспроизводимых предикатных функций где Ы = Ы„Ы2 Ы3- выбранная комбинация типов первых входов 8 аналоговых релейных элементов (реляторов) 1

{в последовательности слева направо). M возможно за счет комбинирования взаимозамещений инвертирующих и неинвертирующих входов компараторов аналоговых релейных элементов 1 (реляторов), В частности, при n=3 получим следующий набор предикатных фУнкЦHH:

1324040 г — у(1хх)+ух при Е Г, с =- 11;

) Э при Е ) E,,g= 11; при Е >.Е„, . = 10: ухх+у(1хх}

z =- y, х„х,+ у (1-х, v,,) у(1хх)+ухх г 2 г =- у (1 х„х ) + у х х при Е Е (= 1О; при Е Е...(= 01; ухх+у(1хх) о = 01; при Е, Е у х„х + у (1-х„х ) при Е ) Е, с = 00

z =- y,õ„õ + у (1-х„х ) при Е Е,, с = 00; г =- у (1-.х,х ) + у х „ х при Е„ > Е,, = 00.

При n = 1 (схема построена на од- 20 ном и-м реляторе ) устройство воспро-изводит предикатную функцию (функцию сигнатурного селектирования) z=y +y x„:=у 1(U„E)+

+ у,11-1Ж,- Е,И.

Б частных случаях предикатные напряжения у и у могут быть рав- 30

1 ны заданным входным переменным (у,= U., у = 0„), что эквивалентно соединению входов 3 и 4 выходного и-ro аналогового релейного элемента (релятора) l..и с двумя соответствующими информационными входами устройства. В этом случае при n=2 устройство может быть использовано в ка« честве однопорогового ступенчатолинейного аппроксиматора. 40

Напряжения у и у могут быть

1 выбраны равными опорным (установочным) напряжениям (у = Е;, у = E ), что эквивалентно соединению выводов

3 и 4 выходного аналогового релейно- 45 го элемента (релятора) 1,и с соответствующими источниками опорных (установочных ) напряжений.

Формула изобретения 50

Устройство для воспроизведения пред платных функций, содержащее и источников опорных напряжений и и аналоговых релейных элементов, каждый из которых выполнен в виде переключателя, управляющий вход которого подключен к выходу компаратора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет воспроизведения предикатных функций многих переменных,в нем первые входы компара-, торов и аналоговых релейных элемен тов подключены к выходам соответствующих источников установочных напряжений, выходы переключателей i-x (i=1,2,...,n-1) аналоговых релейных элементов подключены к вторым- входМ1 компараторов (i+1)-х аналоговых релейных элементов, первые информационные входы переключателей 1-х аналоговых релейных элементов соединены с первыми входами юс компараторов, вторые информационные входы переключателей 1-х аналогсвых релейных элементов являются соответствующими входами задания аргументов воспроизводимых функций, а второй вход компаратора первого аналогового релейного элемента является и-м информационным входом устройства, первый и второй информационные входы переключателя и-го аналогового релейного элемента и его выход яв.ляются внешними информационными выводами устройства..!

1

1

Составитель А.Маслов

Редактор M.Äíëûí Техред И.Попович Корректор Л.Патай

Заказ 2967/53 Тираж 672 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно †полиграфическ предприятие, г.ужгород, ул. Проектная, 4