Ранговый селектор

Изобретение относится к автоматике и аналоговой вычислительной технике. Технический результат направлен на расширение арсенала средств того же назначения. Ранговый селектор, содержащий два сортировщика и пять реляторов, причем каждый релятор содержит замыкающий и размыкающий ключи, выходы которых объединены и образуют выход релятора. За счет данного аппаратурного состава и новой схемы соединений обеспечивается параллельное выполнение указанных операций и уменьшение максимального времени задержки распространения сигнала. 2 ил.

 

Изобретение относится к автоматике и аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для построения функциональных узлов аналоговых вычислительных машин, средств автоматического регулирования и управления, аналоговых процессоров и др.

Известны ранговые селекторы (см., например, фиг. 1 в описании изобретения к патенту РФ 2676422, кл. G06G 7/52, 2018 г.), которые выполняют любую из операций min(x1, …, x6), ор2(x1, …, x6), ор3(x1, …, x6), op4(x1, …, x6), ор5(x1, …, x6), max(x1, …, x6), где opk(x1, …, x6), есть операция выбора из шести входных аналоговых сигналов х1, …, х6 сигнала, который является k-ым по величине после минимального среди сигналов х1, …, х6.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных ранговых селекторов, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не допускается параллельное выполнение операций min(x1, …, x6), ор2(x1, …, x6), ор3(x1, …, x6), op4(x1, …, x6), ор5(x1, …, x6), max(x1, …, x6).

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятый за прототип ранговый селектор (фиг. 1 в описании изобретения к патенту РФ 2620199, кл. G06G 7/52, 2017 г.), который содержит два сортировщика, пять реляторов и выполняет любую из операций min(x1, …, x6), ор2(x1, …, x6), ор3(x1, …, x6), op4(x1, …, x6), ор5(x1, …, x6), max(x1, …, x6) есть операция выбора из шести входных аналоговых сигналов х1, …, х6 сигнала, являющегося k-ым по величине после минимального среди сигналов x1, …, x6.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относятся ограниченные функциональные возможности и низкое быстродействие, обусловленные соответственно тем, что не допускается параллельное выполнение операций min(x1, …, x6), ор2(x1, …, x6), ор3(x1, …, x6), op4(x1, …, x6), ор5(x1, …, x6), max(x1, …, x6) и максимальное время задержки распространения сигнала в прототипе определяется выражением τ1+3×(τ234), где τ1, τ2, τ3, τ4 есть длительности задержек, вносимых соответственно сортировщиком, компаратором, ключом, элементом ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ.

Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения параллельного выполнения операций min(x1, …, x6), ор2(x1, …, x6), ор3(x1, …, x6), op4(x1, …, x6), ор5(x1, …, x6), max(x1, …, x6), где opk(xl, …, x6) есть операция выбора из шести входных аналоговых сигналов х1, …, х6 сигнала, который является k-ым по величине после минимального среди сигналов х1, …, х6, и повышение быстродействия.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в ранговом селекторе, содержащем два сортировщика и пять реляторов, каждый релятор содержит замыкающий и размыкающий ключи, выходы которых объединены и образуют выход релятора, первым и вторым входами которого являются соответственно неинвертирующий и инвертирующий входы компаратора, присоединенные соответственно к входам замыкающего и размыкающего ключей, первый, второй входы четвертого релятора соединены соответственно с выходом «med» первого, выходом «max» второго сортировщиков, особенность заключается в том, что в него введен аналогичный вышеупомянутым шестой релятор, в каждый релятор введены дополнительные замыкающий и размыкающий ключи, выходы которых объединены и образуют дополнительный выход релятора, в каждом реляторе неинвертирующий, инвертирующий входы и выход компаратора соединены соответственно с входами дополнительных размыкающего, замыкающего ключей и управляющим входом всех ключей, j-й вход первого и j-й вход второго сортировщиков соединены соответственно с выходом и дополнительным выходом j-го релятора, первый, второй входы пятого и первый, второй входы шестого реляторов подключены соответственно к выходу «min» первого, выходу «med» второго сортировщиков и дополнительному выходу четвертого, выходу пятого реляторов, а первый, второй входы j-го релятора и выход «min» второго, выход «max» первого сортировщиков соединены соответственно с (2×j-1)-ым, (2×j)-ым входами и первым, шестым выходами рангового селектора, второй, третий и четвертый, пятый выходы которого подключены соответственно к дополнительным выходам пятого, шестого реляторов и выходам шестого, четвертого реляторов.

На фиг. 1 и фиг. 2 представлены соответственно схема предлагаемого рангового селектора и схема релятора, использованного при построении указанного селектора.

Ранговый селектор содержит сортировщики 11, 12 и реляторы 21, …, 26. Каждый релятор содержит компаратор 3, выход которого соединен с управляющим входом замыкающего, размыкающего ключей 41, 42, подсоединенных выходами к выходу релятора, и дополнительных размыкающего, замыкающего ключей 43, 44, подсоединенных выходами к дополнительному выходу релятора, первым и вторым входами которого являются соответственно неинвертирующий и инвертирующий входы компаратора 3, присоединенные соответственно к входам ключей 41, 43 и 42, 44. Первый, второй входы релятора 24 и j-e входы сортировщиков 11, 12 соединены соответственно с выходом «med» сортировщика 11, выходом «max» сортировщика 12 и выходом, дополнительным выходом релятора 2j, первый, второй входы релятора 25 и первый, второй входы релятора 26 подключены соответственно к выходу «min» сортировщика 11, выходу «med» сортировщика 12 и дополнительному выходу релятора 24, выходу релятора 25, а первый, второй входы релятора 2j и выход «min» сортировщика 12, выход «max» сортировщика 11 соединены соответственно с (2×j-1)-ым, (2×j)-ым входами и первым, шестым выходами рангового селектора, второй, третий и четвертый, пятый выходы которого подключены соответственно к дополнительным выходам реляторов 25, 26 и выходам реляторов 26, 24.

Работа предлагаемого рангового селектора осуществляется следующим образом. На его первый, …, шестой входы подаются соответственно подлежащие обработке аналоговые сигналы (напряжения) x1, …, x6. На выходах «max», «med», «min» сортировщика 1i имеем

где и ∨, ⋅ есть соответственно сигналы на его первом, втором, третьем входах и символы операций max, min. Если сигнал на первом входе релятора (фиг. 2) больше либо меньше сигнала на его втором входе, то ключи 41, 44 соответственно замкнуты либо разомкнуты, а ключи 42, 43 соответственно разомкнуты либо замкнуты. Следовательно, релятор (фиг. 2) будет выделять на своих выходе и дополнительном выходе соответственно наибольший и наименьший из сигналов, действующих на его первом, втором входах. Таким образом, выходные сигналы z1, …, z6 предлагаемого селектора определяются выражениями

согласно которых можно записать

где есть количество неповторяющихся фрагментов , определяемое как число сочетаний из 6 по 7-r. Выражение (1) совпадает с видом n-арной поисковой функции (функция (6.7) на стр. 117 в книге Левин В.И. Бесконечнозначная логика в задачах кибернетики. М.: Радио и связь, 1982 г.), которая при n=6 реализует алгоритм выделения из множества {х1, …, х6} элемента х(r) заданного ранга r∈{1, …, 6} (х(1)=min(x1, …, x6), …, x(6)=max(х1, …, x6)). С учетом указанного, на первом, …, шестом выходах предлагаемого селектора получим z1=x(1), …, z6(6).

Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемый ранговый селектор обладает более широкими по сравнению с прототипом функциональными возможностями и более высоким быстродействием, так как обеспечивает параллельное выполнение операций min(x1, …, x), op2(x1, …, x6), ор31, …, х6), op4(x1, …, x6), op5(x1, …, x6), max(x1, …, x6), где opk(x1, …, x6) есть операция выбора из шести входных аналоговых сигналов x1, …, х6 сигнала, который является k-ым по величине после минимального среди сигналов х1, …, х6, и максимальное время задержки распространения сигнала в предлагаемом селекторе равно τ1+3×(τ23), где τ1, τ2, τ3 есть длительности задержек, вносимых соответственно сортировщиком, компаратором, ключом.

Ранговый селектор, содержащий два сортировщика и пять реляторов, причем каждый релятор содержит замыкающий и размыкающий ключи, выходы которых объединены и образуют выход релятора, первым и вторым входами которого являются соответственно неинвертирующий и инвертирующий входы компаратора, присоединенные соответственно к входам замыкающего и размыкающего ключей, первый, второй входы четвертого релятора соединены соответственно с выходом «med» первого, выходом «max» второго сортировщиков, отличающийся тем, что в него введен аналогичный вышеупомянутым шестой релятор, в каждый релятор введены дополнительные замыкающий и размыкающий ключи, выходы которых объединены и образуют дополнительный выход релятора, в каждом реляторе неинвертирующий, инвертирующий входы и выход компаратора соединены соответственно с входами дополнительных размыкающего, замыкающего ключей и управляющим входом всех ключей, j-й вход первого и j-й вход второго сортировщиков соединены соответственно с выходом и дополнительным выходом j-го релятора, первый, второй входы пятого и первый, второй входы шестого реляторов подключены соответственно к выходу «min» первого, выходу «med» второго сортировщиков и дополнительному выходу четвертого, выходу пятого реляторов, а первый, второй входы j-го релятора и выход «min» второго, выход «max» первого сортировщиков соединены соответственно с (2×j-1)-м, (2×j)-м входами и первым, шестым выходами рангового селектора, второй, третий и четвертый, пятый выходы которого подключены соответственно к дополнительным выходам пятого, шестого реляторов и выходам шестого, четвертого реляторов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для обработки данных. Техническим результатом является определение значений плотности и функции распределения вероятностей выходного сигнала.

Изобретение относится к автоматике и аналоговой вычислительной технике и может быть использовано в системах аналоговой вычислительной техники как средство предварительной обработки информации.

Изобретение относится к автоматике и аналоговой вычислительной технике и может быть использовано в системах аналоговой вычислительной техники как средство предварительной обработки информации.

Изобретение относится к автоматике и аналоговой вычислительной технике, предназначено для ранговой обработки аналоговых сигналов и может быть использовано в системах аналоговой вычислительной техники как средство предварительной обработки информации.

Группа изобретений относится к вычислительной технике и может быть использована для вычисления оценки среднего значения случайных величин, имеющих экспоненциальное распределение.

Изобретение относится к аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для ранговой обработки аналоговых сигналов. Техническим результатом является обеспечение выбора минимального, супраминимального, субмаксимального или максимального из n входных аналоговых сигналов, где n≥4.

Изобретение относится к автоматике и аналоговой вычислительной технике и может быть использовано как средство предварительной обработки информации для реализации выбора минимального, супраминимального, медианного, субмаксимального или максимального из пяти входных аналоговых сигналов.

Изобретение относится к автоматике и аналоговой вычислительной технике и может быть использовано как средство предварительной обработки информации для ранговой обработки аналоговых сигналов.

Изобретение относится к автоматике и аналоговой вычислительной технике. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей за счет обеспечения реализации выбора минимального или максимального из n входных аналоговых сигналов, где n≥4.

Ранговый фильтр предназначен для ранговой обработки аналоговых сигналов и может быть использован в системах аналоговой вычислительной техники как средство предварительной обработки информации.

Изобретение относится к радиоэлектронному подавлению (РЭП) систем управления высокоточным оружием и может быть использовано при разработке комплексов защиты воздушных и наземных объектов от поражения самонаводящимися ракетами.

Изобретение относится к цифровой вычислительной технике. Техническим результатом является повышение уровня точности обработки информации за счет учета разнородности характеристик БСр группировок и выбора стратегии оптимального целераспределения по групповым объектам, что ведет к повышению боевой эффективности (результативности) в групповом бою: уничтожения противника с минимальными потерями собственных БСр.

Изобретение относится к области вычислительной техники. Технический результат заключается в повышении надежности электроэнергетической системы.

Группа изобретений относится к области модульного визуального и самообучающегося инструмента, предназначенного для использования в качестве интегрированных системы и способа для исследования физиологии человека, получения возможности определения состояния заболевания и вариантов лечения и взаимодействия с другими пользователями, использующими социальные сетевые службы.

Изобретение относится к получению и обработке данных о турбулентности устройствами связи на борту самолетов. Технический результат состоит в уменьшении или исключении «ложноположительных» событий турбулентности.

Изобретение относится к области радиоизмерений и может использоваться для определения характеристик случайного процесса. Достигаемый технический результат - повышение точности определения параметра m случайного процесса с распределением Накагами.

Изобретение относится к автоматике и измерительной технике и может быть использовано в аналого-цифровых системах обработки сигналов. Техническим результатом является повышение точности запоминания величины напряжения входного сигнала при одновременной стабилизации интервалов времени выборки Δtвыб.

Изобретение относится к автоматике и аналоговой вычислительной технике. .

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах автоматического регулирования и управления. .

Изобретение относится к области создания навигационных приемников, а также средств автономного контроля навигационных сигналов спутниковых систем ГЛОНАСС, GPS и др.

Изобретение относится к автоматике и аналоговой вычислительной технике. Технический результат направлен на расширение арсенала средств того же назначения. Ранговый селектор, содержащий два сортировщика и пять реляторов, причем каждый релятор содержит замыкающий и размыкающий ключи, выходы которых объединены и образуют выход релятора. За счет данного аппаратурного состава и новой схемы соединений обеспечивается параллельное выполнение указанных операций и уменьшение максимального времени задержки распространения сигнала. 2 ил.

Наверх