Устройство для определения локальных экстремумов

 

Союз Советских

Социалистических

Ресаублик (11 696442

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ж

// (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 300877 (21) 2520564/18-24 с присоединением заявки М (23) Приоритет (51)М. Кл.

G 06 Г 7/06

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681. 325. .66 (088.8) Опубликовано 05.11.79. Бюллетень NP 41

Дата опубликования описания 0511.79 (72) Авторы изобретения

В . В . Соломатин и A . В . Шанин (71) Заявитепь (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЛОКАЛЬНЫХ

ЭКСТРЕМУМОВ

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и предназначено для поиска экстре мумов функций r представленнь в Виде дискретных выборок.

Известны устройства для поиска экстремальных значений функций, представленных рядом дискретных ординат,содержащее блок управления, блок бЯ>ерных регистров, подключенный к блоку анализа, регистр экстремума и регистр номера канала (1) .

Недостаток известных устройств воэможность осуществления поиска только одного локального экстремума (наибольшего или наименьшего значения),QHH не могут выделить всех локальных максимумов функций.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство ля определения локальных экстремуов, содержащее блок буферных реги. — . .".ров, выходы которого соединены с формационными входами блока аналии коммутатора, блок управления, к выборки, шифратор, регистр лоных максимумов, регистр номера ла, регистр порога (2) .

Недостаток этого устройства — низкое быстродействие устройства, так как оно не позволяет исключить из последующей обработки экстремумы, величина которых не превышает заданного значения, что перегружает канал связи с системой, производящей вторичную обработку информации, выдаваемой устройством.

Цель предлагаемого изобретения повышение быстродействия.

Для этого в устройстве первый, второй и третий выходы блока управления соединены с первым, вторым и третьим управляющими входами блока анализа, выходы которого подключены к информационным входам блока. выборки, первый и второй управляющие входы которого соецинены с четвертым и пятым входами блока управления, вход которого соединен с управляющим выходом блока выборки, информацижные выходы которого подключены ко входам шифратора и к управляющим входам коммутатора, выходы которогo соединены со входом регистра локального максимума, а выходы шифратора подключены ко входам регистра номера канала, выход регистра. порога соедиб 9б 442 нен со входом установки порога блока анализа.

Кроме тorо, в устройстве блок ана— лиза содержит и каналов, каждый из которых состоит из двух схем сравНения, тРиггеРа и элемента И, причем информационные входы первой схемы сравнения каждого i-ro канала, где i = Е, ... п соединены со входом установки порога и с i-ым информационным входом блока анализа, уп- равляющий вход первой схемы сравнения i-ro канала подключен к первому управляющему входу блока анализа, а выход - к управляющему входу второй схемы. сравнения того же канала; первый информационный вход которой соединен с (i + 1)-ым информационным входом, ее второй информационный вход подключен к i-му информационному входу, а выход — ко входу установки в единичное состояние триггера, вход установ- 2О ки в нулевое состояние которого соеди-, . нен со вторым управляющим входом блока анализа, а прямой выход — с первым входом элемента И, второй вход которого подключен к инверсному выхо- 25 ду триггера .(i — I) -го канала, а третий вход элемента И соединен с третьим управляющим входом блока анализа, выходы элементов И всех каналов подключены к выходам блока анализа. <0

A так.же в устройстве блок выборки содержит п каналов, каждый из которых состоит из элементов И элемен- та задержки, триггера, причем информационные входы блока выборки сое- 35 динены со входами установки в единичное состояние триггеров всех каналов, прямой и инверсный выходы триггера каждого 1-ro канала соединены с первыми входами первого и второго элемен- 4О тов И соответственно, первый вход установки в нулевое состояние триггера каждого 1-ro канала подключен че.рез элемент задержки к выходу первого элемента И, второй вход которого соединен со вторым входом второго эле-

-мента И и подключен к выходу второго элемента И (i — I) -ro канала, выходы первых элементов И всех каналов соединены с информационными выходами блока выборки, вторые входы установки в нулевое состояние триггеров всех каналов подключены к первому управляющему входу блока выборки, а вторые входы элементов И первого канала соединены со вторым управляющим входом 55 блока выборки, выход второго элемента И n-ro канала подключен к управляющему выходу, бЛока выборки ..

Блок-схема предлагаемого устройства представлена на чертеже. 60

Предлагаемое устройство для определения локальных экстремумов содержит блок 1 управления, блок 2 буферных регистров, блок 3 анализа, блок

4 выборки, блок 5 коммутации, шифратор б, регистр 7 локальных максимумов, регистр 8 номера канала, регистры 9 блока 2 буферных регистров, регистр

10 порога. Блок 3 анализа содержит схемы 11 и 12 сравнения, триггеры 13, элементы И 14. Блок 4 выборки содержит триггеры 15, элементы 1б задержки, элементы И 17, 18.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Сигнал запуска поступает на блок

1 управления, который формирует импульс сброса всех элементов памяти.

После чего в регистры 9 блока 2 буферных регистров записываются двоичные коды ординат анализируемой функ-. ,ции, а в регистр 10 порога — двоич-! ный код порога. анализа. Потенциальные двоичные коды ординат с выходов

Регистров 9 поступают на входы соответствующих схем 11 и 12 сравнения блока 3 анализа и на информационные входы блока 5 коммутации, а код порога — на входы схем 11 сравнения блока 3 анализа. Импульс с выхода блока 1 управления опрашивает схемы

11 сравнения, импульс на выходе которых появится при условии:

1 ор где

N ° — код i-ой ординаты анализируе( мой функции;

1 пор код порога *

Таким образом, в дальнейшем анализе на экстремум будут учитыватьтолько выборки, превысившие заданный .порог анализа.

Импульсы с выхода схем сравнения поступают,на управляющие входы схем

12 сравнения, опрашивая тем самым результат сравнения ординат в соседних каналах.

Сигнал на выходе i-ой схем 12 сравнения появляется при условии N„. y N1+ и устанавливают соответствующий триггер 13 в единичное состояние. Если в .результате предшествующего анализа триггер 13 остается в исходном нулевом состоянии, то N„. N„+<.

Следующий импульс .с выхода блока

1 управления опрашивает состояния триггеров 13, поступая на входы элементов И 14.

Выходной сигнал появится на выходах только тех элементов И 14, для кото- Рых выполняется соотношение N q N v

> NÄ <, т.e. i-ая ордината функции. является локальным максимумом..

В соответствии с этим условием устанавливаются в единичное состояние триггеры 15 блока 4 выборки, пс ле чего блок 1 управления начинает формировать серию импульсов для ос ществления последовательного вывода экстремальных ординат анализир .мсй функции на выход устройства. эти импульсы, поступая йа вх элементов И 17 и 18 первого раз1 б 96442 блока 4 выбо..>ки, опрашивают состояНйе триггера 15 ° Если он находится в единичном состоянии,то выходной сигнал появится на выходе элемента И 17, через элемент 1б задержки сбросит триггер 15 в нулевое состояние и поступит на входы коммутатора 5 и шифратора 6.

При этом в регистр 8 номера канала запишется двоичный код номера канала, а в регистр 7 локального максимума через. блок 5 коммутации — код

10 экстремальной ординаты. Если триггер

15 данного разряда блока 4 выборки находится в нулевом состоянии, то входной импульс пройдет на выход элемента И 18 и опросит состояние триггера 15 следующего разряда блока. 4 выборки . Таким образом, импульсы на выходе блока 4 выборки появляются только в разрядах, соответствующих кана;.лам с максимальными ординатами анали.зйруемой функции. При этом на вход устройства будут выведены только те ординаты и номера каналов, для которых выполняется условие максимума .

Считывание выходной информаций из регистров 7 и 8 происходит в интервале между импульсами опроса блока 4 выборки, Как только все триггеры блока 4 выборки окажутся в нулевом состоянии, импульс с выхода элемента И 18 послед- 0 него разряда блока 4 выборки поступит на вход блока 1 управления и установит его в исходное состояние. С приходом следующего импульса запуска цикл работы устройства повторяется. 35

Таким образом, предлагаемое устройство осуществляет поиск всех максимумов анализируемой функции, представленной рядом дискретных ординат, последовательный вывод значений ординат и 40 номеров каналов, в которых они обнаружены, а также позволяет регулировать поток выходной информации, формируя выходные значения только тех экстремальных ординат, которые превышают 45 значение заданного порога анализа.

Формула изобрет ения

1. Устройство для определения локальных экстремумов, содержащее блок буферных Регистров, выходы которого соединены с информационными входами блока анализа и коммутатора; блок управления, блок выборки, шифратор, регистр локальных максимумов, регистр номера канала, регистр порога, о т- 55 личающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, в нем первый, второй и третий выходы блока управления соединены с первым, вторым и третьим управляющими входами 60 блока анализа, выходы которого подключены к информационным входам блока выборки, первый и второй управляющие входы которого соединены с четвертым и пятым выходами блока управ- 65 ления, вход которого соединен с управляющим выходом блока выборки, информационные выходы которого подключены ко входам шифратора и к управляющим входам коммутатора, выходы которого соединены со входом регистра локального максимума, а выходы шифратора подключены ко входам регистра номера канала, выход регистра порога соединен со входом установки порога блока анализа.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е.с я тем, что в устройстве блок анализа содержит и каналов, каждый из которых состоит из двух схем сравнения, триггера и элементов И, причем информационные входы первой схемы сравнения каждого i-го канала, где i I, ... n соединен со входом установки порога и с 1-ым информационным входом блока анализа, управляющий вход первой схемы сравнения i-го канала подключен к первому управляющему входу блока анализа, а выход — к управляющему входу второй схемы сравнения того же канала, первый информационный вход которой соединен с (i + 1) -ым информационным входом, ее .второй информационный вход подключен к i-му информационному входу, а выход — ко входу установки в единичное состояние триггера, вход установки в нулевое состояние которого соединен со вторым управляющим входоМ блока анализа, а прямой выход (с первым входом элемента И, второй вход которого подключен к инверсному выходу триггера (i — I) -го канала, а третий вход элемента И соединен с третьим управля:ощим входом блока анализа, выходы элементов И всех каналов подключены к выходам блока анализа.

3. Устройство по п. 1, О т л и ч а ю щ е е с я тем, что в устройстве блок выборки содержит и каналов, каждый из которых состоит из элементов И, элемента ",задержки, триг-, гера, причем информационные входы блока выборки соединены со входами уста новки в единичное состояние триггеров всех каналов, прямой и инверсный выходы триггера каждого i-ro канала соединены с первыми входами первого и второго элемеитов И соответственно, первый вход установки в нулевое состояние триггера каждого i-го канала подключен через элемент задержки к выходу первого элемента И, второй вход которого соединен со вторым входом второго элемента И и подключен к выходу второго элемента И (i — I) -го канала, выходы первых элементов И всех каналов соединены с информационными выходами блока выборки вторые входы установки в нулевое состояние триггеров всех каналов подключены к первому управляющему входу блока вы696442

Составитель,B . .Белкин

Редактор Б. Павлов Техред М, Келемеш Корректор 1 . Рещетник

Заказ 6767/48

Тираж 780 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытйй .

113035, NocKBa, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г . ужгород ул . Проектная, 4 борки, а вторые входы элементов И первого канала соединены со вторым управляющим входом блока выборки, выход второго элемента И n-ro канала подключен к управляющему выходу блока выборки. 5

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 344440, кл, G 06 F 7/02, 11,12,69 .

2. Авторское свидетельство СССР

Р 534862, кл. G 06 F 7/О6, 12.05 ° 75.