Дифференцирующий экспресс-анализатор Советский патент 1985 года по МПК G06F17/18 

Изобретение относится к дискрет, ной автоматике и вычислительной тех нике и может быть использовано для оперативного контроля и анализа слу чайных процессов в системах массово го обслуживания и контроля параметров технических объектов,в частности,для определения дифференциального закон распределения периодов занятости объектов параллельного обслуживания Цель изобретения - повышение быстродействия и расширение функцио нальных возможностей за счет дифференцирования временных интервалов. На фиг, 1 представлена функциональная схема экспресс - анализатора; на фиг. 2- схема коммутатора; на фиг. 3 - схема блока пересчета; на фиг. 4 а, б - временные диаграммы работы анализатора. Дифференцирующий экспресс-анализ тор содержит генератор 1 эталонных .по частоте импульсов, коммутатор 2, входы которого соединены с информационными входами анализатора, блок 3 пересчета, соединенный сигнальным входом с выходом генератора 1, и входами управления - с группой вто рых выходов коммутатора 2, первый элемент И 4, соединенный одним входом с выходом генератора 1, а другим - с первым выходом коммутатора 2, первый накопительный счетчик 5 импульсов, соединенный счетным входом с выходом первого элемента И 4, первый элемент ИЛИ 6, соединенный входами с входами установки в исходное состояние, а выходы - с входом обнуления счетчика 5, группу (по числу информационных входов анализатора) вторых элементов И7 (И7 , ... , И7,), соединенных первыми входами с соответствукнцими ин-, формационными входами анализатора, а вторыми - с выходом блока пересчета импульсов, группу (по числу инфор мационных входов анализатора) вторых накопител1 ных счетчиков 8 (8,... , 8),), соединенных счетными входами с выходами соответствуницих (одноименных) вторых элементов И7, группу (по числу информационных входов анализатора) вторых элементов ИЛИ 9 (9 ... , 9.д), соединённых входами с входами установки в исходное состояние по одному или всех счетчиков 8, последнее относится к устройству в целом, а выходами с входами обнуления одноименных счетчиков 8, Коммутатор 2 содержит число входов, равное числу ин рмационных входов анализатора, первый вы ход и группу (по ЧИСЛУ входов коммутатора) вторых выходов и включает третий элемент ШШ 10, соединенный входами со всеми входами коммутатора 2, а выходом - с первым выходом коммутатора 2, группу из С, где С - сочетание, an- число входов коммутатора 2, третьих элементов ИП (1Ц, ... , llj ) на два входа каждый, соединенных входами в сочетанин по два со всеми разноименными входами коммутатора 2, группу иэ четвертых элементов И12 (12 ... , 12) на три входа каждый, соединенных входами в сочетании по три со всеми разноименными входами коммутатора 2, группу из , ,где: i - 1, (п-1) элементов И, соединенных в сочетании по 1 со всеми входами коммутатора 2, пятый () элемент И 13 на п входов , соединенный входами с входами коммутатора 2, а выходом - с выходом старшего ранга группы вторых выходов коммутатора 2, и группу, из (п-1) элементов Запрет 14 (14, ... ).|) каждый из которых выполняет функции ключи и может состоять из элемента И, один вход которого образует пр:ямой вход элемента Запрет, и элемента НЕ, выходом соединенного с вторым входом элемента И, вход элемента НЕ образует инвертирующий вход элемента Запрет), соединенных прямыми входами с выходами элементов И 11, И 12,... одноименных рангов, инверсными входами - с выходами элементов И 11, И 12, ... рангов на единицу старших данным. Прямой вход элемента запрет 14 младшего ранга соединен с выходом элемента ИЛИ 10, инвертиоующий вход элемента Запрет 14ц-4 старшего ранга соединен с выходом пятого элемента И13, а выходы элементов Запрет 14 соединены с выходами одноименных рангов группы вторых выходов коммутатора 2. Пересчетный блок 3 имеет сигнальный вход, группу по числу входов анализатора, входов управления и выход, и включает третий элемент ШШ 15, соединенный входами с входами управления блока 3 пересчета, причем вход управления

младшего ранга с входом элемента ИЛИ 15 не соединен, шестой элемент И16, соединенный одним входом с сигнальным входом блока 3, а другимс выходом элемента ИЛИ 15, третий накапливающий счетчик 17 импульсов, соединенный счетным выходом с выходом элемента И16, дешифратор 18, соединенный входами с прямьтми разрядными выходами счетчика 17, группу (по числу входов управления блЬка 3 без единицы) формирователей импульсов 19, соединенных входами с выходами дешифратора 18, группу (по числу входов управления блока 3 пере счета), седьмых элементов И20 (20, ... , 20), соединенных первыми входами с входами управления блока 3 пересчета, второй вход элемента И 20 младшего ранга соеДинен с сигнальным входом блока 3 пересчета, вторые входы элементов И ... , И 20 старших рангов соединены в порядке возрастания рангов с выходами формирователей импуль сов 19 в порядке возрастания из разрядности, и четвертый элемент ИЛИ 21 ,соеди ненный входами с выходами элементов И 20(И20(|, ..., И20д), а выходом с входом обнуления счетчика 17 и с выходом блока 3 пересчета.

Дифференцирующий экспресс-анализатор работает следующим образом (фиг. 2).

Анализируемые процессы (t), (t),... ,(t), представленные в виде импульсов напряжений, длительность которых соответствует длительности процессов, поступают на входы устройства В,, Bj, ... Bj,. На фиг.4 представлены временные диаграммы состояний входов устройства и выходов отдельных его узлов для четырехканального экспресс-анализатора. Генератор 1 вырабатывает тактирующие импульсы. В зависимости от текущего состояния потенциалов на входах устройства коммутатор 2 формирует управляю1цие потенциалы на выходах, на первом (фиг. 4,2в), на вторых (фиг. 4, 2,, 2 , 2,2) так, что при наличии высокого потенциала хотя бы на одном из входов В , В, В .. на выходе 2 устанавливается высокий потенциал. Этим потенциалом элемент И4 открывается и импульс с первого выхода 2 коммутатора 2 квантуется импульсами генератора 1, имеющими

эталонньй период следования, с помощью элемента И 4 |(фиг.4,4).. При наличии высокого потенциала на одном входе анализатора устанавли-. вается высокий потенциал на выходе элемента ИЖ 10 и на выходе элемента Запрет 14 младшего ранга, т.е. на первом выходе, и .на вшходе младшего ранга группы вторых выходов коммутатора 2 (фиг. 2). Высоким потенциалом с выхода младшего ранга коммутатора 2 открывается элемент И 20 младшего ранга в блоке 3 пересчета (фиг. 3) и импульсы с выхода генератора 1 через элемент И 20.Ц и элемент ИЛИ 21 (фиг. 4, 20 21, 7) поступают на вторые входы элементов Ш( ... 7), что ведет к квантованию импульса по входу импульсами генератора 1 через блок 3 пересчета и элемент И 7. В соответствующем счетчике 8 фиксируется число импульсов, пропорциональное

.K,

где Т gy - продолжительность исследуемого процесса; Ff - частота импульсов генератора;

К - коэффициент пересчета (при,наличии процесса на одном из входов анализатора ).

При наличии высоких потенциалов на двух и более входах анализатора коммутатор 2 перестраивается так, что на его первом выходе устанавливается высокий потенциал, а на втор выходах высокий потенциал устанавливается только на выходе того, ранга, порядковый номер которого совпадает с числом входов коммутатора имеющих высокие потенциалы (фиг. 4,2, 2,,2 2,, 24, 3, 114, Uj, 1Ц, 1Ц., Ну, 11, 12|, 12,2з, 13, 14, 14,й, 14j). Наличие высокого потенциала н одном из вторых выходов коммутатора 2 (а высокий потенциал на двух вторых выходах коммутатора 2 не может иметь места из-за наличия -элементов Запрет 14, 14«, ...),. кроме выхода младшего ранга, через элемент ИЖ 5 открывает элемент И 16 (фиг. 3 и фиг. 2.15, 16) и пересчет импульсов с выхода генератора с коэффициентом К, равньн числу входов анализатора, имеющих высокий потенциал, т.е. К°2,3,4 ... п за счет связей: входы управления

блока 3, сигналыплй вход блока 3, элемент ИЛИ15,элемент И16, счетчик 17, дешифратор 18, который преобразует двоичный код в позиционный формирователи 19, которые сокращают длительность -импульсов с выхода дешифратора 18, элементы , HZO, ... И20 и элементы ИЛИ 21 (фиг.4).

С выхода блока 3 пересчета в любой момент времени на вторые входы элементов И7 поступает последовательность импульсов с частотой

F-Fr/K,

а так как К в любой момент времени определяется состоянием входов анализатора и изменяется скачкообрано от О до п через 1, т.е. К принимает значения 0,1,2, ..., п, в счетчиках 8 накапливается число импульсов, прямо пропорциональное длительности процесса и обратно пропорциональное числу одновременно протекающих процессов, т.е.

ГП.П

N.. Д11 T-./KL,

где Т - длительность интервала времени исследования.

Однако содержимое счетчика 5 всегда равно сумме содержимого счетчиков 8 за тот же период времени, т.е. л

N

N:

81

ISO

ДИФФЕРЕНЦИРУЮЩИЙ ЭКСПРЕССАНАЛИЗАТОР, содержащий коммутатор, блок пересчета и группу из п+1 элементов И, выходы которых подключены соответственно к счетным входам группы п+1 накопительных счетчиков, входы обнуления которых соединены соответственно с выходами групп п+1 элементов ШШ, первые и вторые входы которых образуют первую и вторую группы входов установки в исходное состояние анализатюра, первый вход(п+1)-го элемента И груп. пы соединен с выходом генератора эталонных импульсов, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия и расширения функциональных возможностей за счет дифференцирования временных интервалов, разрядные входы коммутатора объединены соответственно с первыми входами п элементов И группы и образуют группу информационных входов анализатора, выход первого разряда коммутатора подключен к второму входу (п+1)-го элемента И группы, а остальные разрядные выходы коммута (Л тора соединены соответственно с группой управляющих входов блока пересчета, информационный выход которого соединен с выходом генератора эталонных импульсов, а выход блока пересчета подключен к вторын входам п элементов И группы. о 00 ( СП

Фиг. 2

IS

15

/

2Qi

17

i:::

18

i -Ж. I /

19

i 21

Фие.З

1 iHiniiiiiininiiiiiiiiiiniimiininniiiiiniiiiiimniiMiiiimmiiiii

fl. e.

20-1.

2i,

I 1 I I I I I I I I 1

3

iiiiiilllllliiilliilllllliniiiiHllllliiiililllllll ItllllUlllHlllUll

Illll I I I I 1

t I I M iii

7u.

1

X

HDП.

111 in nmiii I I I

I I mill I 1 I III

I I I

I I

11

Illlllll I I 1

linuiHlllilliniliiuiiiiiiii „|,,mнищиш

Ч И I I Min ищимги mnni I I I

РигЛУ