Вычислительное устройство Советский патент 1987 года по МПК G06F17/18 

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.

На чертеже схематически представлено устройство.

Вычислительное устройство содержит аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 1, аналоговый вход 2, первый и второй сумматоры 3 и 4, делитель 5 часто1Ъ1, первый элемент задержки 6, с первого по третий формирователи импульсов 7-9, третий 0, второй 11, четвертый 12 и первый 13 элементы И, счетчик 14, второй элемент задержки 15, третий 16, первый 17, второй 18, четвертый 19 элементы ИЛИ, первый 20 и второй 21 блоки элементов И, первы 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 могут быть выполнены аналогично из- вестным-;.

Устройство работает следуюпим 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. Одновременно с этим сигнал окончания преобразования поступает на вход делителя 5 частоты.

По этому сигналу разрешается считывание информации из первого регист ра 22 на вход сумматора 3 и сумматора 4. Таким образом, на первый сумматор 3 поступает текущая информация из АИД и информация, выделенная им в предыдущем такте. На цифровом 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.

0

5

5

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 регист- pa 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 суммйтора 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 текущего 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 имЪульса через второй формирователь 8 импульсов. Этот импульс поступает на входы записи регистра 23, а также регистра 25, в котором находится значение момента в ремени появления глобального максимума ,

Если максимум меньше текущего глобального максимзгма, 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 эле0

5

0

0

5

мент И 2 и элемент ИЛИ i 8 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. Импульс 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 времени,

Если минимум меньше текущего глобального минимума, Т.Е. минимум является глобальным на данном отрезке и необходимо его записать в регистр 24, то разница отрицательна и на прямом выходе знакового разряда сумматора 4 появляется минус (высокий потенциал) , благодаря которому импульс поступает на входы записи регистра 24, а также регистра 26, в котором находится значение положения глобального минимума.

Аналогичным образом работает устройство при отрицательном входном сигнале.

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 21 элементов И разрешая съем кода момента времени максимального зна 1ения входного сигнала со счетчика 14. Значение глобального максимума поступает на вход сумматора 4 и на выходе знакового разряда

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.

0 Аналогично работает устройство при изменении знака производной с отрицательного на положительный. Когда на выходе переполнения счетчика 14 появляется импульс, ин5 тересующий интервал преобразования входного сигнала закончен. Этот импульс закрывает информационные выходы счетчика и поступает на вход считывания регистра 25, где хранится

0 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

5 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

0 И, разрешая выдачу этого значения из устройства. Таким образом, происходит идентификация значений максимума и минимум-а на глобальность.

Формула изобретения

Вычислительное устройство, содержащее аналого-цифровой преобразователь, вход которого является анало- 0 говым информационным входом устройства, а информационный выход, подключенный к информационному входу первого регистра, - цифровым информационным входом устройства, дели- 5 тель частоты, вход которого соединен с выходом окончания преобразования аналого-цифрового преобразователя, а выход - с входом считывания первого регистра и через первый элемент за- 0 держки - с входом записи первого ре- 1гистра, информационный выход которого соединен с информационным вхо- цом второго регистра, первый сумматор, первый информационный вход ко- 5 торого соединен с информационным выходом аналого-цифрового преобразователя, информационный выход является выходом производной устройства, а прямой знаковый выход сое5

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 И, 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 ИЛ являются выходами индикации мксиму- ма 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, отличающееся тем, что, с целью расширения функционашьных возможностей за счет фиксации момента времени появления экстремумов, устройство содержит второй сумматор, третий, четвертый и пятый регистры, счетчик, второй элемент.задержки, второ 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

Редактор Н. Горват

Составитель Г. Осипов

Техред М.Ходанич Корректор М. 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, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

96

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, информационный 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 элементов И, а его инверсный знаковый выход - с вторыми входами первого и четвертого элементов И, выход первого элемента ИЛИ соединен с информационным входом второго формирователя импульсов, выход второго элемента ИЛИ - с информационным входом третьего формирователя импульсов, входы разрешения которых подключены соответственно к инверсному и прямому знаковым выходам второго сумматора, выход второго формирова- теля импульсов соединен с входами записи второго и третьего регистров, |а выход Третьего формирователя - с

входами записи четвертого и пятого регистров, вход стробировання перво- го сумматора соединен с выходом делителя частоты, выход третьего элемента ИЛИ соединен с третьим

входом четвертого элемента ИЛИ, выходы первого и второго элементов ИЛИ соединены с входами считывания соответственно второго и пятого регистров .

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