Анализатор экстремумов Советский патент 1989 года по МПК G06F17/18 

Јь

оо

sl

CD 00

10

15

Изобретение относится к вычислительной технике и автоматике, в частности к устройствам для обработки цифровых данных, и может быть исполь- , зовано в различных системах обработки информации.

Цель изобретения - расширение области применения анализатора за счет разбиения измерительного периода на временные интервалы, поиска экстремумов в пределах каждого временного интервала и привязки номера временного интервала к соответствующему ему коду экстремума.

На фиг. 1 приведена блок-схема анализатора экстремумов; на фиг. 2 - функциональная схема блока задания кодов временных интервалов; на фиг. 3 и 4 - временные диаграммы работы анализатора; на фиг. 5-7 - примеры реализации блока сравнения, блока ключей считывания и формирователя импульсных последовательностей; на фиг. 8 - временная диаграмма работы формирователя импульсных последовательностей; .на фиг. 9 - пример реализации формирователя импульсов, триггера, элемента ИЛИ и второго элемента И.

Анализатор содержит аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 1, блок 2 сравнения, первый регистр 3, первый блок 4 ключей считывания, формирова-

9 отрабатывает длительность врем ного интервала, на котором ищетс максимум, а счетчик 17 блока 12 содержит код номера временного и вала. -

Начало работы анализатора ини ируется сигналом, поступающим по ду Пуск (фиг. 3). По этому сиг обнуляются первый 3 и второй 7 р гистры, первый счетчик 6, счетчи 17 в блоке 12 задания кодов врем ных интервалов. По этому сигналу исходит запись кода первого врем ного интервала во второй счетчик а также разрешается работа форми вателя 5. Формирователь 5 выраба вает две последовательности импу сов, сдвинутых по фазе на время, равное времени Т„р преобразован АЦП 1,и время срабатывания блока сравнения.

Первая последовательность имп сов с первого выхода формировате 5 осуществляет запуск АЦП 1, уве чение содержимого счетчика 6 на ницу и через второй элемент И 15 опрос состояния триггера 13.

Вторая последовательность имп сов с выхода формирователя 5 чер первый элемент И 10 осуществляет опрос состояния выхода блока 2 с нения. Кроме.того, эта же послед тельность производить уменьшение

20

25

30

40

тель 5 импульсных последовательностей содержимого второго счетчика 9. первый счетчик 6, второй регистр 7, второй блок 8 ключей считывания, второй счетчик 9, первый элемент И 10, формирователь импульсов 11, блок задания кодов временных интервалов 12, триггер 13, элемент ИЛИ 14, второй элемент И 15, третий блок ключей считывания 16, счетчик 17, узел перепрограммируемой постоянной памяти 18, триггер 19, генератор 20 импульсов, формирователи 21 и 22.

Напряжение исследуемого проце поступает на вход АЦП 1. Первый пульс с первого выхода формирова 5 запускает АЦП 1. Блок 2 сравне производит сравнение кода с выхо АЦП 1 с кодом с выхода первого р гистра 3. В случае, когда код с да АЦП 1 больше кода с выхода ре гистра 3, на выходе блока 2 срав 45 появляется сигнал, разрешающий п дение импульса второй фазы через вый элемент И 10 на синхронизиру входы первого 3 и второго 7 реги (фиг. 3)о В противном случае зап в регистры 3 и 7 не происходит. образом осуществляется поиск мак ма на заданном временном интерва Импульсы второй фазы, поступающи на вычитающий вход второго счетч ка 9, уменьшают его содержание н единицу.

Анализатор работает следующим образом.

В основу работы анализатора положен следующий алгоритм. Временная ось, цифровые отсчеты которой определяются счетчиком 6, разбивается на временные интервалы, коды длительности которых хранятся в блоке 12 задания кодов временных интервалов, В каждом временном интервале осуществляется поиск максимума и его местоположение на временной оси. Счетчик

10

15

,

1798 4

9 отрабатывает длительность временного интервала, на котором ищется максимум, а счетчик 17 блока 12 содержит код номера временного интервала. -

Начало работы анализатора инициируется сигналом, поступающим по входу Пуск (фиг. 3). По этому сигналу обнуляются первый 3 и второй 7 регистры, первый счетчик 6, счетчик 17 в блоке 12 задания кодов временных интервалов. По этому сигналу происходит запись кода первого временного интервала во второй счетчик 9, а также разрешается работа формирователя 5. Формирователь 5 вырабатывает две последовательности импульсов, сдвинутых по фазе на время, равное времени Т„р преобразования АЦП 1,и время срабатывания блока 2 сравнения.

Первая последовательность импульсов с первого выхода формирователя 5 осуществляет запуск АЦП 1, увеличение содержимого счетчика 6 на единицу и через второй элемент И 15 опрос состояния триггера 13.

Вторая последовательность импульсов с выхода формирователя 5 через первый элемент И 10 осуществляет . опрос состояния выхода блока 2 сравнения. Кроме.того, эта же последовательность производить уменьшение

20

25

30

0

содержимого второго счетчика 9.

Напряжение исследуемого процесса поступает на вход АЦП 1. Первый импульс с первого выхода формирователя 5 запускает АЦП 1. Блок 2 сравнения производит сравнение кода с выхода АЦП 1 с кодом с выхода первого регистра 3. В случае, когда код с выхода АЦП 1 больше кода с выхода регистра 3, на выходе блока 2 сравнения 5 появляется сигнал, разрешающий прохождение импульса второй фазы через первый элемент И 10 на синхронизирующие входы первого 3 и второго 7 регистров (фиг. 3)о В противном случае запись в регистры 3 и 7 не происходит. Таким образом осуществляется поиск максимума на заданном временном интервале. Импульсы второй фазы, поступающие на вычитающий вход второго счетчика 9, уменьшают его содержание на единицу.

По истечении временного интервала n-й импульс (фиг. 4) с выхода формирователя 5 инициирует импульс эаема

0

5

на выходе второго счетчика 9, который поступает на вход блока 12 и на вход формирователя 11. В блоке 12 импульс заема увеличивает на единицу содержимое счетчика 17. Формирователь 11 импульсов по переходу сигнала из состояния О в состояние 1 вырабатывает импульс, осуществляющий установку триггера 13 в единичное состояние. Выход триггера 13 открывает первый 4, второй 8 и третий 16 блоки ключей считывания, разрешая прохождение на выходы устройства информации о максимуме (содержимого регистра 3), его местонахождении на временной оси (содержимого регистра 7) и номере временного интервала (содержимого счетчика 17 блока 12) соответственно.

С появлением на выходе формирователя (п+1)-го импульса (фиг. 4) начинается отработка очередного интервала. Передний фронт (п-Н)-го импульса запускает АЦП 1, прибавляет едини0

5

0

ния, выход которого является выходом значения максимума анализатора, а выход второго блока ключей считывания .является выходом значения момента времени максимума анализатора, выход первого элемента И соединен с синхронизирующим входом второго регистра, выход формирователя импульсов соединен с входом установки триггера, подключенного выходом к первому входу второго элемента И, вход сброса триггера соединен с первым входом элемента ИЛИ, отличающий- с я тем, что, с целью расширения области применения анализатора экстремумов, в него введены третий блок ключей считывания, блок задания кодов временных интервалов и формирователь импульсных последовательностей, вход запуска которого соединен с входом пуска анализатора, с входом сброса первого счетчика, с входом установки в начальное состояние бло-

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано для оперативного анализа экстремумов произвольных измерительных сигналов в локальных системах автоматизации экспериментальных исследований. Цель изобретения - расширение области применения анализатора экстремумов. Анализатор позволяет разбивать измерительный период на временные интервалы, определять экстремумы внутри каждого временного интервала и привязывать номер временного интервала к соответствующему ему коду экстремума. Анализатор экстремумов содержит аналого-цифровой преобразователь 1, блок сравнения 2, регистры 3,7, блоки ключей считывания 4,8,16, формирователь импульсных последовательностей 5, счетчики 6,9, элементы И 10, 15, формирователь импульсов 11, блок задания кодов временных интервалов 12, триггер 13, элемент ИЛИ 14. 1 з.п. ф-лы, 9 ил.

цу в первый счетчик 9 и, пройдя через 25 ка задания кодов временных интервавторой элемент И 15, сбрасывает триггер 13. Импульс с выхода второго элемента И 15 через элемент ИЛИ 14 сбрасывает первый 3 и второй 7 регистры и осуществляет запись кода очередного временного интервала в счетчик 9. Поиск максимумов и привязка их к временной оси на последующих временных интервалах осуществляется аналогично описанному

По истечении всего измерительного интервала на выходе переноса первого счетчика 6 появляется импульс (фиг.7, 8), по которому осуществляется блокировка работы формирователя 5 и прекращение работы анализатора.

Формула изобретения

0

5

0

лов и с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с входами сброса первого и второго регистров и с входом разрешения записи второго счетчика, выход заема которого подключен к входу запуска формирователя импульсов и к информационному входу блока задания кодов временных интервалов, подключенного первым выходом к информационному входу третьего блока ключей считывания, а вторым выходом - к информационному входу второго счетчика, вход вычитания которого соединен с первым входом первого элемента И и с первым выходом формирователя импульсных последовательностей, вход сброса которого соединен с выходом переноса первого счетчика, а второй выход - с входом

5 запуска аналого-цифрового преобразователя, с суммирующим входом первого счетчика и с вторым входом второго элемента И, подключенного выходом к входу сброса триггера, выход которого

0 соединен с управляющими входами первого, второго и третьего блоков ключей считывания, причем информационный вход второго блока ключей считывания соединен с выходом второго

5 регистра, синхронизирующий вход которого подключен к синхронизирующему входу первого регистра, а информационный вход - к информационному выходу первого счетчика, второй выход блока

сравнения соединен с вторым входом первого элемента И, выход третьего блока ключей считывания является вы- ходом номера временного интервала анализатора.

17

Пуск

л

мируемой постоянной памяти, выход которого является первым выходом блока, счетный вход и вход сброса счетчика являются соответственно информационным входом и входом установки в начальное состояние блока, информационный выход счетчика соединен с адресным входом узла перепрограммируемой постоянной памяти и является вторым выходом блока.

18

Фме. 2

-J

л

I

л

Фи&З

.%

Редактор В. Данко

с .9 Составитель Е. Власов

Техред А. Кравчук

W

Корректор И. Горная