Устройство для определения экстремумов функции Советский патент 1991 года по МПК G06F7/04 

(Л

с

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах управления технологическими процессами. Целью изобретения является расширение области применения промежуточных значений функции. Устройство содержит регистр 1, комбинационный сумматор 2, элемент И 3, сдвиговые регистры 4 и 5, элементы И 6, 7, 8 и 9. Устройство определяет промежутки постоянного значения функции, экстремумов функции, участки монотонного убывания и возрасстания функции. 2 ил.

П Ц

JT

1 15

т

4

СП

ел

ЕЙ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в автоматизированных процессах управления.

Целью изобретения является расширение области применения за счет исследования промежуточных значений функции,

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства на фиг. 2 - график функции.

Устройство для определения экстремумов функции содержит регистр 1,

16617554

на выдачу информации по выходам 14- 17 устройства с инверсного выхода третьего разряда сдвигового регистра 5.

В случае переполнения сумматора 2 при сложении текущего значения функции в прямом коде и предыдущего значения в инверсном коде, сигнал переполнения (перенос из старшего разряда сумматора) запоминается в первом (младшем) разряде сдвигового регистра 4. После сложения управляющий сигнал по 11 устройства сдвига20

ну старших разрядов. В результате сдвига во втором разряде записывается значение переполнения сумматора 2 в данном такте, а в третьем разряде - значение переполнения в предыдущем такте. Анализ этих значений позволяет судить о поведении функции. Данные приведены в таблице.

25

комбинационный сумматор 2, п-входовой (5 ет информацию на один разряд в сторо- элемент И 3 (где п - разрядность кода), сдвиговые регистры 4 и 5, трех- входовые элементы И 6-9, входы 10 двоичного кода значений функции, тактовый вход 11, выходы значения функции 12, постоянства функции 13, максимума функции 14, минимума функции

15, возрастания функции 16 и убывания функции 17.

Устройство работает следующим образом.

Исходное состояние устройства определяется порядком выполнения подготовительной операции. Разряды сдвиговых регистров 4 и 5 установлены в нулевое состояние, В регистре 1 находится некоторое число. Значение функции поступает по входам 10 на группу входов сумматора 2, На другую группу входов сумматора 2 поступает число в

инверсном коде, записанное в регистр 1,

В случае равенства последующего / значения функции предыдущему, все

разряды суммы на выходе сумматора 2

имеют высокий уровень. В результате

на выходе элемента И 3 также высокий

уровень, и в первый разряд сдвигового

регистра 5 записывается единица. Пос30

35

40

На третьи входы элементов И 6-9 подается высокий уровень с инверсного выхода третьего разряда сдвигового регистра 5 в тот момент, когда на выходах 12 устройства появляется

ле завершения процесса сложения в сум-45 значение функции, не равное предыдуматоре 2, на управляющий вход 11 поступает сигнал, по которому из регистра 1 выдается прямой код числа на группу выходов 12 устройства, а содержимое регистров 4 и 5 сдвигается на один разряд в сторону старших разрядов.

В результате при следующем управляющем сигнале на входе 11 устройства на выходе 13 постоянства функции появляется высокий уровень, который совпадает с первым повторяющимся значением на выходах 12 устройства. Одновременно поступает сигнал запрета

щему.

Кроме того, на входы элемента И 6 поступают сигналы с инверсного выхода второго разряда сдвигового регист50 ра 4 и с прямого выхода третьего разряда сдвигового регистра 4. На входы элемента И 7 поступают сигналы с прямого выхода второго разряда сдви гового регистра 4 и с инверсного

55 выхода третьего разряда сдвигового

регистра 4. На входы элемента И 8 пос тупают сигналы с прямых выходов третьего и второго разрядов сдвигового регистра 4, на входы элемента И 8

ну старших разрядов. В результате сдвига во втором разряде записывается значение переполнения сумматора 2 в данном такте, а в третьем разряде - значение переполнения в предыдущем такте. Анализ этих значений позволяет судить о поведении функции. Данные приведены в таблице.

ет информацию на один разряд в сторо-

На третьи входы элементов И 6-9 подается высокий уровень с инверсного выхода третьего разряда сдвигового регистра 5 в тот момент, когда на выходах 12 устройства появляется

щему.

Кроме того, на входы элемента И 6 поступают сигналы с инверсного выхода второго разряда сдвигового регистра 4 и с прямого выхода третьего разряда сдвигового регистра 4. На входы элемента И 7 поступают сигналы с прямого выхода второго разряда сдвигового регистра 4 и с инверсного

выхода третьего разряда сдвигового

регистра 4. На входы элемента И 8 поступают сигналы с прямых выходов третьего и второго разрядов сдвигового регистра 4, на входы элемента И 8

516

поступают сигналы с инверсных выходов второго и третьего разрядов сдвигового регистра 4.

Таким образом, после прохождения управляющего сигнала по шине 11, появляются сигналы высокого уровня на выходе 13, если на выходах 12 значение функции постоянно, на выходе 14, если на выходах 12 максимум функции, на выходе 15, если на выходах 12 минимум функции, на выходе 17, если на выходах 12 значение монотонно убывающей функции.

В предлагаемом устройстве исключается выдача недостоверной информации о точках, типа указанных на фиг. 2 (точки А и В), которые не являются экстремумами.

Формула изобретения

Устройство для определения экстремумов функции, содержащее регистр, комбинационный сумматор, трехразрядный сдвиговый регистр, два элемента И, причем информационные входы устройства соединены с информационными входами регистра и входами первой группы сумматора, тактовый вход устройства соединен с входом управления записью регистра и входом управления сдвигом сдвигового регистра, информационный вход первого разряда которого соединен с выходом переполнения комбинационного сумматора, входы второй группы которого соединены с инверсными выходами регистра, а выходы разрядов являются информационными выходами устройства, первый вход первого элемента И соединен с прямым выходом третьего разряда сдвигового регистра, второй вход соедине

с инверсным выходом второго разряда сдвигового регистра, а выход является выходом максимума устройства, первый вход второго элемента И соединен с инверсным выходом третьего разряда сдвигового регистра, второй вход - соединен с прямым выходом второго разряда сдвигового регистра, а выход является выходом минимума устройства, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения за счет возможности исследования промежуточных

значений функции, в него введены п-вхо- довой элемент И (п - разрядность кода, поступающего на информационный вход устройства), второй трехразрядный сдвиговый регистрs третий и четвертый

0 элементы И, причем вход управления сдвигом второго сдвигового регистра соединен с тактовым входом устройства, входы n-входового элемента И соединены с выходами сумматора, а выход 5 с информационным входом младшего разряда второго сдвигового регистра, прямой выход третьего разряда которого является выходом постоянства функции, первый вход третьего элемента И сое- 0 динен с первым входом первого элемента И, а второй вход - с вторым входом второго элемента И, первый вход четвертого элемента И соединен с первым входом второго элемента И, а второй вход - с вторым входом первого элемента И, выход третьего элемента И является выходом возрастания функции,. выход четвертого элемента И является выходом убывания функции, инверсный

0 выход третьего разряда второго сдвигового регистра соединен с третьими входами первого, второго, третьего . и четвертого элементов И.

5

A

Фиг. 2