Устройство для поиска экстремальных значений Советский патент 1976 года по МПК G06F7/06 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОИСКА ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ ЗНАЧЕНИЙ гистр группа вторых разрядных элеменгов И, Первый выход дешифратора соедипен с управляющими входами блоков регистрации экстремального значения, регистрации ранжированного ряда параметров и первыми управляющими входами блоков определения ранга параметра. Информационные входы блока регистрации экстремального значения соединены с выходами группы элементов ИЛИ, а выходы - со входами соответст вующих элементов ИЛИ группы, выходы гру пы элементов НЕ соединены с первыми входами разрядных коммутаторов соответствую щих разрядов всех регистров, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами регистров. Третьи входы разрядных коммутаторов, кроме соответствующих первому разряду, соединены с третьими входами первых разрядных элементов И и с вь ходами разрядных коммутаторов предьщущих разрядов. Первые входы вторых разрядных элементов И соединены с соответствующими выходами дешифратора, вторые входы - с выходами соответствующих разрядных KON мутаторов, а выходы вторых разрядных элементов И каждого регистра соединены с информационными входами соответствующих блоков определения ранга параметра, вторые управляющие входы которых соединены с соответствующими выходами счетчика, а выходы - с информационными входами блока регистрации ранжированного ряда параметров, выход которого соединен с выходом устройства. Блок определения ранга параметра содержит регистр ранга, два элемента ИЛИ-НЕ, группу элементов И и элемент И. Входы первого элемента ИЛИ-НЕ соединены с информационными входами блока. Выход первого элемента ИЛИ-НЕ соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛ№-НЕ, а выход - с первыми входами элементов И группы, вторые входы которых соединены с группой управляющих входов блока Выходы элементов И группы соединены со входами регистра ранга, управляющий вход которого соединен с управляющим входом блока. Выходы регистра ранга соединены со входами второго элеме та и с выходами блока. На фиг, 1 представлена блок-схема уст,ойства для поиска экстремальных значений на фиг, 2 - функциональная схема блока оп ределения ранга параметра этого устройсг- ва. Устройство содержит триггер 1 запуска, генератор 2, счетчик 3, дешифратор 4, регистры 5, триггеры 6, группу первых разрядных элементов 7, группу элементов ИЛИ 8, блок 9 регистрации экстремального значения параметра, группу элементов НЕ 10, разрядные коммутаторы 11, группу вторых разрядных элементов И 12, блоки 13 определения ранга параметра и блок 14 регистрации ранжированного ряда параметров. Блок определения ранга параметра содержит элемент И 15, элементы ИЛИ-НЕ 16, 17, регистр ранга 18 и группу элементов И 19, Устройство работает следующим образом, В исходном состоянии, т,е, до поступления на управляющий вход сигнала запрос в регистрах 5 зафиксированы значения контролируемых параметров на всех выходах дешифратора 4 единичный сигнал отсутствует, управляемый генератор 2 находится в заторможенном состоянии и триггер 1 запуска - в нулевом состоянии. При поступлении сигнала запрос триггер 1 переходит в единичное состояние, а генератор 2 запускается и начинает вьщавать тактовые импульсы на счетный вход счетчика 3, При этом на выходах дещифратора 4 поочередно появляются импульсы. Первым импульсом с первого выхода дешифратора 4 блок 9 регистрации экстремального значения N контролируемых параметров, блоки 13 определения ранга параметров и блок 14 регистрации ранжированного ряда приводятся в исходное состояние, т,е, производится сброс ранее имевшейся записи. На следующем такте работы счетчика 3 одновременно опрашиваются элементы И 7 К-го разряда всех регистров 5. При наличии записи единицы хотя бы в одном триггере 6 старшего разряда она переписывается через элемент ИЛИ 8 в К-й разрядный триггер блока 9, Выходы триггеров 6 старшего разряда соединены через разрядные коммутаторы 11 с третьими входахми разрядных элементов И 7 последующего разряда, что позволяет на следующем такте получить сигнал на выходе только того разрядного элемента И 7, где в данном и предыдущем разрядах содержатся единицы. Если предыдущий разряд данного регистра не содержит единицы, то соответствующий элемент И 7 при опросе не открывается и на выходе коммутатора 11 сигнал, разрешающий дальнейший опрос, не появляется. При этом соответствующие регистры 5 в последующих этапах опроса не участвуют. Исключение составляет случай, когда все регистры в I- -м разряде содержат, напри« мер, нулевые значения. Тогда сигнал разрешения опроса разрядного элемента И 7 поступает с выхода эл емента ИЛИ 8 через элемент НЕ 10 i--го разряда. Процесс опроса последующих разрядов регистров 5, фиксирования эксгремального зна чения параметров в разрядах блоком 9, иск лючения из последующих этапов опроса регистров 5, записанные значения параметров в которых не удовлетворяют условия экстре мальности, аналогичен вышеописанному. Одновременно с опросом состояния элементов И 7 -го разряда с разрядных выходов счетчика 3 по соответствующим шинам пос- тупает на входы групп элементов И 19 всех блоков 13 определения ранга параметра соответствующий и -му разряду код (код ранга). Поскольку все регистры 18 ранга блоков 13 находятся в начале работы счетчика 3 в исходном (нулевом) состоянии то на первые входы всех элементов И 15 подается единичный сигнал с выходов элементов ИЛИ-НЕ 16. Входы элементов ИЛИ-НЕ 16 подключены к единичным ВЬРходам регистра 18 ранга в каждом блоке 13 Элементы ИЛИ-НЕ 17 предназначены для логического суммирования сигналов на выходах двухвходовых элементов И 12 соответственно каждого регистра 5. На пер вом такте работы счетчика 3 появляются единичные сигналы на выходах элементов ИЛИ-НЕ 17 только с тех регистров 5, записанные значения параметров в которых не содержат единицы в t -м разряде, относительно остальных параметров, имеющих единицу в (. -м разрядном триггере 6. При нулевых значениях в t -м разряде всех регистров 5 единичные сигналы на выходах элементов ИЛ№-НЕ 17 не появляются благодаря наличию функциональной связи между выходами разрядного триггера блока 9 и выходом соответствующих разрядных коммутаторов 11, Соответственно порядковым номерам регистров 5, элементы ИЛИ-НН 17 которьос вьщают единичные сигналы, открываются элементы И 19 соответствую щих блоков 13 определения ранга и регистры 18 фиксируют код J -го ранга. Посредством элемента ИЛИ-НЕ 16 с первых входов элементов И 15 блоков 13, зафик сировавщих код ранга, снимается единичный сигнал, что исключает возможность наложения записи кодов рангов в регистрах этих блоков 13 на последующих тактах, т.е. бло ки 13 определения рангов, в регистрах ко торых зафиксирован код ранга параметра, в последующих тактах работы счетчика 3 не участвуют, Процесс определения рангов остальных параметров, значения которых в определенных разрядах не соответствуют условию екстремума, аналогичен выщеописанному, На последнем такте работы счетчика 3 К-м импульсом опрашивается состояние элементов И 7 младшего разряда регистров 5, не исключенных на предыдущих этапах. Триггер младшего разряда блока 9 через элемент ИЛИ 8 фиксирует экстремальное значение параметров в этом разряде, Поте1щиал с выхода элемента ИЛИ 8 через элемент НЕ 10 попадается на первые входы разрядньк коммутаторов 11 младшего раэряда. Нулевой сигнал появляется на выходах коммутаторов 11 младшего разряда тех регистров 5, в младших разрядных триггерах 6 которых относительно экстремального значения, записанного в соответствующем триггере блока 9, фиксируются отличающиеся от экстремального значения, т.е. при поиске наибольшего значения нулевой сигнал появляется на выходах тех коммутаторов 11, а следовательно, и на выходах тех элементов И 12 на этом такте, в младших триггерах 6 регистров 5 которых записаны . При этом в соответствующих этим сигналам блоках 13 определения ра№га фиксируются коды ранга (при условии, что регистры 18 таких блоков 13 находя ся в исходном состоянии, т.е, код ранга фиксируется регистрами 18 только один раз за цикл работы коммутатора). Отсутствие записи кода ранга является сигналом адреса экстремального параметра, значение которого уточняется на последнем такте работы счетчика 3. По окончании цикла работы счетчика 3 триггер 1 запуска переводится в исходное состояние, а управляемый генератор затормаживается. При этом в блоке 9 записано экстремальное значение параметра, а в блоке 14 зафиксирован ранжированный по значениям ряд N контролируемых параметров. Каждому параметру присваивается определенный номер (код ранга), при этом несколько параметров могут иметь одинаковый код ранга. Блок 14 кроме регистрации и инди1сации ранжированного ряда определяет частость попадания того или иного параметра в определенный ранг. Очевидно, что с увеличением числа циклов работы коммутатора точность определения частости повышается. Такая информация о контролируемых параметрах, обеспечиваемая устройством, предназначенным как для поиска экстремальных значений, так и для анализа значений К) контролируемых параметров, обладает большей Достоверностью, Это упрощает задачу по принятию решения о состоянии объекта контроля в целом и позволяет в oifrределенной степени прогнозировать его поведение в будущем. Испопьаование устройства для поиска экстремальных значений позволяет сократит временные затраты на контроль параметров объектов контроля по сравнению с известным устройством, а следовательно, повышает достоверность контроля за счет исключения старения информации за время удлине ного цикла поиска экстремальных значений. Эффективность применения устройства можно оценить отношением временных затрат на поиск экстремальных значений среди /V контролируемых параметров известным и предложенным устройствами ;-т, .npeu. CEogj NH aog.N где t - длительность периода генератора; Г - среднее число повторений пропесса сравнения эталонного и текущих значений. зоб ре тения Формула 1, Устройство для поиска экстремальных значений, содержащее регистры, на каждый регистр групщ первых разрядных элементов И, генератор, триггер запуска, счетчик, дещифратор, группу элементов ИЛИ, группу элементов НЕ, причем единичный вход триггера запуска соединен с управляющим входом устройства, нулевой вход - с последним выходом дешифратора, а единичный выход со входом генератора, выход которого соединен со входом счетчика, выходы которого соединены со входами дешифратора, выходы которого, кроме первого, соединены с первыми входами первых разрядных элементов И соответствующих разрядов всех регистров вторые входы этих элементов И соединены с выходами регистров, а выходы - со входами соответствующих элементов ИЛИ группы, выходы которых соединены со входами группы элементов НЕ, о т л ича ющее с я тем, что, с целью повышения быстродействия и расширения функциональных возможностей устройства, оно содержит блок регистрации экстремального значения, блок регистрации ранжированного ряда параметрров, блоки определения раша параметра, разрядные коммутаторы, на каждый регистр группу вторых разрядных элементов И, причем первый выход дешифратора соединен с управляющими входами блоков регистрации экстремального значения, регистрации ранжированного ряда параметров и первыми управляющими входами блоков определения ранга параметра; информационные входы блока регистрации экстремального значения соединены с выходами группы элементов ИЛИ, а выходы - со входами соответствующих элементов ИЛИ группы, выходы группы элементов НЕ соединены с первыми входами разрядньк коммутаторов соответствук. ших разрядов всех регистров, вторые входы которых соединены с соответствующими выходами регистров; третьи входы разрядных коммутаторов, кроме соответствующих первому разряду, соединены с третьими входами первых разрядных элементов И и с вь ходами разрядных коммутаторов предыдущих разрядов, первые входы вторых разрядных элементов И соединены с соответствующими выходами дешифратора, вторые входы с выходами соответствующих разрядных коммутаторов, а выходы вторых разрядных элементов И каждого регистра соединены с информационными входами соответствующих блоков определения ранга параметра, вторые управляющие входы которых соединены с соответствующими выходами счетчика, а выходы - с информационными входами блока регистрации ранжированного ряда параметрров, выход которого соединен с выходом устройства. 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что блок определения параметра содержит регистр ранга, два элемента , группу элементов И и элемент И; причем входы первого элемента ИЛИ-НЕ соединены с информационными входами блока, выход первого элемента ИЛИ- НЕ соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго элемента ИЛИ-НЕ, а выход - с первыми входами элементов Pi группы, вторые входы которых соединены с группой управляющих входов блока; выходы группы элементов И соединены со входами регистра ранга, управляющий вход которого соединен с управляющим входом блока; выходы регистра ранга соединены со входами второго элемента ИЛИ-НЕ и с выходами блока. Источники информации принятые во внимание при экспертизе: 1,Авторское свидетельство СССР № 2О4021, кл. G 06 f 7/34, 16.OS.65. 2.Авторское свидетельство СССР № 339916, G 06 9/18, О7.12.70.

Г

fS

19

О

i8

17

iS

--D

L.

j