Многоканальный статический анализатор Советский патент 1980 года по МПК G06F17/18 

. Изобретение относится к области ав-томатики и цифровой вычислительной тех ники и предназначено для оперативного определения статических характеристик выбросов (плотности вероятностей). Известны многоканальные статистиче , кие анализаторы tO . Наиболее близким техническим решением к предложенному является устройство для определения плотности распредел ния длительностей выбросов. Устройство содержит пороговое устройство, генератор импульсов, формирователи, схемы со падения, пересчетное устройство, регист сдвига и канальные счетчики. Пересчетное устройство задает дифференциальный коридор. Импульсы с его вЬ1хода управляют сдвигом информации в регистре, на сигнальный вход которого постуттает импульс от формирователя (единица). Эта единица сдвинется до некоторого разряда регистра (номер разряда соответствует действительности выброса). Сигнал с выхода разряда регистра открывает соответствующий канальный элемент Ни импульс конца выброса поступает через него в соответствующий канальный счетчик L23 . Недостаток устройства состоит в том, что при, большом числе каналов требуется большой объем оборудования, вызванный наличием канальных счетчиков. Как правило, при точном определении статических характеристик требуемое количество десятичных разрядов каждого канального счетчика порядка шести и выше. Цель изобретения - з рощение анализатора, т.е. уменьшение разрядности канальных счетчиков. Информация, накапливаемая в виде чис- ла импульсов в каждом канальном счвГчике (за исключением первого), является избыточной. Достаточно,-знать разность между содержимым соседних канальных счетчиков , чтобы затем при регистрации одназначно определить оценку 37 плотности распределения. Добавляя к содержимому первого канала содержимое второго .канала (в нашем случае содержи мое второго канала равно.разности количества импульсов между вторым и первым каналами) мы получим вторую ординату гистограммы, затем добавляя содержимое третьего канала получаем третью ординату и т. д. Знак разности t -го канала указывает какую операцию необходимо провести с его содержимым либо добавить (знак +), либо вычесть (знак -). Таким образом, количество разрядов Канальных счетчиков можно существенно уменьшить. Уменьшение габаритов при этом особенно заметно при большом числе каналов устройства. Поставленная цель достигается тем, что многоканальный статический анализатор, содержащий пороговый элемент, входы которого яъпяюгся вхоаами анализатора, а вы.ход соединен с первым входом первого Элемента И и входом формирователя, первый выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с информационным входом регистра сдвига, а. второй вход первого Элемента ИЛИ сое динен с выходом элемента задержки, вхо которого подключен к соответствующему выходу блокауправления и к управляющему входу регистра сдвига, второй вход первого элемента И соединен с выходом генератора импульсов, в каждом канале реверсивный счетчик и элемент И, первый вход которого соединен с соответствующим выходом регистра сдвига, а второй вход подключен к второму выходу фо мирователя, содержит дополнительный Эл мент ИЛИ, многовходовые элементы ИЛИ вьгходной регистр, выходы которого соединены с блоком регистрации, и второй, третий, четвертый и пятый элементы И, и в каждом канале, кроме первого содержит два элемента ИЛИ, триггер знака и два дополнительных элемента И, первые входы которых объединены и под ключены к соответствующему выходу регистра сдвк-га, а вторые -входы дополнительных элементов И каждого канала подключены соответственно к первому и второму выходам триггера знака, а выходы дополнительных элементов И каждого канала подключены соответственно к первым входам первого и второго элементов ИЛИ. своего канала, выход первого элемента ИЛ-И каждого канала сое3динен с вычитающим входом реверсивного счетчика своего канала и с соответствующим входом первого многовходового Элемента ИЛИ, второй вход первого элемента ИЛИ каждого канала соединен с выходом первого элемента И предыдущего канала и со вторым входом второго элемента ИЛИ предыдущего канала, второй вход второго Элемента ИЛИ в каждом канале соединен с выходом элемента И своего канйла и со вторым входом первого элемента ИЛИ последующего канала, выход второго Элемента ИЛИ каждого канала соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика своего канала и с соответствующим входом второго многовходового Элемента ИЛИ, выход реверсивного счетчика соединен со входом триггера знака своего канала и с соответствующим входом третьего многовходового элемента ИЛИ, выход первого многовходового Элемента ИЛИ соединен через второй элемент И и с суммирующим входом выходного регистра, вьгход второго многовходового Элемента ИЛИ соединен через третий элемент И с вычитающим входом выходного регистра, а выход . третьего многовходового элемента ИЛИ соединен с информационным входом четвертого элемента И и с управляющим входом блока регистрации, управляющие входы второго и третьего элементов И подключены к соответствующему выходу блока Управления и к управляющим входам четвертого и пятого элементов И, выход пятого элемента И подключен к , управляющим входам дополнительных элементов И всех каналов, информационный вход пятого элемента И соединен со вторым входом первого элемента И, выход которого соединен с первым входом второго Элемента ИЛИ, . второй вход которого соединен с выходом четвертого элемента И, а выход второго Элемента ИЛИ подключен к входу регистра сдвига. . На чертеже приведена блок-схема предлагаемого анализатора. Он содержит пороговый элемент 1, элемент И 2, генератор 3 импульсов, . формирователь 4, элементы ИЛИ 5 и 6, регистр 7 сдвига, группу 8 элементов И, первые элементы ИЛИ 9, вторые элементы ИЛИ 10, реверсивные счетчики 11, триггеры 12 знака, блок 13 управлений, элементы И 14, 15, 16, 17, и 18, элемент 19 задержки, первый многовходовой элемент ИЛИ 20, второй ;многовходовой элемент ИЛИ 21, третий многовходовой Элемент ИЛИ 22, вы ходной регистр 23, блок 24 регистрации, элементы И 25 и элементы И 26. Элементы - 9, 10, 12-16 необходимы только для автоматической последовательной .регистрации содержимого канальных счетчиков с восстановлением оценки плотности распределения длитель ностей выбросов. Анализатор работает следующим образом, В режиме измерения оценки плотности распределения с потенциального выхо да блока 13 5гправления поступает сигнал, закрывающий элементы И 14-17, а на импульсном выходе блока 13, связанном со сбросовым входом регистра сдвига, сигнал отсутствует. Исследуемая реализация ОС ( Н: ) поступает на вход порогового :Элемента 1, где ограни чивается на фиксированном уровне U , так что на его выходе получаются пря, моугольные импульсы, длительность которых равна длительности выбросов на уровень и . В момент пояапения выбро са формирователем 4 формируется Тсорот кий импульс, который через элемент ИЛИ 5 записывает единицу в первый ра ряц регистра 7, Одновременно прямоуго ный импульс с выхода порогового элемент 1 квантуется импульсами генератора 3 на Элементе И 2. Импульсы генератора, прошедшие элемент И 2, поступают далее через элемент ИЛИ 6 на управляющий вход регистра 7, осуществляя сдвиг записанной единицы до некоторого разряда регистра, номер которого определяется длительностью выброса с точностью дЛ , где - период повторения импульсов генератора 3, Сигнал с выхода этого разряда о-герывает соот.ветствующий «лемент И группы 8.. В момент окончания выброса на другом вы ходе формирователя 4 появляется короткий импульс, который проходит через от крытый элемент И группы 8, через второй элемент ИЛИ 10 на суммирующий вход реверсивного счетчика 11 данногоканала, а также через первый элемент ИЛИ 9 на вычитающий вход реверсивног счетчика 11 следующего канала. К моменту появления следующего выброса ре гистр 7 сдвига восстанавливают в исходное состояние. По окончании времени измерения в первом счетчике 11 накопится количество импульсов, равное час тоте первого разряда гистограммы, во втором счетчике число импульсов будет равно разности частот между вторым и Первым разрядами гистограммы, содержимое третьего счетчика будет равно разности частот между третьим и вторым разрядами гистограммы и т. д.-Знак разности (необходимый затем для воспроизведения результата) учитьтвается соответствующими триггерами 12 знака. Для автоматического построения гистограммы блок 13 управления сигналом с потенш1ального выхода очтсрывает элементы И 14-17. Кроме того, на импульсном выходе блока 13 возникает импульс, который сбрасывает регистр 7 сдвига в исходное состояние, а также через элемент 19задержки и элемент ИЛИ 5 записывает единицу в-первый разряд регистра. При этом открывается элемент.И 18 и импульсы генератора 3 через открытые Элементы И 15 и 18 поступают на вычитающий вход реверсивного счетчика 11 первого канала. Кроме того, прошедшие импульсы поступают через первый .многовходовой элемент ИЛИ 20 и элемент И 17 ha суммирующий вход выходного регистра 23. В качестве выходного регистра можно использовать обычный реверсивный счетчик. В момент очищения реверсивного счетчика 11, первого канала в выходном регистре 23 будет зафиксировано число, равное содержимому первого счетчика 11 (частота первого разряда гистограммы). В момент очищения счетчика 11 формируется импульс, который через третий .lнoгoвxoдoвoй элемент ИЛИ 22 воздействует на блок 24 регистрации, где производится регистрация содержимого выходного регистра 23 (например, с помощью ЦПМ). Кроме того, этот же импульс проходит через элемент И 14 и элемент ИЛИ 6 и поступает на управляющий вход регистра 7, сдвигая единицу на один разряд вправо. При этом высокий потенциал подается на первые входы элементов И 25 и 26 второго канала. В зависимости от того, какой знак информации реверсивного счетчика11 этого канала, импульсы генератора 3 будут проходить через элемент И 25 или 26. Если знак содержимого реверсивного счетчика положительный, то импульсь генератора 3 .будут проходить через элемент И 25 и далее через элемент ИЛИ 9 на вычитающий вход реверсивного счетчика 11. Одновременно эти же импульсы через элемент ИЛИ 20поступают на суммирующий вход вы77годного регистра 23. Так как выходной регистр не сбрасывается, то пришедшие Импульсы будут увеличивать его содержи мое. К моменту очищения реверсивного счетчика второго канала в выходном регистре 23 будет зафиксировано число, равное частоте второго разряда гистограммы и т. д. В случае, если содержимое какого-либо, канального счетчика 11 будет иметь знак минус, то триггер 12 знака откроет второй элемент И 26 этого канала.и импульсы генератора 3 будут поступать на суммирующий вход счет чика 11 и одновременно через элемент ИЛИ 21 и элемент И 16 на вычитающий вход выходного регистра 23, уменьшая его содержимое. Таким образом, устройство осуществляет автоматическое последовательное восстановпение и построение гистограммы распределения длительностей выбросов. Формула изобрет. ения Многоканальный статический анализатор, содержащий пороговый элемент, входы которого являются входами анализатора, а выход соединен с первым входом первогоэлемента И и входом формирователя, первый выход которого соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с информационным входом регистра сдвига, а второй вход первого, элемента ИЛИ соединен с выходом элемента задержки, вход которо подключен к соответствующему выходу блока управления и к управляющему входу регистра сдвига, . второй вход первого элемента И соединен с выходом генератора импульсов, в каждом канале реверсивный счетчгас и элемент И, первый вход которого соединен с соответствующим выходом регистра сдвига, а второй вход подключен к второму выходу формирователя, от л и чающийся тем, что, с целью упрощения анализатора, он содержит дополнительный элемент ИЛИ, мнрговходовые элементы ИЛИ, выходной регистр, выходы которого соедине ны с блоком регистрации, и второй, третий, четвертый и пятый элементы И, и в каждом канале, кроме первого содержит два элемента ИЛИ, триггер знака и два дополнительных элемента И, первые вхощ,: которых объединены и. подключены к соответствующему выходу регистра сдвига, а вторые входы дополнительных эле ментов И каждого канала подключены со ответственно к первому и второму выхо,дам триггера знака, а выходы дополни3тельных элементов И каждого канала подключены соответственно к первым входам первого и второго элементов ИЛИ своего канала, выход первого элемента ИЛИ каждого канала соединен с вычитающим входом реверсивного счетчика своего канала и с соответствующим входом первого многовходового Элемента ИЛИ, второй вход первого Элемента ИЛИ каждого канала оединен с выходом первого элемента И предыдущего канала и со вторым вхоаом второго Элемента ИЛИ предыдущего канала, вюрой вход второго элемента ИЛИ в каждом канале соединен с выходом Элемента И своего канала и со вторым входом первого элемента ИЛИ последующего канала, выход второго элемента ИЛИ каждого канала соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика- своего канала и с соответствующим входом второго многовходового элемента ИЛИ, выход реверсивного счетчика соединен со входом триггера знака своего канала и с соответствующим входом третьего многовходового элемента ИЛИ, выход первого многовходового элемента ИЛИ соединен через второй элемент -И с суммирующим входом выходного регистра, выход второго многовходового элемента ИЛИ соединен через третий элемент И с вычитающим входом выходного регистта, а выход третьего многеохЪдового элемента ИЛИ соединен с информационным входом четвертого элемента И и с управляющим входом блока регистрации, управляющие входы второго и третьего элементов И подключены к соответствующему выходу блока управления и к управляющим входам четвертого и пятого Элементов И, выход пятого элемента И подключен к управляющим входам дополнительных элементов И всех каналов, информационный вход пятого элемента И соединен со вторым входом первого элемента И, выход которого соединен с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом четвертого элемента И, а выход второго элемента ИЛИ подключен к входу регистра сдвига. . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Мирская Г. Я.. Аппаратурное определение характеристик случайных процессов. М., Энергия , 1972, с. 433. 2.Авторское свидетельство СССР № 436359, кл. Q 06 F 15/36, 1973 (прототип).