Многоканальное селективное изме-РиТЕльНОЕ уСТРОйСТВО Советский патент 1981 года по МПК G06F17/00 

1

Изобретение относится к автомати ке и вычислительной технике и предназначено для использования в системах оптимального управления и статистической обработки сигналов.

Известно многоканальное устройство для измерения и индикации экстремальных значений входных сигналов ll .

Однако такое устройство обладает ограниченной областью применения изза недостаточного быстродействия и невозможности осуществления статистической обработки сигнала.

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является многоканальное устройство для измерения и индикации экстремальных значений выходных сигналов, содержащее компараторы по числу каналов, один вход каждого из которых.подключен к соответствующему входу устройства, другой - к выходу цифроаналогового преобразователя, соединенного входами с первыми выходами блока управления поразрядным уравновешиванием 12 ,

Недостатком известного устройства является то, что оно служит для определения каналов с максимальным или с минимальным значением входной величины и не может определять произвольно заданную ранговую статистику, т.е. имеет ограниченную область применения.

Цель изобретения - расширение области применения устройства за счет измерения любой наперед заданной ранговой статистики.

Указанная цель достигается тем, чго в известное многоканальное селек10тинное измерительное устройство,, содержащее компараторы по числу каналов, один вход каждого из которых подключен к соответствующему входу устройства, другой - к выходу цифро15аналогбвого преобразователя, соединенного входами с первыми выходами блока управления поразрядным уравновешиванием, введены элементы И и триггеры по числу каналов, счетчик и ком20мутатор, подключенный выходом к счетному входу счетчика, соединенного выходом со входом блока управления поразрядным уравновешиванием, второй выход которого подключен к С-входам

25 всех триггеров, а третий - ко входу сброса счетчика и S-входам йсех триггеров, соединенных D-входами со входами коммутатора и выходами соответствующих компараторов, подключенными

30 к первым входам соответствующих элементов И, вторые входы.которых соединены с выходами соответствующих триггеров, причем выходы элементов И и входы цифроаналогового преобразователя соединены с выходами устройства. На фиг. 1 приведена функциональная схема предлагаемо.го устройства; на фиг. 2 - эпюра изменения выходного сигнала цифроаналогового преобразователя (ЦЛП) при определении канала, соответствующего медиане.

Предлагаемое устройство содержит N компараторов 1, выходы которых соединены со вторыми входами соответствующих элементов И 2, с инверсными 0-входами триггеров 3 и со входами коммутатора 4, выход которого соединен со счетным входом-счетчика 5, содиненного выходом со входом блока 6 управления поразрядным уравновешиванием, первые m выходов которого соединены со входами цифроаналогового преобразователя 7, подключенного выхдом ко вторым входам всех .компараторов 1, первые входы которых являются входами измеряемых чисел устройства. При этом второй (т+1)-й выход блока управления соединен с С- входами тригеров 3, выходы которого подключены к первым входам соответствующих элементов И 2, а третий (т+2)-й выход блока управления соединен с S-входам триггеров 3 и R-вхЬдом (входом сброса) счетчика 5; выходы элементов И 2 определяют номер канала заданной ранговой статистики, а m выходов . блока 6 управления - значения кода ранговой статистики.

Устройство работает следующим образом.

Входные величины х , х . . . , х поступают на первые входы компараторов 1, на вторые входы которых от ЦАП 7 подается общий компенсирующий (уравновешивающий) сигнал х,. При этом в блоке 6 управления заранее устанавливается номер определяемой ранговой статистики. Этот блок обеспечивает формирование сигналов управления разрядами ЦАП 7 (включение и выключение) при поразрядном уравновешивании входной аналоговой величин содержит, как правило, тактовый генератор, распределитель, управляемые вентили и запоминакяций регистр.

1-й компаратор 1 срабатывает в том .случае, если х, . При срабатывании компаратора 1 на его выходе пoяв jяeтcя сигнал логической единицы.

Если содержимое счетчика 5 больше или равно числу, соответствугадему/ номеру заранее установленной ранговой статистики, то блок 6 управления сбрасывает предыдущий разряд в ЦАП7 и включает следующий, младший, в противном случае блок б управления только добавляет единицу следующего разряда в ЦАП 7.

Если на последнем такте уравновешивания содержимое счетчика 5 меньше заданного, то добавляется единица в младший разряд регистра ЦАП 7; если же на последнем такте уравновеиливания -содержимое счетчика 5 равно заданному, в младший разряд единица не добавляется. Если на порледнем такте уравновешивания содержимое счетчика 5 больше заданного, то значения входных величин во всех каналах одинаковы.

Тактовый импульс (ТИ) приходит только в том случае, если .содержимое счетчика 5 меньше заданного. Если содержимое счетчика 5 больше либо равно заданному, то ТИ не приходит.

Рассмотрим определение медианы, т.е. третьей ранговой статистики, если , (фиг. 2).

В первом такте работы блок 6 управления включает старший разряд в ЦАП 7, и на входы всех компараторов 1 подается сигнал Хц равный по значению половине диапазона изменения

входных величин, т.е. х., 4 пняхВ блоке б управления заранее записано ч:исло - три. В начале каждого цикла сигналом с (т+2)-го выхода блока б управления триггеры 3 устанавливаются в единичное состояние, а счетчик 5 - в нулевое. При включении старшего разряда ЦАП 7 срабатывают компараторы 1-го и 5-го каналов. Коммутатор 4 в каждом такте уравновешивания опрашивает все компараторы 1, и счетчик 5 подсчитывает число сработавших компараторов 1.

При срабатывании на первом такте двух компараторов 1 в счетчик 5 записывается число два. Так как содержимое счетчика 5 на первом такте меньше заданного, то приходит ТИ с (т+1)го выхода блока б управления, который устанавливает триггеры 3 1-го и 5-го каналов в нулевое состояние, тем самым блокируя соответствующие элементы И 2 . Так как число сработавших компараторов 1 меньше заданного, то включается следующий разряд ЦАП 7. Срабатывают пять компараторов 1. Так как их число больше заданного, то ТИ не приходит, предыдущий разряд ЦАП 7 отключается и включается более младший разряд.

В этом такте срабатывают три компаратора 1, поэтому ТИ не приходит, этот разряд ЦАП 7 отключается и включается следующий младший разряд. При этом срабатывают только компараторы. 1-го и 5-го каналов. Этот разряд ЦАП 7 остается, и включается самый младший разряд. Срабатывают три компаратора 1. Так как это был последний такт уравновешивания (число тактов уравновешивания равно числу разрядов ЦАП 7) то уравновешивание на этом заканчивается. ТИ не приходит, и триггер 3 второго канала остается в единичном состоянии, а компаратор 1 2-го канала на последнем такте, уравновешивания срабатывает. Поэтому только на выходе элемента И 2-го канала появляется еди ничный сигнал, причем код искомой ран говой статистики равен 19 .и снимается с первых m выходов блока6 управления Таким образом, устройство за m так тов уравновешивания ЦАП 7 может определить произвольно заданную ранговую статистику, а не.только крайние члены ряда (max или min). Формула изобретения Многоканальное селективное измерительное устройство, содержёццее ком паратррн по числу каналов, один вход каждого из которых подключен к соответствующему входу устройства, другой - к выходу цифроаналогового преобразователя, соединенного входами с первыми выходами блока управления поразрядным уравновешиванием, отличающееся тем, .что, с целью расширения области применения устройства за счет измерения любой наперед

Hentf мчана заданной ранговой статистики, оно содержит элементы И и триггеры по числу каналов, счетчик и коммутатор, подключенный выходом к счетному входу счетчика,- соединенного выходом со входом блока управления поразрядным уравновешиванием, второй выход которого подключен к С-входам всех триггеров, а третий - ко входу сброса счетчика и S-входам всех триггеров, соединенных D-входами со входами кснймутатора и выходгили соответствующих компараторов, подключенными к первым входам соответствующих элементов И, вторые входы которых соединены с выходами соответствующих триггеров, причем выходы элементов И и входы цифроаналогового преобразователя соединены с выходами устройства. Источники информации, принятые во внимание при.экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 326557, кл. G 05 В 23/02, 1972. 2.Авторское свидетельствр СССР № 2767980, кл. G 05 В 23/02,;,. Ир 06 F 15/46, 1979 (прототип).

ttmeiHuemiHie

фм./