Результат интеллектуальной деятельности: АДРЕСНЫЙ ИДЕНТИФИКАТОР

Изобретение относится к автоматике и аналоговой вычислительной технике и может быть использовано для построения функциональных узлов аналоговых вычислительных машин, средств автоматического регулирования и управления, аналоговых процессоров и др.

Известны адресные идентификаторы (см., например, патент РФ 2143740, кл. G06G 7/25, 1999), которые выполняют адресную идентификацию минимального или максимального из трех входных аналоговых сигналов.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных адресных идентификаторов, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не допускается обработка четырех входных аналоговых сигналов.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятый за прототип адресный идентификатор (патент РФ 2491626, кл. G06G 7/25, 2013), который содержит три компаратора, пять переключателей, пять элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и выполняет адресную идентификацию минимального, медианного или максимального из трех входных аналоговых сигналов. При этом максимальное время задержки распространения сигнала в прототипе равно τ_K+τ_П+τ_Э, где τ_K, τ_П и τ_Э есть время задержек, вносимых компаратором, переключателем и элементом ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не допускается обработка четырех входных аналоговых сигналов.

Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения выполнения адресной идентификации минимального, супраминимального, субмаксимального или максимального из четырех входных аналоговых сигналов при сохранении быстродействия прототипа.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в адресном идентификаторе, содержащем три компаратора, пять переключателей и пять элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход i-го компаратора, выход k-го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и нормально разомкнутый, нормально замкнутый контакты пятого переключателя, второй вход четвертого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, неинвертирующий вход второго компаратора соединены соответственно с первым входом i-го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, управляющим входом k-го переключателя и первым, вторым идентифицирующими, первым настроечным, первым входами адресного идентификатора, особенность заключается в том, что в него дополнительно введены три компаратора, десять переключателей и шесть элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, причем выходы шестого, i-го и j-го компараторов соединены соответственно с первыми входами шестого, (i+6)-го элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и объединенными первыми входами j-го, (j+6)-го элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, управляющий вход шестого, четырнадцатого, пятнадцатого, управляющий вход r-го (r∈{8,10,11}) переключателей и управляющий вход седьмого, двенадцатого, управляющий вход девятого, тринадцатого переключателей соединены соответственно с выходами шестого, r-го и седьмого, девятого элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, коммутационные контакты первого, второго, третьего и четвертого, пятого переключателей соединены соответственно с нормально разомкнутыми контактами тринадцатого, четырнадцатого, двенадцатого и нормально замкнутыми контактами седьмого, тринадцатого переключателей, коммутационные контакты шестого, седьмого, девятого и восьмого, десятого переключателей соединены соответственно с нормально разомкнутыми контактами одиннадцатого, второго, десятого и нормально замкнутыми контактами девятого, четырнадцатого переключателей, коммутационные контакты двенадцатого, тринадцатого, четырнадцатого, пятнадцатого и одиннадцатого переключателей соединены соответственно с нормально замкнутыми контактами второго, десятого, одиннадцатого, нормально разомкнутым контактом седьмого переключателей и выходом адресного идентификатора, нормально разомкнутые контакты шестого, девятого и нормально замкнутые контакты шестого, двенадцатого переключателей соединены соответственно с коммутационными контактами десятого, пятнадцатого и второго, пятого переключателей, а объединенные нормально разомкнутые контакты третьего, восьмого переключателей, объединенные нормально разомкнутые контакты первого, четвертого, пятнадцатого переключателей, объединенные нормально замкнутые контакты четвертого, восьмого переключателей, объединенные нормально замкнутые контакты первого, третьего, пятнадцатого переключателей и объединенные вторые входы первого, третьего, пятого, шестого, восьмого элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, объединенные вторые входы второго, седьмого, девятого, десятого, одиннадцатого элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены соответственно с первым, вторым, третьим, четвертым идентифицирующими и первым, вторым настроечными входами адресного идентификатора, первый, второй, третий и четвертый входы которого подключены соответственно к объединенным неинвертирующим входам третьего, пятого компараторов, объединенным инвертирующему входу пятого, неинвертирующим входам первого, четвертого компараторов, объединенным неинвертирующему входу шестого, инвертирующим входам второго, четвертого компараторов и объединенным инвертирующим входам первого, третьего, шестого компараторов.

На чертеже представлена схема предлагаемого адресного идентификатора. Адресный идентификатор содержит компараторы 1₁,…,1₆, переключатели 2₁,…,2₁₅ и элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 3₁,…,3₁₁, причем выходы компараторов 1₆ и 1_k соединены соответственно с первым входом элемента 3₆ и объединенными первыми входами элементов 3_k, 3_k+6, управляющий вход переключателя 2_k и управляющий вход переключателя 2_r (r∈{8,10,11}) соединены соответственно с выходами элементов 3_k и 3_r, управляющий вход переключателей 2₆, 2₁₄, 2₁₅, управляющий вход переключателей 2₇, 2₁₂ и управляющий вход переключателей 2₉, 2₁₃ соединены соответственно с выходами элементов 3₆, 3₇ и 3₉, коммутационные контакты переключателей 2₁, 2₂, 2₃ и 2₄, 2₅ соединены соответственно с нормально разомкнутыми контактами переключателей 2₁₃, 2₁₄, 2₁₂ и нормально замкнутыми контактами переключателей 2₇, 2₁₃, коммутационные контакты переключателей 2₆, 2₇, 2₉ и 2₈, 2₁₀ соединены соответственно с нормально разомкнутыми контактами переключателей 2₁₁, 2₂, 2₁₀ и нормально замкнутыми контактами переключателей 2₉, 2₁₄, коммутационные контакты переключателей 2₁₂, 2₁₃, 2₁₄, 2₁₅ и 2₁₁ соединены соответственно с нормально замкнутыми контактами переключателей 2₂, 2₁₀, 2₁₁, нормально разомкнутым контактом переключателя 2₇ и выходом адресного идентификатора, нормально разомкнутые контакты переключателей 2₆, 2₉ и нормально замкнутые контакты переключателей 2₆, 2₁₂ соединены соответственно с коммутационными контактами переключателей 2₁₀, 2₁₅ и 2₂, 2₅, а объединенные нормально разомкнутые контакты переключателей 2₃, 2₅, 2₈, объединенные нормально замкнутый контакт переключателя 2₅, нормально разомкнутые контакты переключателей 2₁, 2₄, 2₁₅, объединенные нормально замкнутые контакты переключателей 2₄, 2₈, объединенные нормально замкнутые контакты переключателей 2₁, 2₃, 2₁₅ и объединенные вторые входы элементов 3₁, 3₃, 3₄, 3₅, 3₆, 3₈, объединенные вторые входы элементов 3₂, 3₇, 3₉, 3₁₀, 3₁₁ образуют соответственно первый, второй, третий, четвертый идентифицирующие и первый, второй настроечные входы адресного идентификатора, первый, второй, третий и четвертый входы которого подключены соответственно к объединенным неинвертирующим входам компараторов 1₂, 1₃, 1₅, объединенным инвертирующему входу компаратора 1₅, неинвертирующим входам компараторов 1₁, 1₄, объединенным неинвертирующему входу компаратора 1₆, инвертирующим входам компараторов 1₂, 1₄ и объединенным инвертирующим входам компараторов 1₁, 1₃, 1₆.

Работа предлагаемого адресного идентификатора осуществляется следующим образом. На его первый, …, четвертый входы подаются соответственно подлежащие обработке аналоговые сигналы (напряжения) х₁,…,х₄. На его первом, …, четвертом идентифицирующих и первом, втором настроечных входах фиксируются соответственно аналоговые сигналы (напряжения) y₁,…,y₄ и необходимые управляющие сигналы f₁,f₂∈{0,1}. Если на управляющем входе переключателя (переключателей) присутствует лог. «0» либо лог. «1», то нормально замкнутый (замкнутые) контакт (контакты) этого (этих) переключателя (переключателей) соответственно замкнут (замкнуты) либо разомкнут (разомкнуты), а нормально разомкнутый (разомкнутые) контакт (контакты) - соответственно разомкнут (разомкнуты) либо замкнут (замкнуты). В представленной ниже таблице приведены все возможные варианты упорядочения сигналов х₁, х₂, х₃, х₄ и соответствующие этим вариантам значения сигнала Z на выходе предлагаемого адресного идентификатора при некоторых комбинациях значений сигналов f₁ и f₂. С учетом данных, приведенных в таблице, операция, воспроизводимая предлагаемым идентификатором, определяется выражением

где ext=min при f₁=1 и f₂-0, ext=supramin при f₁=f₂=0, ext=submax при f₁=f₂=1, ext=max при f₁=0 и f₂=1. Согласно (1) номер q∈{1,2,3,4} сигнала y_q, прошедшего на выход предлагаемого идентификатора, соответствует адресу экстремального сигнала в кортеже (x₁, x₂, x₃, x₄).

Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемый адресный идентификатор обладает более широкими по сравнению с прототипом функциональными возможностями, так как выполняет адресную идентификацию минимального, супраминимального, субмаксимального или максимального из четырех входных аналоговых сигналов. При этом максимальное время задержки распространения сигнала в предлагаемом адресном идентификаторе равно τ_K+τ_П+τ_Э, где τ_K, τ_П и τ_Э есть время задержек, вносимых компаратором, переключателем и элементом ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ.