Устройство для формирования гистограммы

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ГИСТОГРАММЫ, содержащее блок элементов ИЛИ, N регистров границ интервалов , N схем сравнения, первую группу блоков элементов и и регистр приема числа, группа входов которого является первым информационньам входом устройства, а выход подключен к первым входам N ckeM сравнения , первый выход каждой из которых подключен к первому .входу соответствующего блока элементов и первой группй, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и расширения функциональных возможностей эа счет определения положения числа на числовой оси, разделенной на N+1 интервал, оно содержит группу элементов И, счетчик числа формирований гистограммы, вторую группу блоков элементов И, эл.;мент задержки, триггер, элемент И, блок деления, счетчик импульсов опроса , дешифратор, N+1 счетчиков и блок памяти, входы которого подключены к выходам соответствующих блоков элементов И второй группы, информационные входы которых соединены соответственно с выходами блока деления, разрядные входы которого подключены соответственно к выходам блока элементов ИЛИ, входы которого соединены соответственно с выходами блока элементов И второй . группы, управляющие входы которых объединены с управляющими входами группы элементов И и подключены соответственно к выходам дешифратора , последний выход которого, fepoме того, через элемент задержки соединен с информационным входом триггера, управляющий вход которого является входом нормирования устройства , а выход триггера соединен с управляющим входом элементами, информационный вход которого являI ется вторыгл информационным входом устройства, а выход элемента И сое (Л динен с входом разрешения счетчика импульсов опроса, выходы которого подключены соответственно к.входам дешифратора, при этом вторые входы N схем сравнения соединены соответственно с выходами N регистров границ интервалов, а второй выход каждой i-й из N схем сравнений . (, 2, ..., N) подключен к второму входу (i+l)TO блока элементов И 00 00 первой группы, управляющие входы которых объединены с входом счетчика числа формирований гистограммы ;о и являются тактовым входом устройСП ства, выход счетчика числа формирований гистограммы соединен с уп .равляющим входом блока деления, а выходы блоков элементов И первой группы подключены к входам соответствующих счетчиков, выходы которых подключены соответственно к информационным входам блоков элементов И второй группы.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (П) 5(59 С 06 Г 15 36. " F 7/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

I

Ф

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ГИ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3430129/18-2-! (22) 21.01.82 (46) 30.08.83. Вюл. Р 32 (72) В.В. Соколов (53) 681.3(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 805357, кл. С, 06 Р 7/52, 1981.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 796840. кл. С 06 Г 7/06, 1981 (прототип). (54 ) (57) УСТРОИСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ГИСТОГРАММЫ, содержащее блок элементов ИЛИ. и регистров границ интервалов, и схем сравнения, первую группу блоков -элементов И и регистр приема числа, группа входов которого является первым информационны л входом устройства, а выход подключен к первым входам N схем сравнения, первый выход каждой из которых подключен к первому .входу соответст.вующего блока элементов И первой группй, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и расширения функциональных возможностей за счет определения положения числа на числовой оси, разделенной на й+1 интервал, оно содержит группу элементов И, счетчик числа формирований гистограммы, вто. рую группу блоков элементов И, эл- мент задержки, триггер, элемент И, блок деления, счетчик импульсов опроса, дешифратор, й+1 счетчиков и блок памяти, входы которого подключены к выходам соответствующих блоков элементов И второй группы, ин- формационные входы которых соединены соответственно с выходами блока деления, разрядные входы которого подключены соответственно к выходам блока элементов ИЛИ, входы которого соединены сОответственно с выходами блока элементов И второй группы, управляющие входы которых объединены с управляющими входами группы элементов И и подключены соответственно к выходам дешифратора, последний выход которого, кроме того, через элемент задержки соединен с информационным входом триггера, управляющий вход которого является входом нормирования устройства, а выход триггера соединен с управляющим входом элемента И, информационный вход которого является вторым информационным входом Е

O устройства, а выход элемента И соединен с входом разрешения счетчика и|лпульсов опроса, выходы которого подключены соответственно к.входам С дешифратора, при этом вторые входы и схем сравнения соединены соответственно с выходами N регистров границ интервалов, а второй выход каждой i-й из и схем сравнений . (i=1, 2, ..., й) подключен к второму входу (+1)го блока элементов И первой группы, управляющие входы которых объединены с входом счетчика числа формирований гистограммы и являются тактовым входом устройства, выход счетчика числа формирований гистограммы соединен с уп,равляющим входом блока деления, а выходы блоков элементов И первой группы подключены к входам соответствующих счетчиков, выходы которых подключены соответственно к информационным входам блоков элементов И второй группы.

1038950

Изобретение относится н вычис- лительной и измерительной технике и может быть использовано для анализа распределениЯ случайных величин и процессов.

Известно устройство для определения плотности вероятности, содержащее блок накопления и регистрации, сумматоры, источник регулируемого напряжения, источник вспомогательного прямоугольного напряжения, гене- 10 ратор пилообразного напряжения, генератор импульсов. опроса, двухсторон- ние ограничители, блок вычитания, синхронный детектор, элементы И, модулятор и аналого-цифровой преоб- 15 разователь (1j .

Недостатками данного устройства являются его низкое быстродействие, обусловленное крутизной пилообразного напряжения, и широкая номенклатура з:. ментов уетройства,.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для определения положе" ния числа на числовой оси, содержащее регистры, схемы сравнения, эле-, менты И и ИЛИ, причем первая, вторая и третья информационные шины устройства соединены с входами первого, второго и третьего регистров соответственно, выходы первого регистра

30 подключены к первой группе входов первой схемы сравнения, выходы второго регистра соединены с первой группой входов второй схемы сравнения, о выходы третьего регистра подключены 35 к вторым группам входов первой и второй схем сравнения, первый выход первой схемы сравнения соединен с первыми входами первого и второго элементов И, второй выход первой 40 схемы сравнения подключен к первым входам третьего и четвертого элемен™ тов И, первый вход второй схемы сравнения соединен с вторыми входами первого и третьего элементов И, вто- 45 рой выход второй схемы сравнения подключен к вторым входам второго и четвертого элементов И, выходы второго и третьего элементов И соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого подключен к выходной шине устройства, выходы первого и четве того элементов И и третьи выходы схем сравнения соединены с соответствующими выходными шинами устройства j2) .

Недостатком известного устройства является то, что оно позволяет определить положение числа на числовой оси, разделенной только на три интервала J-ао, a);g а,b J;b,àîÑ 60 и не позволяет формировать и,;нормировать гистограммы.

Цель изобретения - повышение быстродействия и расширение функциональных возможностей путем onределения положения числа на числовой оси, разделенной на й+1 интервал, формирование и нормирование гистограммы, имеющей -:+1интервал.

Ноставленная цель достигаетс.z тем, что в устройство для формиро-. вания гистограммы, содержащее блок элементов ИЛИ, N регистров границ интервалов, и схем сравнения, первую группу блоков элементов И и ре гистр приема числа, группа входов которого является первым информационным входом устройства, а выход подключен к первым входам N схем сравнения, первый выход каждой иэ которых подключен к первому входу соответствующего блока элементов И первой группы, дополнительно содержит группу элементов И, счетчик числа формирований гистограммы, вторую группу блоков элементов И, элемент задержки, триггер, элемент И, блок деления, счетчик им,пульсов опроса, дешифратор, й+1 счетчиков и блок памяти, входы которого подключены к выходам соот. ветствующих блоков элементов И второй группы, информационные входы которых соединены соответственно с выходами блока деления, разрядные входы которого подключены соответственно к выходам блока элементов

ИЛИ, входы которого соединены соответственно с выходами блока элементов И второй группы, управляющие входы которых объединены с управляющими входами группы элементов И и подключены соответственно к выходам дешифратора, последний выход которого, кроме того, через элемент задержки соединен с информационным входом триггера, управляющий вход которого является входом нормирования устройства, а выход триггера соединен с управляющим входом элемента И, информационный вход которого является вторым информационным входом устройства, а выход элемента И соединен с входом разрешения счетчика импульсов опроса, выходы которого подключены соответственно к входам дешифратора, при этом вторые входы и схем сравнения соединены соответственно с выходами N регистров границ интервалов, а второй выход каждой i-й иэ N схем сравнений (i=1, 2, ..., й) подключен к второму входу (i+1 )-го блока элементов И первой группы, управляющие входы которых объединены с входом счетчика числа формирований гистограммы и являются тактовым входом устройства, выход счетчика числа формирований гистограммы соединен с управляющим входом блока деления, а выходы блоков элементов И первой группы подключены к входам соответствующих счетчиков, выходы которых подключе1038950

10 ны соответственно к информационным входам блоков элементов И второй группы.

На чертеже приведена схема устройства для формирования гистограммы °

Устройство содержит регистр 1 приема числа, N регИстров 2 границ интервалов, N схем 3 сравнения, группу й+1 элементов И 4, группу й+1 счетчиков 5, счетчик .6 числа формирований гистограммы, N+1 груп.пу й+1,элементов И 7, элемент 8 задержки, триггер 9; элемент И 10, счетчик 11 импульсов опроса, дешифратор 12, блок 13 элементов.ИЛИ, группу элементов И 14, блок 15 де- ления, блок 16 памяти и соответствующие входы 17-19 устройства.

Первый информационный вход 17 соединен с входом регистра 1 приема числа, выходы которого соединены с первыми входами схем 3 сравнения, вторые входы каждой j-й схемы 3 сравнения (j=1, 2, ..., й) соединены с j-ым регистром 2 границ интервалов, первый выход j-й схемы 3 сравнения соединен с входом j-го элемента И 4 группы, а второй выход— с входом (j + 1)-ro элемента И 4 группы, выход j-ro элемента И 4 группы соединен с j-ым счетчиком 5 группы.

Один из входов всех элементов И 4, как и вход счетчика б, соединен с тактовым входом 18 устройства, выходы каждого счетчика 5 группы подключены к информационным входам соответст-35 вующих элементов И 7 группы, управляющие входы которых подключены "к выходам дешифратора 12, а выходы— к соответствующим входам блока 13 элементов ИЛИ, выходы которых сое- 4() динены с входами блока 15, вторые входы которого подключены к выходам счетчика 6 числа формирований гистограммы, а выходы — к информационным входам элементов И 14 группы, управляющие входы которых соединены с выходами дешифратора 12, выходы каждого элемента И 14 группы соединены с соответствующим выходом блока 16 памяти, последний выход дешифратора 12 подключен к входу элемента 3 задержки, выход которого соединен с информационным входом триггера 9, выход которого подключен к управляющему входу элемента И 10, информационный вход которого подключен к источнику импульсов (в качестве последнего может быть использован источник синхроимпульсов ЭВМ), выход элемента

И 10 подключен к входу разрешения счетчика 11 импульсов опроса, выходы 60 которого соединены с входами дешифратора 12, вход 19 нормирования подключен к другому входу триггера 9.

Устройство работает следующим образом.

Э исходном состоянии в регистрах

2 записаны значения границ интервалов гистограммы а4, а, ..., а, счетчики 5, 6 и 11 установлены в состояние "0", триггер 9 установлен в состояние "0", импульс через элемент И 10 не поступает на вход счетчика 11.

Пусть на информационный вход 17 последовательно поступают три числа х4 х< и х> соответственно принадлежащих интервалам числовой оси

Q-m, а11, J а, а ) и )aN,mC.

При поступлении первого числа х< вследствие выполнения условия х» 6 а1 с перэого выхода первой схемы 3 сравнения разрешающий потенциал подается на вход первого элемента И 4.

Сигнал, поданный на клемму (вход) 18, пройдет на вход счетчика 6 и через открытый элемент И 4 на вход первого счетчика 5.

При появлении на информационном входе числа х 2 найдутся две смежные .схемы 3 сравнения с номерами j-1 и

j (j =2, 3, ..., й), устанавливающие

Факт истинности неравенств x 6 а 4 и х à > 4, в этом случае с второго входа первой и .первого входа второй из них подаются на два входа j-r элемента И 4 разрешающие потенциалы. Поданный на клемму (вход) 18 сигнал пройдет на вход счетчика 6 и через открытый j -ый элемент И 4 на вход j-ro счетчика 5, увеличив на единицу содержимое этих счетчиков.

При поступлении на вход 17 числа х вследствие выполнения. условия

x> > ай на втором входе й-й схемы

3. сравнения подается разрешающий потенциал на (й+1)-й элемент И 4.

Поданный на вход 18 сигнал пройдет на вход счетчика б. и через открытый элемент И 4 на вход (й+1) -го счетчика 5, увеличив на единицу содержимое этих счетчиков.

Таким образом, при приходе любого очередного случайного числа осуществляется увеличение на единицу содержимого регистра б и содержимого соответствующего интервалу ре гистра 5.

Так осуществляется формирование гистограммы случайных чисел.

При формировании гистограммы случайных процессов значение измеряемой величины в цифровом коде подается на информационный вход 17, а на вход 18 подаются сигналы в необходимые для съема информации моменты.

Сигнал нормирования гистограммы поступает на вход 19, переводя триггер 9 в состояние "1" и разрешая поступление импульсов от входа 20 через элемент И 10 на вход счетчи1038950

ВНИИПИ Заказ 6232/56 Тираж 706 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 ка 11. Приход i-го импульса (I 1, й) в счетчик 11 обуславливает появление сигнала на i-ом выходе дешифратора 12, позволяющего переписывать содержимое E-ro счетчика 5 через i-ю группу элементов

И 7, блок 13 элементов ИЛИ на вход блока 15 деления, результат деления с выхода блока 15 через i-ый элемент

И 14 группы поступает в i-ю ячейку памяти блока 16. При поступлении (И+1)-го импульса, кроме того, сигнал с последнего, выхода дешифратора

12, задержанный элементом 8 задерж ки, переведет триггер 9 в состояние "0".

Технико-экономический эффект от использования предлагаемого устройства состоит в расширении его функ5 циональных возможностей, так как в ,предлагаемом устройстве обеспечивается возможность определения поло-. жения числа на числовой оси, разделенной не на три, как в прототипе, i0 .а на любое конечное число Я+1 интервалов. Кроме того, осуществляется формирование и нормирование гистограммы, имеющей й+1 интервал.