Устройство для вычисления текущей оценки среднего значения

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А аюИ ш>

3(6П а 06 Р 15/36

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3456066/18-24 (22) 23.06. 82 (46) 23.10.83. Вюл. Р 39 (72) В.Н. Попов (71) Пензенский политехнический институт (53) 681. 3(088. 8) (56 ) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 608166, кл. G 06 F 15/36, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2927587/24, кл. G 06 F 15/36, 1980 (прототип}.

1 (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ

ТЕКУЩЕЙ ОЦЕНКИ СРЕДНЕГО ЗНАЧЕНИЯ, содержащее регистр сдвига, выходы которого подключены к соответствующим информационным входам первого сумматора, второй сумматор и блок. управления, состоящий из триггера, первого элемента ИЛИ, счетчика отсчетов, узла задания коэффициентов деления, группы элементов сравнения, счетчика, двух элементов И, счетчика-делителя, генератора импульсов, выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И, выход счетчика-делителя подключен к входу установки в "0" триггера, вход установки в "1" которого объединен с входом счетчика отачетов и подключен к выходу первого элемента ИЛИ, выходы которого являются информационными входами устройства, выходы счетчика отсчетов подключены к соответствуксцим входам узла задани- коэффициентов деления, выходы которого соединены с первыми входами элементов сравнения группы, вторые входы которых подключены к выходам счетчика, синхронизирующий вход которого соединен с выходом первого элемента И, выход триггера подключен к второму входу второго элемента И, выход которого соединен с входом счетчика-делителя, первый вход регистра сдвига соединен с выходом второго элемента И, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и упрощения устройства, в блок управления введен второй элемент ИЛИ, информационные входы регистра сдвига подклк1чены к соответствующим выходам второго сумматора, входы которого являются информационными входами устройства, синхронизирукщий вход и вход установки s "0" первого сумматора соединены соответственно с выходами первого и второго элементов ИЛИ, выход второго элемента И подключен к первому входу регистра сдвига, второй вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, выход счет чика-делителя подключен к входу уста ковки в "0" счетчика, выход триггера соединен с вторым входом первого элемента И, выход элементов сравнения группы подключены к соответствующим входам второго элемента ИЛИ, выходы первого сумматора являются информационными выходами устройства.

1049922! информационные входы регистра сдвига подключены к соответствующим выхо дам второго сумматора, входы которого являются информационными входами устройства, си ихронизирующий вход и вход установки в "0" первого сумматора соединены соответственно с выходами первого и второго элементов ИЛИ, выход второго элемента И подключен к первому входу регистра сдвига, второй вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, выход счетчика-делителя подключен к входу установки н "0" счетчика, выход триггера соединен с вторым входом первого элемента И, выходы элементов сравнения группы подключены к соответствующим входам второго элемента ИЛИ, выходы первого сумматора являются информационными выходами устройства.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства, на фиг. 2 — блок управления, Устройство содержит второй сумматор 1, блок 2 управления, регистр

3 сдвига, первый сумматор 4. Блок

2 управления содержит первый элемент

ИЛИ 5, триггер 6, счетчик 7 отсчетов,. узел 8 задания коэффициентов деления, группу элементов 9 сранне1ния,.счетчик 10, первый элемент И

11, второй элемент И 12, генератор

13 импульсов, счетчик-делитель 14, второй элемент ИЛИ 15., Работа устройства основана на реализации алгоритма и п=X. Е х " а

"= 0= где x> — j -й отсчет входной функции;

5д — оценка текущеro.среднеro значения, ° Г1, если суммант входит в сумму а,=

О, в противоположном случае.

Устройство работает следующим образом.

Отсчеты входной функции ю„ в виде параллельного кода Н, поступают по входным шинам одновременно на входь1 сумматора 1 и управляющие входы блока 2 управления. Значение очередного отсчета % в сумматоре 1 суммируется с его содержимым. В блоке 2 управления на выходе элемента ИЛИ 5 формируется импульс, который взводит триггер б и одновременно увеличивает содержимое счетчика

7 отсчетов на единицу. Сигналом с выхода элемента ИЛИ 5 переписывается содержимое сумматора 4 в регистр 3. сдвига, этим же сигналом осуществляется сброс сумматора 4 в нулейое состояние. Счетчик 7 отсчетов управляет узлом 8 задания коэффициентов деления. Каждому новому состоянию

Изобретение относится к айтоматике и вычислительной технике и может быть использовано для аппаратурного анализа случайных процессов и статистической обработки массивов данных. 5

Известно цифровое сглаживающее устройств, содержащее сумматор, блок задания коэффициентов деления, второй сумматор, регистр, счетчик отсчетов, два дешифратора, элементы И, tO

ИЛИ, триггер знака и блок управления (1) .

Недостатком устройства явЛяется низкая скорость сходимости вычисляемой оценки среднего значения. f5

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для вычисления текущей оценки среднего значения, содержащее первый регистр сдвига, первый сумматор, группу регистров сдвига, второй регистр сдвига, второй сумматор, блок управления, выходы которого подключены к соответствующим синхронизирующим входам регистров сдвига f2) .

Недостатками известного устройства являются низкое быстродействие и сложность.

Цель изобретения — повышение быстродействия и упрощение устройства. 30

Поставленная цель достигается тем, что в устройстне для вычисления текущей оценки среднего значения, содержащем регистр сдвига, выходы которого подключены к соответствую- Зс. щим информационным входам первого сумматора, второй сумматор и блок управления, состоящий из триггера, первого элемента ИЛИ, счетчика отсчетов, узла задания коэффициентов деления, группы элементов сравнения, счетчика, двух элементон И, счетчика-делителя, генератора импульсов, выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И, выход счетчика-делителя 45 подключен к входу установки в "0" триггера, вход установки в "1" которого объединен с входом счетчика отсчетов и подключен к выходу первого элемента ИЛИ, входы которого 50 янляются информационными входами устройства, выходы счетчика отсчетов подключены к соответствующим входам узла задания коэффициентов деления, выходы которого соединены с первыми входами элементов сравнения группы, вторые входы которых под" ключены к выходам счетчика, синхронизирующий вход которого соединен с выходом первого элемента И, выход триггера подключен к второму входу второго элемента И, выход которого соединен с входом счетчика-делителя, первый вход регистра сдвига соединен с выходом второго элемента И, в блок управления введен второй элемент ИЛИ,65

1049922

4 — а

«.=о 3

М ««

6«« =Е Х. х 2 « g

=03=«1 3 п«а х

° tl

3 счетчика 7 отсчетов соответствует определенная комбинация кодовых слоев, число которых определяет .количество и значения суммантов,которые аппроксимируют с заданной точностью линейный оператор усреднения

1О т.е. 8«« можно представить в виде суммы двоичных дискрет где ૠ— принимает зна1ение 1, если суммант входит в сумму, аппроксимирующую 1/Н, либо 0 в противном случае. 20

В блоке 2 управления триггер 6 открывает элемент И 11, а также элемент И 12. С выхода генератора

13 через открытый элемент И 11 импульсы поступают на вход счетчика 25

10, а через элемент Й 12 - на вход счетчика-делителя 14 °

В момент равенства текущего кода в счетчике 10 с одним из кодовых слоев узла 8 задания коэффициентов ЗО деления на « -м выходе элементов 9 сравнения формируется импульс, который проходит через элемент ИЛИ 15, на третий вход блока 2 управления..

Этим сигналом, ФоРмиРУемым на выходе блока 2, осуществляется запись .: содержимого регистра 3 сдвига во второй сумматор 4, где происходит предсуммирование текущего кода с содержимым. сумматора 4.

Импульс с выхода элемента И 12 ; 40 поступает на второй выход блока 2 и на вход счетчика-делителя 14. КоэфФициент пересчета К счетчика-делителя 14 равен числу разрядов t1 регистра 3 сдвига без учета дополни- 45 тельных разрядов. Таким образом, с выходов .блока 2 управления выдается серия управляющих импульсов..Но если число импульсов сдвига равно чистку « Разр дов Рег с р 3 сдвига,. 5О то число импульсов и их распределе -:, ние во времени определяется узлом

8 задания коэффициентов деления. В момент равенства числа сдвигающих импульсов, поступающих на регистр

3, коэффициенту счетчика-делителя

14 последний формирует сигнал, возвращающий триггер 6 в исходное состояние. Триггер 6 закрывает элементы И 11 и И.12. Одновременно сигнал с выхода счетчика 14 сбрасывает в нулевое состояние счетчик 10, подго,тавливая его к очередному циклу работы.

Таким образом, содержимое первого сумматора 1 последовательно делится в регистре 3 сдвига на коэффициенты 2, 2«, 2 2 ..., 2, где и— число разрядов регистра 3 сдвига.

По сигналам, поступающим на управляющий.вход сумматора 4, обеспечивается занесение соответствующих суммантов в сумматор, где осуществляется их подсуммирование.

К моменту окончания работы счетчика-делителя 14 регистр 3 сдвига обнуляется (имеется в виду число основных разрядов. регистра), а в сумматоре 4 фиксируется сумма

Максимальное время вычисления текущей оценки среднего значения в тактах равно где со — длительность периода опорной частоты, число основных разрядов регистра 3 сдвига.

В известном устройстве о =3 О и.

3nA,.

Отношение -„- показывает выигрыш о в быстродействии, т.е. предлагаемое устройство позволяет сократить время вычисления на 663.

Таким образом, введение новых связей в устройство. для вычисления текущей оценки среднего значения позволяет увеличить быстродействие устройства и упростить его.

1049922

ФигЛ

ВНИИ ПИ Э ака э 842 8/ 4 7 Тираж 70 б Подпи сцое

Филиал ППП "Патент", r.Óæ îðîä,óë.Ïðîåêòíàÿ,4