Устройство для определения среднего арифметического значения

 

Изобретение предназначено для определения среднего арифметического значения случайных значений и может быть использовано в специализированных средствах вычислительной техники. Отличие изобретения заключается в применении сумматора, счетчика текущего значения и пускового триггера; совокупность введенных узлов позволяет повысить быстродействие устройст ва. При поступлении текущего значения сигнала на счетчик сумматор формирует приращение между предыдущим средним значением и текущим значением процесса, величина которого складывается с текущим значением, формируя текущее значение среднего арифметического . 1 ил. to (Л ю САЭ NU СХ) 4 СО

СОЮЗ COBETC КИ Х

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (ц 4 С 06 Р )5/36

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

/ У.:

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ - "" г

Н АВТОРСКОМ ./ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 38!9809/24-24 (22) 30.1).84 (46) 30.05.86. Бюл. ) 20 (71) Львовский ордена Ленина политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) 3. Ш. Батршин, В. Б. Дудыкевич, P. M. Катарина, Л. Т. Пархуць и 3. M. Стрилецкий (53) 681.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

))- 698003, кл. G 06 F 15/36, 1977.

Авторское свидетельство СССР

Р 1008751, кл. G 06 F 15/36, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СРЕДНЕГО АРИФМЕТИЧЕСКОГО ЗНАЧЕНИЯ

„„SU„„12 4849 А1 (57) Изобретение предназначено для определения среднего арифметического значения случайных значений и может быть использовано в специализированных средствах вычислительной техники.

Отличие изобретения заключается в применении сумматора, счетчика текущего значения и пускового триггера; совокупность введенных узлов позволяет повысить быстродействие устройства. При поступлении текущего значения сигнала на счетчик сумматор формирует приращение между предыдущим средним значением и текущим значением процесса, величина которого складьгвается с текущим значением, формируя 3 текущее значение среднего арифметического. 1 ил.

Устройство состоит из счетчика 1 текущего значения, управляющего триггера 2, пускового триггера. 3„ генератора 4 тактовых импульсов, инверсный выход триггера 2 подключен к первому входу первого элемента И 5, прямой выход управляющего триггера 2 соединен с первым входом второго элемента И 6, второй вход которого объединен с вторым входом элемента.

И 5 и подключен к выходу элемента 7 задержки, выход генератора тактовых импульсов подключен к первому входу третьего элемента И Я,. второй вход которого соединен с прямым выходом

1 пускового триггера 3, выход второго элемента И 6 соединен с прямым входом четвертого элемента И 9, выход элемента И 5 соединен с прямым входом пятого элемента И 10 к с входом сложения первого реверсивного счетчика 11, вход вычитания которого подключен к выходу второго элемента

И б, выходы счетчика 1 текущего зна-. чения соединены сooòâåòñòâeííî с входами первого слагаемого сумматора

12 и кнформацконнымк входами второго реверсивного счетчика 13, вход сложения которого подключен к выхоцу четвертого элемента И 9, инверсный вход которого объедкнен с ггнверсш:и.. входом пятого элемента И 10, с входом параллельной записи счетчика 14

ИМПУЛЬСОВ И СОЕДИНЕН С ВЫХОДОМ ПЕремножения счетчика 14-, счетный

ВхОд кОтОрОгО Ооъединен с вхОдом элемента 7 задержки и подключен к выходу третьeãî элемента И 8, информационные входы счетчика 14 импульсов соединены с инверсными выходами счетчика 15 числа выборок. счетный вход которого объединен с входамк параллельной записи первого и второго реверсквных счетчиков 11 v 13, с входом установки в "1" пускового триггера и является входом запуска устройства, инверсные выходы второго

1!2

412

1 1234

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах автоматического управления и контроля, а также в устройствах аппаратной реализации средств математического обеспечения

ЭЦВИ.

Цель изобретения — уггрощение устройства и повышение быстродействия.

На чертеже изображена блок-схема устройства. !

849 2 реверсивного счетчика 13 соединены соответственно с входами второго слагаемого сумматора 12, вьгходы которогоо подключены к информационным вхофам первого реверсивного счетчика 11, выход переполнения и обнуления которого соединен с входами установки в ноль управляющего и пускового триггеров 2 и 3, инверсный выход управляющего триггера 2 подключен к входу сигнала переноса сумматора 12, выход сигнала переноса которого соединен с входом установки в "i" триггера 2, счетный вход счетчика 1 является информационным входом устройства.

Работа устройсгва основана на реализации алгоритма

А + (f( где A, ; Агр, — соответственно те1 1 кущее и предыдущее среднее арифметическое значение;

А, -- текущее значение элемента и выборки; п — размер выборки.

Ь устройстве среднее арифметическое значениепопучается путемсложения (при А,„ A ) или вычитания (при А„А гр ) двух чисел, причем и грр-„ первое число -- зто текущее значение, а старое число получается за счет изъятия каждого и ГО импульса из по с тедовательности импульсов, определякнцей разницу между гредыдущим средним арифмети .еским и текущим значениями элемента выборки, что соответственно произведению (А. — А ) (I n. (и

В начальный момент после сигнала

"Ус., О (пепи установки Hа схеме не ноказаны) триггеры 2 и 3 и реверсивный счетчик 13 находятся в нулевом состоянии, счетчики импульсов 14 и чисел выборок 15 заполнены, в счетчике 1 текущего значения записано первое значение А

Так как на входы сумматора 12 подано два числа, одно число, равное инверсному числу реверсивного счетчика 13 ((з данном случае в счетчике записан "О ), а другое — равное числу

А,. счетчик". 1, то на выходе сигнала переноса появляется 1",,переключается управляюшкй триггер 2 и на вход сигнала переполнения подается О, а з на выходе сумматора 12 появляется число А -l. (В момент прихода сигнала на вход запуска устройства в реверсивный счетчик 11 переписывается число, равное числу на выходе сумматора 12, реверсивный счетчик 13 переписывает число, равное числу на выходе счетчика 1 текущего значения, счетчик 15 числа выборок обнуляется. В общем случае в !О нем записывается число, равное и 1, в данном случае О, триггер 3 запуска переключается и дает возможность прохождения импульсов от генератора

4 через элемент И 8 на счетный вход счетчика 14, через элемент 7 задержки и через элемент 5 И на вход реверсивного счетчика ll,через элемент

И 10 на вычитающий вход реверсивного счетчика 13 или через элемент И 6 Hà 20 вход реверсивного счетчика 11, а через элемент И 9 на вход сложения реверсивного счетчика 13 (в данном случае второе) .

Счетчики импульсов 14 и числа 15 выборок представляют собой делитель частоты, работа которого описывается выражением

1234849

Устройство для определения среднего арифметического значения, содержащее управляющий триггер, инверсный выход которого подключен к первому входу первого элемента И, выход которого соединен с входом сложения первого реверсивного счетчика, вход вычитания которого подключен к выходу второго элемента И, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, выход четвертого элемента И подключен к входу сложения второго реверсивного счетчика, выход вычита.ния которого соединен с выходом пятого элемента И, счетчик числа выборок, вход которого является входом запуска устройства, элемент задержки и счетчик импульсов, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства и повышения быстродействия, оно содержит сумматор, счетчик текущего значения и запускающий триггер, при этом выходы счетчика текущего зчачения подключены соответственно к входам первого слагаемого сумматора и к информационным

n — I — f ъх (3) f

5 ь1х в следующих тактах

1 (2)

Делитель частоты вместе с элементами 7 задержки, И 5, И 10 или И 6, И 9 представляет собой делитель частоты, работа которого представляется выражением

Для того, чтобы появился импульс об- 40 нуления или переполнения реверсивного счетчика 11, требуется количество импульсов, равное числу А, -А„, в данном случае А, это же количество импульсов проходит через делитель

45 частоты и суммируется или в реверсивном счетчике 13 с числом А и (в данном случае суммируется число А, с числом "0") . После импульса обнуления или переполнения реверсивного счетчи-50 ка ll триггеры управления 2 и пуска

3 переключаются и устройство принимает состояние готовности. На прямых выходах реверсивного счетчика 13 будет среднее арифметическое значение.

Аналогично осуществляется работа

Время работы элементов 5 И, !О И и 6 И, 9 И определяется соответственно величиной текущего значения А „ и величиной предыдущего среднего арифметического значения А . Кроме тоср„., го, выходным сигналом переноса сумматора 12 и управляющим триггером 2 происходит управление этими элементами. Это управление заключается в том, что при А, „ . А на выходе сигнала переноса сумматора 12 появляется "1", которая переключает управляющий триггер 2 в состояние "I", и импульсы проходят через элемент 6 И на вычитающий вход реверсивного счетчика 1! и через элементы 6 И, 9 И на вход реверсивного счетчика 13. При А, > A„

tl-i на выходе сигнала переноса сумматора

l2 появляется "0", триггер 2 устанавливается в состояние "О" и импульсы проходят через элемент 5 И на вход реверсивного счетчика 11 и через элементы 5 И и 10 И на вычитающий вход реверсивного счетчика 13. Так, к числу А„, переписанному в реверсивный счетчик 13, прибавляется или вычитается число (A, „, — А„) —, что

h- соответствует соотношению (I ), Формула изобретения

1234849 ства

Составитель Л. Григорьян-Чтенц

Редактор Е, Копча Техред М. Ходанич Корректор С, Шекмар

Заказ 2987/52

Тираж б71 Подписное

ВНИИПИ Государсвенного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 (1роизводственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. .t: åêòíàÿ, 4 входам второго реверсивного счетчика, инверсные выходы которого соединены соответственно с входами второго слагаемого сумматора, выходы которого подключены к соответствующим информационным входам перво.-о реверсивного счетчика, вход параллельной записи которого объединен с входом параллельной записи второго реверсив- 10 ного счетчика, с входом установки в

"1" пускового триггера и является входом запуска устройства, инверсный выход управляющего триггера подключен к входу сигнала .переноса сумматора, 15 выход сигнала переноса которого соединен с входом установки в "О" управляющего триггера, вход установки в "1" которого объединен с вхоцом установки в "1" пускового триггера 20 и подключен к выхоцу переполнения и обнуления первого реверсивного счетчика, инверсные выходы счетчика числа выборок соединены с соответствующими информационными входами счетчика импульсов, выход переполнения которого подключен к входу параллельной записи счетчика импульсов и к инверсным входам четвертого и пятого элементов И, прямой вход четвертого элемента И соединен с выходом второго элемента И, прямой вход пятого элемента И подключен к выходу первого элемента И, второй вход которого объединен с вторым входом второго элемента И и соединен с выходом элемента задержки, вход которого объединен со счетным входом счетчика импульсов и подключен к выходу третьего элемента И, второй вход которого соединен с единичным выходом запускающего триггера, счетный вход счетчика текущего значения являет ся информационным входом устрой