Генератор функций хаара

 

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в системах спектрального анализа случайных процессов , а также в аппаратуре обработки звуковых и видеосигналов. Цель изобретения - повышение быстродействия генератора. Генератор содержит регистр сдвига 1, блок 2 памяти, элемент ИЗ, элемент задержки 4, триггеры 5,6, коммутатор 7, элемент ИЛИ 8, счетчик 9, дешифратор 10, элемент ИЛИ 11. В генераторе за п тактов вычисляется п значений функции Хаара. 2 ил. fc (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1439565 А 1 др 4 С 06 Р 1/02

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АЮТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ.. (21) 4227957/24-24 . (22) 13,04. 87 (46) 23.11.88 . Бюл. В 43 (71) Институт технической кибернетики АН БССР (72) А.Г.Names, P.Õ.Ñàäûõîs, С,А.Золотой и A,В, Шаренков .(53) 681.3 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 809124, кл. С 06 F 1/02, 1978.

Авторское свидетельство СССР

В 765796, кл. G 06 F 1/02, 1978. (54) ГЕНЕРАТОР ФУНКЦИЙ ХААРА (57) Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и монет быть использовано в системах спектрального анализа случайных процессов, а тапке в аппаратуре обработки звуковых и видеосигналов. Цель изобретения — повышение быстродействия генератора. Генератор содержит регистр сдвига 1, блок 2 памяти, эле" мент И 3, элемент задержки 4, триггеры 5,6, коммутатор 7, элемент ИЛИ 8, счетчик 9, дешифратор 10, элемент

ИЛИ 11. В генераторе эа и тактов вычисляется и значений функции Хаара., Я

2 ил.

1439565

1 1 1 1 1

О 0 О О

О 0 О О О

О 1 1 О О

0 О О О О

О О О О О

О 1 О О О

О О О 1 0

1 1

1 1 1

1 1 0

О О О

1 0 О

О 0

О О 0

О О О

/ н

) Изобретение относится к автоматике .и вычислительной технике и может быть использовано в системах спектрального анализа случайных процессов, в аппаратуре обработки звуковых и видеосигналов.

Целью изобретения является повышение быстродействия генератора.

На фиг.1 представлена структурная схема генера<гора, на фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие его работу.

Генератор функции Хаара содержит ,регистр 1 сдвига, блок 2 памяти (ПЗУ), элемент И 3, элемент . задержки, триггеры 5 и 6, коммутатор 7, элемент

ИЛИ 8, счетчик 9, дешифратор 10, элемент ИЛИ 1 1, тактовый вход 12 генератора, вход 13 номера функции и выходы

14 и 15 генератора.

На временных диаграммах показаны следующие сигналы: U, " напряжение. на тактовом входе 12; U - напряжение на выходе регистра 1; U> — напряжение на выходе триггера 5; U4 — напря-25 жение на выходе элемента И 3, U<— напряжение на выходе триггера 6;.Uz— напряжение на выходе элемента ИЛИ 8;

U — напряжение на выходе элемента 4 задержки 0з и U> — напряжения cootветственно на суммирующем и вычитающем входах счетчика 9 U " напряжение на выходе дешифратора 10 (на входе элемента ИЛИ 11). Для показанного на фиг,2 случая в регистр 1 записан код 00100000. 35

В ПЗУ 2 записаны положительные значения функций Хаара (начиная с первого адреса), матрица для которых

Н размерностью 08 имеет вид

Устройство работает следующим образом.

Исходное состояние счетчика 9 и триггеров 5 и 6: в начальный момент времени счетчик 9 и триггеры 5 и,6 установлены в "О". На дресньй вход 55

ПЗУ 2 поступает двоичный код номера функции Хаара, по которому из ПЗУ выбирается соответствук ций код и записывается в регистр 1. Затем на вход 12 подаются тактовые импульсы, сдвигающие содержимое регистра 1 в сторону младшего разряда. Одновременно тактовые импульсы подаются на вход триггера 5 и осуществляют по переднему фронту запись информации с выхода младшего разряда регистра 1 в триггер 5, а также поступают на вход элемента И 3.

Если в регистр 1 записан код, начинающийся с единицы в младшем разряде, например код 111 11111, то по переднему фронту первого тактового импульса триггер 5 устанавливается

s состояние "1". В результате на выходе элемента ИЛИ 8 появляется сигнал "1", который открывает элемент И 3 для прохождения тактовых импульсов, включая первый импульс, под действием которого осуществляется установка триггера 6 в состояние

На выходах 14 и 15 генератора присутствуют сигналы "1", что соответствует значению функции Хаара +1.

Так как триггер 5 теперь находится в состоянии "1", то коммутатор 7 подключается к суммирующему входу счетчика 9. Тактовые импульсы с выхода элемента И 3 через элемент 4 задержки и коммутатор 7 поступают на суммирующий вход счетчика 9,который подсчитывает их. Так как в результате N сдвигов содержимого регистра 1 и запаса значений младшего разряда в триггер 5 состояние "1" триггера 5 не изменяется, то счетчик 9 импульсов заполняется, приняв значение "1" во всех разрядах. На выходе дешифратора

10 появляется импульс который устанавливает в состояние "О" счетчик 9 и триггер 5. Коммутатор 7 подключается к вычитающему входу счетчика 9.

Одновременно этот импульс проходит элемент ИЛИ 1 1 и устанавливает в исходное состояние "О" триггер 6.

Цикл вычислений первой функции Хаара закончен sa N тактов работы, при этом ее значения все время равны +1, так как триггеры 5 и 6 находятся в состоянии "1" s течение всех тактов работы.

Если в регистр 1 записан код, имеющий О в младшем разряде, например код 00100000, то s течение первых двух тактовых импульсов состояние

"0" триггеров 5 н 6 не изменяется, элемент И 3 закрыт для прохождения

á5 4

3 14395 тактовых импульсов, содержимое счетчика 9 равно нулю,.а на выходах 14 и 15 генератора присутствуют сигналы

"0", что соответствует нулевому значению функции Хаара на первом и вто5 ром тактах работы. По заднему фронту второго тактового импульса (фиг.2) на .выходе младшего разряда регистра 1 появляется сигнал "1". Следовательно, 10 по переднему фронту третьего тактового импульса триггер 5 устанавливается в состояние "1", коммутатор 7 переключается на суммирующий вход счетчика 9, а на выходе элемента ИЛИ 8 появляется сигнал "1"„ который открывает элемент И 3. Третий тактовый импульс с выхода элемента И 3 устанавливает триггер 6 в состояние "1", а через элемент 4 задержки и коммутатор 7 записывается в счетчик 9. Задержка на элементе 4 необходима для того, чтобы коммутатор 7 успевал переключаться до поступления импульса на его информационный вход. На выхо- 25 дах 14 и 15 генератора присутствуют сигналы "1", а значение функции на этом такте равно +1. В результате сдвига содержимого регистра 1 по окончании третьего тактового импульса в 30

его младшем разряде присутствует сигнал "0". Поэтому но переднему фронту четвертого тактового импульса триг. гер 5 устанавливается в состояние

"0", коммутатор 7 переключается на вычитающий вход счетчика 9, а на выходах 14 и 15 присутствуют сигналы

"0" и "1", что соответствует значению

-1 функции Хаара. Четвертый тактовый импульс проходит элемент 4 задержки, коммутатор 7 и, поступив на вычитающий вход счетчика 9, уменьшает его содержимое. Так как ранее в счетчик

9 записан только один импульс, то счетчик возвращается в состояние "0"

45 а на выходе дешифратора 10 появляется импульс, который проходит элемент

ИЛИ 11 и возвращает триггер 6 в состояние "0". На выходах 14 и 15 генератора присутствуют сигналы "0", которые не изменяются для последующих тактов работы, что соответствует нулевым значениям функции Хаара.

Аналогичным образом вычисляются значения других функций Хаара. Состояние триггера 6 определяет значение функции Хаара (если состояние "1", то значение функции равно 1, а если "0", то функция имеет значение О) ° а состояние триггера 5 определяет знак функции (если состояние триггера "1", то знак функции "+", а если состояние "0", то знак "-"). ф о р и у л а и з о б р е т е н и я

Генератор функций Хаара, содержащий регистр сдвига, элемент И, первый вход которого является тактовьм входом генератора, счетчик, первый и второй триггеры, выходы которик являются выходами генератора, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью позьнпения быстродействия, в него введены коммутатор, элемент задержки, дешифратор, первый и второй элементы

ИЛИ, блок памяти, адресный вход которого является входом номера функции генератора, при этом выход блока памяти подключен к параллельному информационному входу регистра сдвига, входы первого элемента ИЛИ соединены с выходами первого и второго триггеров, а выход подключен к второму входу элемента И, выход элемента И соединен с единичньм входом первого триггера и через элемент задержки с информационным входом коммутатора, суммирующий и вычитающнй входы счетчика соединены с первьм и вторым выходами коммутатора, а выход счетчика подключен к входу дешифратора, первый выход дешифратора соединен с установочными входами счетчика и второго триггера и с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к второму выходу дешифратора, а выход второго элемента ИЛИ соединен с нулевым входом первого триггера, выход регистра сдвига подключен к информационному входу второго триггера, выход которого соединен с управляющим входом коммутатора, синхронизирующий вход регистра сидвига и управляющий вход записи второго триггера подключены к тактовому входу генератора.

1439565

Составитель В.Байков

Редактор О.Юрковецкая Техред А. Кравчук

Корректор Л. Пилипенко

Заказ 6077/47 тр 704

I I

ВНИИПИ. Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул, Проектная, 4