Многоканальный анализатор

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДН ЕЛЬСТВУ (6!) Дополнительное к авт. саид-ву

Союэ Советских

СоейИалистичесиих

Республик

«ii705459 (51)М. Кл. (22) Заявлено 01.0677 (21) 2490406/18-?.4 с присоединением заявки М— (23) Приоритет

G 06 F 15/36

Государственный коинтет

СССР но делам изобретений н открытий (53) УДК 681,З. (088. 8) Опублииовано251229 Бюллетень Н9 47

Дате опубликования описания 281279 (72) Автор

H3с 6 етеии л

Л.И.Дрель (7) ) ЗЕЛЕИтЕЛЬ . Кишиневский завод счетных машин имени 50-летия СССР (54) МНОГОКАНАЛЬНЫЙ АНАЛИЗАТОР

Изобретение относится к области вычислительной техники, предназначенной для анализа статистических свойств случайных величин и их оце нок. Изобретение может быть использовано при построении различных многоканальных специализированных вычислительных устройств и информационно-измерительных систем.

Известны многоканальные статистические анализаторы, служащие для определения функций и плотностей . распределения случайных процессов, а также для получения их числовых характеристик. упрощенная схема известных анализаторов может быть представлена в виде блока измерения и управления, соединенного с канальными счетчиками (1). Наиболее близким по техническому решению к данному изобретению является широкодиапазонный многоканальный анали» затор, предназначенный для определения функции распределения. временных интервалов между выбросами слу- чайных процессов. Он содержит блок измерения временных интервалов, вы- . ходы которого подключены к входам соответствующих счетчиков, а вход блока измерения временных интервалов соединен с выходом блока управления (2), Принцип работы этого анализатора заключается в определении функции распределения в заданном числе точек путем сравнения интервалов между выбросами случайного процесса с калиброванными стробами, формируемыми в блоке нэмерения и управления, начало которы соот-, ветствует приходящему выбросу. Еслй время прихода следующего выброса превышает длительность некоторого строба, то этот выброс будет. эарегистрирован всеми счетчиками, номера

t5 которых совпадают и превышают номер строба. После окоНчания реализации некоторого процесса на счетчиках будут подсчитаны числа выбросов, расстояние между которыми не превы20 шают выбранных временных интервалов.

Стремление повысить точность и достоверность результатов измерения в прототипе, связанное с увеличением

25 длины анализируемой выборки, влечет эа собой повышенные аппаратурные затраты, обусловленные увеличением емкости канальных счетчиков, что является недостаткоМ прототипа. Так

-как обычно не известен характер

705459 функции распределения временных интервалов между выбросами случайных процессов, то емкость, всех счетчиков выбираются равными друг другу, а величина этой емкости обусловливается максимально возможной степенью заполнения любого счетчика для обеспечения требований к точности и достоверности измерений, Ясно, что некоторые. счетчики будут. заполнены полностью, а некоторые останутся почти пустыми, Отношение числа триггеров, составляющих канальные счетчики, сработавших хотя бы раз в результате измерения, к общему числу триггеров в канальных счетчиках можна назвать условным коэффициентом ис-. пользования оборудования. Очевидно, что в прототипе подобный условный коэффициент весьма мал, а при увеличейии емкости канальных счетчиков и при значительном числе каналов он уменьшается еще больше.

Целью изобретения является уменьшение затрат оборудования и повышение точности измерений, Это достигается тем, что в анализатор введены элемент ИЛИ, узлы подключения, дополнительные счетчики, распределитель и узлы анализа заполнения, вход каждого из которых соединен.с выходом соответствующего счетчика, первый выход — с соответствующим входом элемента ИЛИ,а вторые выходы узлов аналйза заполнения соединены с первой группой входов ,каждого узла подключения, выход Каждого из которых соединен с входом соответствующего дополнительного счетчика, при этом выходы распределе ния и счетчиков соединены соответственно со второй,и третьей группой входов узлов подключения, кроме того узел анализа состоит из элементов И, вход которого является входом узла, а выход элемента И через триггер подключен к входу одновиб-! ратора и ко второму выходу узла, а выход одновибратора является йервым выходом узла анализа заполнения, кроме того узел подключения состоит из элементов И, ИЛИ, НЕ и группы элементов И, первая и вторая группа входов которой являются соответственно первой и второй группой входов узла,а выход каждого элемента И груп. пы соединен с первым входом соответствующего элемента И и с входом соот. ветствующего элемента НЕ,выходы которых соединены соответственно с третьей группой входов элементов И группы, вторые входы элементов И являются третьей группой входов узла подключения, выходы элементов И соединены с соответствующими входами

-элемента ИЛИ, выход которого является выходом узла подключения.

На фиг.1 изображена структурная схема многоканального анализатора; на фиг.2 — схема узла анализа заполнения; на фиг.3 - схема узла подключения.

Анализатор содержит блок 1 иэмерения и блок управления 1, связанные с

-счетчиками 2, узлы 3 анализа заполнения, подключенные к соответствующим счетчикам 2, элемент ИЛИ 4, вхо)ð ды которого связаны с импульсными выходами узлов 3 анализа заполнения, распределитель 5, вход которого присоединен к выходу элемента

ИЛИ 4, узлы подключения 6, уп15 равляющие входы которых связаны с соответствующими выходами распределителя 5, с управляющими выходами других узлов 6 подключения и потенциальными выходами узлов 3 анализа

20 заполнения, а информационные — с выходами счетчиков 2, дополнительные счетчики 7, связанные с информационными выходами. соответствующих узлов б подключения, элемент И 8, выход которого связан с входом установки единицы триггера 9, присоединенного своим прямым потенциальным выходом к одновибратору 10, элемент И 11 для управляющих сигналов, элемент

И 12 для информационного сигнала, 30 инвертор 13 элемент ИЛИ 14.

Работа мнгоканального анализатора осуществляется следующим образом.

Реализация исследуемого процесса поступает на вход блоков измерения и управления 1, 1 . После окончания измерения реализации в счетчиках

2 окажутся числа, по которым можно .будет судить об измеряемых харак40 теристиках случайного процесса (функция, плотность распределения, число-. вая характеристика). Исходно каждый иэ N счетчиков 2 содержит определенное число триггеров, ориентирован45 ное на среднюю степень заполнения счетчика 2. Очевидно, что в процессе работы заполнения счетчиков 2 будет происходить по разному. В узлах 3 анализа заполнения, подключенных

50 к выходам счетчиков 2, однозначно фиксируется момент полного заполнения соответствующего счетчика 2. В момент полного заполнения счетчика

2 (все триггеры установлены в еди55 ницу) на выходе элемента И 8 появляется сигнал, устанавливающий в единицу триггер 9. Перепад из нуля в единицу на входе одновибратора 10 обеспечивает появление импульса на его выходе. Таким образом, при

60 полном заполнении какого-либо счетчика 2 (фиг.2) на импульсном выходе соответствующего ему узла 3 анализа .заполнения вырабатывается импульс, поступающий через элемент ИЛИ 4

65 на вход распределителя 5, а на по705459

Формула изобретения

1, Многоканальный анализатор, содержащий блок измерения временных интервалов, выходы которого подключены к входам соответствующих счетчиков, а вход блока измерения временных интервалов соединен с выходом блока управления, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения затрат оборудования и повышения точности, в анализатор введены элемент ИЛИ, узлы подключения, дополнительные -счетчики, распределитель и узлы анализа заполнения, вход каждого иэ которых соединен с выходом соответствующего счетчика, первый выход — с соответствующим входом элемента ИЛИ, а вторые выходы узлов анализа заполнения соединены с первой группой входов каждого узла подключения, выход каждого иэ которых соединен с входом соответствующего дополнительного счетчика, при этом выходы распределителя и счетчиков соединены соответственно со второй и третьей группой входов узлов подключения.

2. Многоканальный анализатор по п.1, отличающийся тем, что узел анализа заполнения состоит из элемента И, вход которого является входом узла, а выход элемента И че- . рез триггер подключен к входу одновибратора и ко второму выходу узла,. а выход одновибратора является первым .выходом узла анализа заполнения, тенциальном выходе узла 3, связанном с узлами б подключения, появляется уровень логической единицы, Распределитель 5 может быть построен, например,на основе регистра сдвига с одной перекрестной связью. Число 5 триггеров в распределителе 5 выбирается равным М вЂ” количеству узлов б подключения и соответственно дополнительных счетчиков 7. При поступлении импульсов на вход от первого до последнего триггера распределителя 5 распространяется волна единиц, В распределитель 5 должен быть введен элемент И, входы которого присоединены к выходам триггеров распределителя 5, а выход — к входам установки единицы триггеров распределителя . 5 (на схеме не показано).. Таким образом будет заблокировано распространение волны нулей, следующее за волной единиц, специфичное для кода Либау-Крейга.

Рассмотрим процесс заполнения счетчиков 2.

Пусть, например, полностью заполнился один иэ счетчиков 2. При этом импульс с выхода соответствующего ему узла 3 через элемент ИЛИ 4.поступит на вход распределителя 5, а уровень логической единицы с потенциального выхода узла 3 — на управляющие входы узлов подключения б. Волна единиц в распределителе

5 распространится на один разряд.

Совпадение уровня логической .единицы, поступившего с выхода триггера, 35 сработавшего последним в .распределителе 5-и уровня с выхода узла анализа заполнения 3, вызвавшего последнее переключение в распределителе 5, произойдет в узле подключе- 40 ния б, соответствующем этому .выходу» распределителя 5, При этом будет разрешена связь заполнившегося счетчика 2 через узел подключения б с дополнительным счетчиком 7, то есть 45

:будет, увеличена суммарная емкость счетчика 2. При заполнении другого счетчика 2 буцет обеспечено подклю-. чение к нему следующего счетчика 7.

Таким образом, будет увеличиваться 50 емкость счетчиков только тех каналов, в которых зто увеличение действительно требуется, а не всех счетчиков.

На фнг.3 показан пример выполне 55 ния m-ro узла б подключения,(m от 1 до М ) .Выходная управляющая шина, обозначенная (1-m), связывает входы всех элементов И группы элементов И 11 для управляющих сигналов (2-)и) — всех вторых, а (N-m)

% всех N-ых. Обобщенные шины (1-m), (2-m)» (N-в)» объедийяют соответственно выходные управляющих шины (1-m), (2-)п), (N-e), исходящие иэ других узлов подключения, При совйадении уровней логической единицы с потенциального выхода узла анализа заполнения 3, с выхода распределителя 5 и с управляжщих шнн на входе n-ro элемента И 11/и от 1 до N / нулевой логический уровень с выхода инвертора 12 блокирует входы остальных элементов И 11 данного узла подключения и п- ые элементы

И 11 в остальных узлах б подключения. Разрешающий единичный уровень на входе ячейки И 12 пропускает сигнал в выходе и-ого канального счетчика через ячейку И 12 и ячейКу

ИЛИ 14 на вход добавочного счетчи-! ка.

Таким образом, благодаря подобной органиэации многоканального анализатора, обеспечивается воэможность исходно устанавливать канальные счетчики с емкостью, рассчитанной ! на среднюю степень заполнения и по мере необходимости (при полном заполнении) к некоторым иэ них подключать добавочные счетчики, увеличивая суммарную емкость конкретного канала.

705459

3. Многоканальный анализатор по и l;отличающийся тем,что узел подключения состоит из элементов И, ИЛИ, НЕ и группы- элементов И, первая и вторая группа входов которой являются соответственно первой и второй группой входов узла, а выход каждого элемента И группы соединен с первым входом соответствующего элемента И с входом соответствующего. элемента НЕ, выходы которых соединены соответственно с тре-. тьей группой входов элементов И группы, вторые входы элементов И являются третьей группой входов узла подключения, выходы элементов И соединены с соответствующими входами элемента ИЛИ, выход которого является выходом узла подключения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 409229, кл.G 06 F 15/36, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР, Р 354418, кл. G 06 F 15/36, 1971 (прототип) .

705459

Поменциарвнми

6млоФ

Г пещенциадаиога

Аюми ума анют фарп.3 3алфднеиия Ф

ЦНИИПИ Заказ 8032/52 Тираж 780 Подписное

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 (2-м

3 догм Р кдиа

c

С патеициадфноы дмкоди узла

ВНОбмзй 3ОлОЯИРМУЯ 1

1 патент иарМеъф мтоРа у.ма рнол ж лааам елиЯ 2 умьююи

РмяпУ