Коррелометр

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к евт. сеид-ву (51)м. к,. (22) Заявлено 130879 (21) 2809530/18-24 с присоединением заявки ¹â€” (23) G 06 F 15/336

Государственный комитет

СССР ао делам изобретений и открытий

Приоритет

Опубликовано 300681, Бюллетень Н924 (53) УДК 681.323 (088. 8) Дате опубликования описания 3006„81

В. A. Дудков, В. И. Корнейчук, В. A. Пономаренко, Я.A. Рахлин, Л,A. Савченко, Е.Н. Сосновчик

В.П. Тарасенко и Я.И. Торошанко (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) КОРРЕЛОМЕТР

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при разработке специализированных вычислительных устройств.

Известны устройства для вычисления корредяционной функции, в котором для хранения аргументов используются каскады регистров сдвига, входы и выходы которых коммутируются в определенном порядке на входы блока умножения (11.

Это устройство содержит блок выделения модуля, делители напряжения, блок адреса и другие нестандартные блоки, что приводит к большим àïïàратурным затратам.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для вычисления. корреляционной функции, содержащее синхронизатор, соединенный с управляющими входами коммутатора и блока умножения, информационный вход которого соединен с выходом блока умножения, а выходы - co входами накапливающих сумматоров, многокаскадный сдвиговый регистр, выходы всех каскадов которого переключаются дополнительным коммутатором (21, Построение такого устройства требует также больших аппаратурных затрат, а большое число связей не дает возможности испольэовать для его построения многоразрядные сдвиговые динамические регистры с ограниченным числом внешних выводов.

Цель изобрЕтения — упрощение коррелометра. укаэанная цель достигается тем, что в коррелометр, содержащий регистры сдвига, коммутатор, информационный вход которого подключен к информационному выходу блока умножения, выходы соединены со входами соответствующих накапливающих сумма1З торов, введены блок управления, семь. элементов И, два элемента ИЛИ и маркерный регистр, первые входы первого и второго элементов И являют ся соответственно первым и вторым

20 информационным входами коррелометра, входом синхронизации которого является первый вход блока управления, второй и третий входы которого сое динены соответственно с .управляющим выходом блока умножения и с выходом маркерного регистра, первые входы ,третьего и четвертого элементов И соединены .соответственно с выходам;. второго и первого регистров сдвига, 30 первые входы пятого и шестого

842830 элементов И подключены соответственно к выходам первого и второго регистров сдвига, входы которых соединены с выходами соответствующих элементов ИЛИ, входы первого элемента ИЛИ подключены соответственно к выходам первого., второго и третьего элементов И, а входы второго элемента ИЛИ;соединены соответственно с .выходами четвертого, пятого и шестого элементов И, выход седьмого элемента И соединен с управляющим входом маркерного регистра выход которого объединен с его входом, первый и второй информационные входы блока умножения подключены соответственно к выходам третьего и шестого элементов И, Управляющий вход блока умножения подключен к первому выходу блока управления, вто рой выход которого соединен с управляющим входом коммутатора, третий выход блока управления, подключен ко вторым входам второго, третьего, пятого, шестого элементов И и к первому входу седьмого элемента И, четвертый выход блока управления соединен со вторыми входами первого, четвертого и,седьмого элементов И, с третьими входами второго и пятого элементов И, третий вход седьмого элемента И соединен со входом синхронизации коррелометра.

Кроме того, блок управления содержит три триггера, счетчик, дешифратор, четыре элемента задержки, шесть элементов И и два элемента ИЛИ первый вход первого элемента И объединен со входом первого элемента задержки и является первым входом блока управления, второй вход которого соединен с первыми входами второго и третьего элементов И, четвертый вход блока управления соединен с первыми входами четвертого и пятого элементов И, первым, вторым третьим и четвертым выходами блока управления являются соответственно выход второго элемента задержки, выходы дешифратора, выход первого триггера и выход второго триггера являются соответственно первым, вторым, третьим и четвертым выходами блока управления, С и D — входы второго триггера соединены соответ-, ственно с выходом четвертого элемен та И и с первым выходом дешифратора, выход второго триггера подключен к перв ау входу шестого элемента И, второй вход которого через третий элемент задержки подключен к выходу четвертого элемента И, выход шестого элемента И соединен с первыми входами элементов ИЛИ, вторые входы которых подключены к выходу второго элемента И, второй вход которого объединен со вторым входом третьего элемента И и подключен к последнему выходу дешифратора, вторые входы четвертого и пятого элементов И соединены с выходами первого элемента задержки, вход второго элемента задержки подключен к выходу первого элемента И, входы дешифра тора подключены соответственно к разрядным выходам счетчика, выход первого элемента ИЛИ соединен со счетным входом счетчика, вход уста новки нуля которого подключен к выходу третьего элемента И, входы

С и D первого триггеРа подключены соответственно к выходу пятого элемента И и к выходу третьего триггера, единичный вход которого подключен к выходу второго элемента ИЛИ, 1$. а нулевой — к выходу четвертого элемента задержки, вход которого соединен с выходом пятого элемента И, выход первого триггера соединен со вторым входом первого элемента И.

2п . На фиг. 1 представлена структурная схема коррелометра; на фиг.2 — структурная схема блока управления.

Устройство для вычисления корреляционной функции (фиг. 1) содержит пеРвый 1 и второй 2 динамические регистры сдвига разрядностью соответственно в и т (, где т — разряд-, ность входных чисел, 8. — максимальное число промежутков сдвига для . вычисления корреляционной функции- °

Ко входам регистров 1 и 2 подключены, соответственно, выходы элементов

ИЛИ 3 и 4. Ко входам элемента ИЛИ 3 ,через первый элемент И 5 подключен информационный вход б, через элемент

35 И 7 — выход регистра 2, через элемент И 8 — выход регистра 1. Ко входам .элемента ИЛИ 4 через элемент

И 9 подключен второй информационный вход 10, через элемент И 11 — выход

4р РегистРа 1, через элемент И 12 выход регистра 2. Выход управления приемом 13 блока управления (Б.у) 14 подключен к прямым входам элементов И 5 и И 9 и к инверсным входам элементов И 7, И 11, И 15.

Выход управления выдачей lб Б.У, 14 связан с прямыми входами элементов .

И 8 и И 12 и с инверсными входами элементов И 7, И 11 и И 15. Тактирующий вход 17 связан со входом элемента И 15, выход которого соединен со входом сдвига (5 +1) -разрядного маркерного регистра 18, выход и вход которого объединены и подключены ко входу Б,У,14. Выходы элементов

55 И 8 и И 12 подключены ко входам блока 19 умножения выход которого через коммутатор 20 соединен со входами накапливающих сумматоров 21.

Выходами 22 устройства являются выхоgp ды накапливающих сумматоров 21.

Один из.выходов Б.у. 14 подключен к блоку 19 умножения, а другой к коммутатору 20.

Блок 14 управления содержит (фиг. у двоичный счетчик 23, выходы кото842830 рого подключены к неполному дешифратору 24. Выход 0 дешифратора 24 подключен к D-входу триггера 25 приема. На С-вход триггера 25 подключен выход схемы И 26, входы которой соединены с выходом маркерного регистра 18 и с подключенным через элемент задержки 27 выходом тактирующего сигнала.

На С-вход триггера 28 подключен .выход схемы И 29, входы которого соединены с выходом маркеоного регистра 18 и выходом элемента 27 задержки. Выход элемента И 29 через элемент задержки 30 подключен ко .входу установки в 0 триггера 31; единичный выход которого связан с

D-входом триггера 28.

Выход 13 триггера 25 подключен к первому входу схемы И 32, ко второму входу которой через элемент задержки 33 подключен выход схемы

И 26. Выход схемы И 32 соединен с первыми входами схем ИЛИ 34 и ИЛИ 35, ко вторым входам которых подключен выход схемы И 36. Выход Конец умножения блока 19 подключен к первым входам схем И 36 и И 37.

Ко второму входу схемы И 37 и к инверсному входу схемы И 36 подключен выход (3+1) дешифратора 24. Выход схемы И 37 подключен к R-входу счетчика Z3.

Выход схемы ИЛИ 34 подключен к счетному входу +1 счетчика 23.

Выход схемы ИЛИ 35 подключен к.

S-входу триггера 31.

Выход 16 триггера 28 связан с первым входом схемы И 38, на второй вход которой подключен выход тактирующего сигнала Т„.

Выход начала умножения со схемы

И .38 через элемент 32 задержки подключен к блоку 19. Выход тактирующего сигнала Т подключен ко входу 17 схемы И 15 (фиг. 1).

Выходы 1, 2, 3,...(+1 неполного дешифратора 24 подключены к блоку 20

Устройство для вычисления корре ляционной функции.(фиг. 1) работает следующим образом.

Циклом. будет называться период циркуляции одного слова.. в и-разрядном динаиичвеко4 регистре. Таким образом, длительность одного цикла . равна..п тактов..- Длительность одного

-тактдравна периоду следования

: иьачульсов фазового питания динамических регис.тров (Т, Т,,..., Т„) .

В маркерном кольцево<М: рЕгистре . циркулирует 1 с перибдом сдвига на один;-разряд, -равным одному циклу.

Следовательно, нериод циркуляции

;:- "1: -::аз-маркерном регистре составляет

6+1 циклов. Состоянке иаркерного регистра 18 определяет ;..расположе» ние Информации в регистрах 1 и 2. .В дальнейшем изложении состояния ,регистров 1 и 2 будут описываться для какого-либо определенного положения 1 в маркерном регистре 18 (например, на его входе). Перед приемом i-ых значений случайных величин а; и b; цепи циркуляции информации в регистрах 1 и 2 имеют вид: выход регистра 2 †. элементы

И 7 и ИЛИ 3 — регистр 1 — элементы

И 11 и ИЛИ 4 — регистр 2 (i = 1,2... ...m m — максимальное количество измерений одной случайной величины).

Информация в регистрах 1 и 2 цирку.лирует в следующем порядке а„, Ь„ <, Ь, <,... b g< ° При этом расположение информации (соответствующее наличию единичного сигнала на выходе маркерного регистра 18) следующее: в регистре 1 находится число а, в регистре 2 — числа .<-л

° ° ° < Ь<-л -<

Заметим, что 1 на выходе маркерного регистра 18 определяет положение в регистре 1 последнего принятого значения случайной величины а; q . Прием i-x значений случайных величин а, и b îñóùåñòâëÿåòñÿ

25 за один цикл последовательным кодом по сигналу приема, вырабатываемому блокбм синхронизации 14 по цепи 13.

Начало приема соответствует моменту времени, когда в регистре 1 записано предыдущее i-1-е значение величины а . По сигналу приема через

«

1 1 I l элемент И 15 блокируется сдвиг 1 в маркерном регистре 18, элементами И 7 и 11 разрываются цепи циркуляции информации, связывающие регистры 1 и 2, а i-ые результаты измерений случайных величин а; и Ь;, соответственно, с информационных входов 6 и 10 через элементы И 5 и 9 записываются в регистры 1 и 2. За4О метим, что при этом i-1-е измерение случайной величины а« и i-В-1-е измерения величины«1-(-l-стираются.

После приема i-x значений расположение информации следующее: в ре 45 гистре 1 — число .а, в регистре 2

< Ф

Ь,Ьл-< <... <Ьл

Выдача чисел н а блок умножения

19 осуществляется за один цикл по сигналу выдачи, вырабатываемому блоком 14 управления по цепи 16.

Начало выдачи соответствует моменту времени, когда в регистре 1 записано число ал . По сигналу. выдачи через элемент.И 15 блокируется сдвиг 1 ™ в маркерном регистре . 18 элементами И 7 и ll разрываются цепи, циркуляции, связывающие регист.ры 1 и 2, цепи циркуляции информации в регистрах 1 и,2 замыкаются, соответственно, через элементы И 8, ЬО и И 12. На блок .умножения 1-9 через элементы. И 8 и И 12.выдаются: —,.-... числа а„ и; b- <, после чего расположение информации имеет. : вид:- в регистре 1 остается чМело .а;.в реги65- стре 2 числа Ь;, Ь,, b; b; «+<

842830 элемент ИЛИ 34 к содержимому счетчика 23 прибавляется единица.

RS-триггер 31 устанавливается вновь в единицу, а значит последующий единичный сигнал с выхода схемы

И 29 вновь установит CQ-триггер 28 в единицу, а по сигналу Т„через элемент И 38 и элемент задержки 39 выдается очередной сигнал Начало умножения, после 8 циклов умножения счетчик 23 установится в состояние 3 +1. Сигналом Конец умножения (на выходе (6+1) дешифратора 24.единица) счетчик 23 через элемент И 37 сбрасывается в 0 затем цикл работы устройства повто,ряется.„

Формула изобретения

1. Коррелометр, содержащий регистры сдвига, коммутатор, информа- ционный вход которого подключен к информационному выходу блока умножения, а выходы соединены со входами соответствующих накапливающих сумматоров, отличающийся тем, что, с целью упрощения, в коррелометр введены блок управления, семь элементов И, два элемента ИЛИ и в маркерный регистр, первые .входы первого и второго элементов И являются соответственно первым и вторым информационными входами коррелометра, входом синхронизации которого является первый вход блока умножения, второй и третий входы которого соединены соответственно с управляющим выходом блока умножения и с выходом маркерного регистра, первые входы третьего и четвертого элементов И соединены соответственно .с выходами второго и первого регистров сдвига, первые входы пятого и шестого элементов И подключены соответственно к выходам первого и второго регистров сдвига, входы которых соединены с выходами соответствующих элементов ИЛИ, входы первого элемента ИЛИ подключены соответственно к выходам первого,.второго и третьего элементов И, а входы второго элемента ИЛИ соединены соответственно с выходами четвертого, пятого и шестого элементов И, выход седьмого элемента И соединен с управляющим входом маркерного регистра, выход которого объединен с его входом, первый и второй информа- ционный входы блока умножения подключены соответственно к выходам третьего и шестого элементов И, управляющий вход блока умножения подключен к первому выходу блока управления, второй выход которого соединен с управляющим входом коммутатора, третий -выход блока управления подключен ко вторым входам втот.е. произошла подготовка к выдаче следующей пары чисел а„ и Ь,-6+1..

После выдачи на блок умножения 19 всех 8 пар чисел-а; и b(j = i

i- g l,, 5.) расположение информаЮ ции в регистрах 1 и 2 примет первоначальный:вид: в регистре 1 — число

5 а; > в регистре 2 — числа Ь,,Ь, ...,Ь„о.. Устройство готово к приему следующих i+1-х результатов измерений, Произведение всех пар чисел A и Ь через коммутатор 20 зано3 сится в соответствующий накапливающий сумматор 21 k(k=1 2,...6) .

Влок управления (фиг.2) работает следующим образом.

B начале работы при нулевом состоянии счетчика 23 (на выходе О) дешифратора — логическая единица) и при появлении на входе элемента И 26 сигнала МР с выхода маркерного регистра 18 по сигйалу начала цикла Щ

ТТ (задержанный на элементе 27 на один такт сигнал Т„), CD-триггер 25 устанавливается в единичное состояние. Ha его выходе 13 формируется сигнал управления приемом (ПРием . ).>5

По сигналу с выхода элемента И 26, задержанному на 2-3 элементом задержки 33, при наличии сигнала Прием к счетчику 23 через элемент И 32 и 34 прибавляется 1, SR-триггер 31 через элемент ИЛИ 35 устанавливается в единичное состояние. На выходе 0 дешифратора 24 устанавливается нулевой сигнал, на выхо де 1 — единичный.

Следующим сигналом TT CD-триггер

25 устанавливается в нулевое состояние-, а CD-триггер 28 через элемент И 29 — в единичное состояние, так как сдвиг маркерной единицы блокируется сигналом Прием 40 (элемент И 15 фиг. 1) .

Таким образом, на выходе 13

CD-триггера 25 формируется сигнал

Прием длительностью один цикл.

Задержанным на 2 такта на элемен- 45 те 30 сигналом с выхода элемента

И 29 SR-триггер 31 сбрасывается в ноль.

На выходе 16 CD-триггера 28 формируется единичный сигнал Вщ ача .

По сигналу Т через элемент задержки 39 на блок умножения 19 выдается сигнал Начало умножения . По следующему сигналу ТТ с выхода эле-мента И 29 (на выходе триггера 31нулевсй сигнал) CD-триггер 28 сбрасывается в ноль.

При выполнении цикла умножения на выходах 13 и 16 — нулевые сигналы и маркерная единица. в каждом цикле .по сигналу Т> сдвигается на один 60 разряд.

По сигналу Конец. умножения с блока 19 при состояниях 1,2,3, А счетчика 23 (на инверсном входе элемента И 36 единичный сигнал) через 65

842830

10 рого, третьего, пятого, шестого элементов И и к первому входу седьмого элемента И, четвертый выход блока управления соедйнен со вторыми входами первого, четвертого и седьмого элементов И, с третьими входами второго и пятого элементов

И, третий вход седьмого элемента И соединен со входом синхронизации коррелометра.

2, Коррелометр по п.1, о т л ич .а ю шийся тем, что блок управления содержит три триггера, счетчик, дешифратор, четыре элемента задержки, шесть элементов И и два элемента ИЛИ, первый вход первого элемента И объединен со входом первого элемента задержки и является первым входом блока управления, второй вход которого соединен с первыми входами второго и третьего элементов И, четвертый вход блока управления соединен с первыми входами четвертого и пятого элементов И, первым, вторым, третьим и четвертым выходами блока управления являются соответственно выход второго элемента задержки, выходы дешифратора, выход первого триггера и выход второго триггера являются соответственно первым, вторым, третьим и четвертым выходами блока управления, С и I@i}- входы второго триггера соединены соответственно с выходом четвертого элемента И и первым. выходом дешифратора, выход второго триггера подключен к первому входу шестого элемента И, второй

t вход которого через третий элемент задержки подключен к выходу четвертого элемента И, выход шестого элемента И соединен с первыми входами элементов ИЛИ, вторые входЫ которых подключены к выходу второго элемента И, второй вход которого объединен со вторым входом третьего элемента И и подключен к последнему выходу дешифратора, вторые входы четвертого и пятого элементов И соединены с выходом первого элемента задержки, вход второго элемента задержки подключен к выходу первого элемента И, входы дешифратора подключены состветственно к

15 разрядным выходам счетчика, выход первого элемента ИЛИ соединен со счетным входом счетчика, вход установки нуля которого подключен к выходу третьего элемента И, входы

Щ С и 0 первого триггера подключены соответственно к выходу пятого элемента И и к вйходу третьего триггера,единичный вход которого подключен к выходу второго элемента ИЛИ, а нулевой — к выходу четвертого элемента задержки, вход которого соединен с выходом пятого элемента

И, выход первого триггера соединен со вторым входом первого элемента И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 444191, кл ° G 06 F 15/34, 1972. .2. Авторское. свидетельство СССР:

9 206908, кл.. G 06 F 15/34, 1965 (прототип) .

842830 . An ф19Ю

0m

Составитель. В. Жовинский .Редактор A. ВЛасенко Техред: Ж,Кастелевич Корректор М, Шароши

/-"

Заказ 5104/62

Тираж 745 Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4