Устройство для определения среднего арифметического

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскмк

Социалистических

Республик

««934485 (61) Дополнительное к авт. санд-ву (22)Заявлено 14.10.80 (21) 2992214/18-24 с присоединением заявки М (23) Приоритет (5l )NL. Кл.

G 06 F 15/36

Государственный комитет

СССР во делам изобретений и открытий

Опубликовано 07. 06. 82. Бкзллетень р6 21 (53) УЙК 681.325 (088. 8) Дата опубликования описания 07 . 06 . 82

Н.В. Биенко, С.И. Емец, В.A. Земляной, В. и В.И. Стан (72) Авторы изобретения

К..

f (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СРЕДНЕГО

АРИФМЕТИЧЕСКОГО

Изобретение относится к вычислительной и цифровой измерительной технике и предназначено для определения среднего арифметического с повышенной достоверностью. Известно устройство для определения среднего арифметического электрических величин 1 1j, содержащее формирователи импульсов, блоки синхронизации, генератор, тактовых импульсов, то распределитель импульсов, сумматор, делитель частоты и блоки контроля каналов, которое определяет среднее арифметическое по формуле з д; (1) т5

Аcp н где п — количество усредняемых величин, А — значение 1-той усредняемой

1 величины.

Недостатками уст ройства являются ограниченная область применения (многоканальные параллельные измерения) и низкая достоверность определения среднего арифметического при наличии ошибочных значений усредняемых величин.

Наиболее близким к предлагаемому по техническому решению является устройство для определения среднего арифметического j 2), содержащее первый, второй и третий реверсивные счетчики, одновибратор, входной элемент

И, триггер, счетчик выбора, генератор импульсов, счетчик среднего и блок элементов И. Это устройство определяет среднее арифметическое по формуле

Ср 1 2 И3- 1 311 где Д„ и A - соответственно первое и J -òoå из и усредняемых значений.

Недостаток известного устройства " низкая достоверность определения

934485 среднего арифметического при наличии ошибочных значений усредняемой величины, причем из выражения (2) очевидно, что степень достоверности в основном зависит От того HBGKoftbKQ От 5 личается от истинного первое значение усредняемой величины.

Цель изобретения — повышение достоверности определения среднего арифметического. 1о

Поставленная цель достигается тем, \ что в устройство для определения среднего арифметического, содержащее генератор импульсов, выход которого подключен к первым входам первого 15 и второго элементов И, выход первого элемента И соединен с первым входом третьего элемента И и с входом вычитания первого реверсивного счетчика, выход которого подключен к входу пер- о вого триггера, выход последнего сое динен с вторым входом третьего элемента И, выход третьего элемента И подключен к входу сложения второго реверсивного счетчика, вход вычитания которого объединен с .первым входом четвертого элемента И и соединен с выходом второго элемента И, второй вход которого является первым входом задания логической единицы устройства, счетчик выборки и третий реверсивный счетчик, введены коммутатор,элемент ИЛИ, блок сравнения, второй триггер, управляемый делитель числа импульсов, при этом выход второго

35 реверсивного счетчика подключен к входу второго триггера, выход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И, выход которого подключен к первому входу управляемого дели4О теля числа импульсов, второ" вход последнего соединен с выходом счетчика выборки, вход которого объединен с входом установки в ноль первого реверсивного счетчика и вторым входом

45 первого элемента И и подключен к выходу блока сравнения, первый вход которого соединен с первым выходом третьего реверсивного счетчика, первый и второй выходы коммутатора соединены соответственно с входами сло50 жения и вычитания третьего реверсивного счетчика, второй выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу коммутатора, второй вход последнего объединен с входом сложения первого реверсивного счетчика и является информационным входом числоимпульсного кода устройства, второй вхор элемента ИЛИ является вторым входом задания логической единицы устройства, второй вход блока сравнения является входом поступления величины допустимого разброса кода устройства.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит управляемый делитель 1 числа импульсов, первый триггер 2, первый реверсивный счетчик 3, второй триггер 4, коммутатор

5, элемент ИЛИ 6, второй реверсивный счетчик 7, блок 8 сравнения, счетчик

9 выборки, первый 10, второй 11, третий 12, четвертый 13 элементы И, генератор 14 импульсов и третий реверсивный счетчик 15.

Устройство определяет среднее арифметическое по формуле к(й

„-Р„(4а.4-<+4а)+ (3) где 2 Я С1„. ,1- 1 !

4 „.--4 „/

Я вЂ” величина допустимого разброса усредняемых значений.

Повышение достоверности определения среднего арифметического обеспеI чивается путем исключения из числа усредняемых тел последовательно измеренных значений величины, разность между которыми превышает заданную величину допустимого разброса.

Устройство работает следующим образом.

Усредняемые значения, представленные числоимпульсным, кодом, последовательно поступают на числоимпульсный вход устройства и далее на вход коммутатора 5 и вход сложения первого реверсивного счетчика 3. Управление коммутатором 5 осуществляется подачей на его первый вход соответствующего уровня сигнала с выхода элемента ИЛИ.6. Значениям, поступающим на числоимпульсный вход по нечетным номерам, соответствует высокий уровень сигнала на втором логическом входе устройства и соответственно на выходе элемента ИЛИ 6, при этом к первому выходу коммутатора 5 оказывается подключенным вход сложения реверсивного счетчика 15. Четным в порядке поступления на числоимпульсный вход значениям соответствует низкий уро934485

50 вень сигнала на втором логическом входе и выходе элемента ИЛИ 6, при этом числоимпульсный код через коммутатор 5 подается на вход вычитания третьего реверсивного счетчика 1 .

Таким образом, в реверсивном счетчике 15 определяется разность между двумя последовательно поступающими на первый вход значениями А 1 1-A „

В случае, если четное значение А« 10 превышает предыдущее нечетное А „ 1, на втором выходе реверсивного счетчика 15 в момент достижения нулевой разности формируется высокий уровень сигнала, который через элемент ИЛИ 6 15 переключает коммутатор 5 таким образом, что оставшаяся часть импульсов вычитаемого значения Ал1 подается на вход сложения счетчика 1 . В результате, на первом выходе счетчика 15 будет код модуля разности двух последовательных значений f А 1 л -А« /, который сравнивается в блоке 8 сравнения с кодом величины допустимого разброса значений Е, поступающим íà 25 второй информационный вход.

Одновременно с нахождением разности двух последовательных значений на первом реверсивном счетчике 3 производится их суммирование. Если 50 модуль разности не превышает величину допустимого разброса значений / А 1..лА 1/ f, на выходе блока 8 сравнения формируется. высокий уровень сигнала, поступающий на счетный вход счетчика

9 выборки, изменяющий его состояние и разрешающий прохождение импульсов с выхода генератора 14 через первый элемент И 10 на вход вычитания реверсивного счетчика 3 и второй вход третьего элемента И 12, на входе которого находится разрешающий сигнал . с выхода первого триггера 2. Таким образом, производится считывание суммы двух последовательных значений

А 1 1+ А л из реверсивного счетчика

3 в реверсивный счетчик 7. При достижении нулевой разности в счетчике 3 на его выходе формируется сигнал,который через первый триггер 3 запрещает дальнейшее прохождение импульсов через третий элемент И 12. Если модуль разности двух последовательных значений превышает величину их допустимого разброса /А (-А /7 f

55 на выходе блока 8 сравнения.вырабатывается низкий уровень сигнала,который не изменяет состояние счетчика

9 выборки, запрещает прохождение через элемент И 1О импульсов с выхода генератора 14 и устанавливает реверсивный счетчик 3 в нулевое состояние.

При этом сумма этих двух последовательных значений, по крайней иере одно из которых является недостоверным, в реверсивный счетчик 7 не заносится.

Аналогичной обработке подвергаются все остальные пары последовательных значений. Очевидно, что при усреднении и значений количество таких пар будет равно Vl/2 и в конце их обработки счетчик 9 выборки насчитывает число достоверных пар, определяемое иЮ выражением m = а-, а в реверсивном

1л л счетчике 7 суммйруются значения достоверных пар в соответствии с выражеи() N = Й (А 2, 1 А „ с . (4)

j-1

После этого на первый логический вход устройства подается высокий уровень сигнала, разрешающий прохождение импульсов с выхода генератора 14 на вход вычитания реверсивного счетчика 7 и первый вход четвертого элемента И 13, на втором входе которого находится разрешающий сигнал с выхода второго триггера 4. При достижении нулевой разности в счетчике 7 на

его выходе вырабатывается сигнал, который через второй триггер запрещает дальнейшее прохождение импульсов через четвертый элемент И 13. Таким образом, на первый вход управляемого делителя 1 числа импульсов с выхода элемента И 13 поступает число импульсов, определяемое выражением (4).На второй вход управляемого делителя 1, задающий коэффициент деления, подается двоичный код с выхода счетчика 9 выборки, сдвинутый на один разряд в сторону старшего, что соответствует умножению на два числа, записанного в счетчике 9. С выхода управляемого делителя 1 снимается число импульсов, определяющее среднее арифметическое только для достоверных значений в соответствии с выражением (3).

Изменяя величину допустимого разброса усредняемых значений E „ можно изменять степень достоверности определения среднего арифметического.

Формула изобретения

Устройство для определения сред" него арифметического, содержащее ген

934485 ю

ВНИИПИ Заказ 3938/46 Тираж 731 Подписное

Филиал ППП "Патент", г,Ужгород, ул,Проектная,4 нератор импульсов„выход которого подключен к первым входам первого и второго элементов И, выход первого элемента И соединен с первым входом третьего элемента И и с входом вычи- s тания первого реверсивного счетчика, выход которого подключен к входу первого триггера, выход последнего соединен с вторым входом третьего элемента Й, выход третьего элемента 10

И подключен к входу сложения второго реверсивного счетчика, вход вычитания которого объединен с первым входом четвертого элемента И и соединен-с выходом второго элемента И, второй вход которого является первым входом задания логической единицы устройства, счетчик выборки и третий реверсивный счетчик, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повыше- 20 ния достоверности определения среднего арифметического, в него введены коммутатор, элемент ИЛИ, блок сравнения, второй триггер, управляемый делитель числа импульсов, при этом 25 выход второго реверсивного счетчика подключен к входу второго триггера, выход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И, выход которого подключен к первому входу Эо управляемого делителя числа ЮмпульФ сов, второй вход последнего соеди= нен с выходом счетчика выборки, вход которого объединен с входом установки в ноль первого реверсивного счетчика и вторым входом первого элемента И и подключен к выходу блока сравнения, первый вход которого соединен с первым выходом третьего реверсивного счетчика, первый и второй выходы коммутатора соединены соответственно с входами сложения и вычитания третьего реверсивного счетчика, вто,рой выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен к первому входу коммутатора, второй вход последнего объединен с входом сложения первого реверсивного счетчика и является информационным входом устройства, второй вход элемен та ИЛИ является вторым входом задания логической единицы устройства, второи вход блока сравнения является входом задания допустимой величины разброса кодов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

N 635491, кл. G 06 F 15/36, 1977

2. Авторское свидетельство СССР

У 495669 кл. G 06 F 15/36, 1973 (прототип) .