Устройство для формирования гистограммы

СОЮЗ СОВЕТСНИХсоцИАлистичеснихРЕСПУБЛИН А 1 5 3 6 0 0 6 Г 7 / 0 6 ОС ДЕ ОПИСА ИЗОБРЕТ ВИДЕТЕЛЬСТВ АВТОРСКОМ АРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР М ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1, Авторское свидетельство СССРР 805357, кл. С, 06 Р 7/52, 1981.2. Авторское свидетельство СССРР 796840, кл, С) 06 Г 7/06, 1981(54 ) (57) УСТРОИСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ГИСТОГРАММЫ, содержащее блок элементов ИЛИ, й регистров границ интервалов, й схем сравнения, первуюгруппу блоков -элементов И и регистрприема числа, группа входов которого является первым информационнымвходом устройства, а выход подключен к первым входам й схем сравнения, первый выход каждой из которыхподключен к первому, входу соответст.вующего блока элементов И первойгруппй,о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения быстродействия и расширения функциональных возможностей за счет определения положения числа на числовой оси,разделенной на й+1 интервал, оно содержит группу элементов И, счетчикчисла формирований гистограммы, вторую группу блоков элементов И, эл мент задержки, триггер, элемент И,блок деления, счетчик импульсов опроса, дешифратор, й+1 счетчиков иблок памяти, входы которого подключены к выходам соответствующих блоков элементов И второй группы, ин-формационные входы которых соединены соответственно с выходами блока деления, разрядные входы которого подключены соответственно к выходам блока элементов ИЛИ, входы которого соединены соответственно с выходами блока элементов И второй группы, управляющие входы которых объединены с управляющими входами группы элементов И и подключены соответственно к выходам дешифратора, последний выход которого, кроме того, через элемент задержки соединен с информационным входом триггера, управляющий вход которого является входом нормирования устройства, а выход триггера соединен с управляющим входом элемента И, информационный вход которого является вторым информационным входом Ей устройства, а выход элемента И соединен с входом разрешения счетчика импульсов опроса, выходы которого подключены соответственно к.входам дешифратора, при этом вторые входы й схем сравнения соединены соответ" д ственно с выходами й регистров границ интервалов, а второй выход каждой -й из й схем сравнений . (=1, 2, , й) подключен к второму входу +1) го блока элементов И первой группы, управляющие входы которых объединены с входом счетчика числа формирований гистограммы и являются тактовым входом устройства, выход счетчика числа формирований гистограммы соединен с уп.равляющим входом блока деления, а выходы блоков элементов И первой группы подключены к входам соответствующих счетчиков, выходы которых подключены соответственно к информационным входам блоков элементов И второй группы.Изобретение относится н вычис- лительной и измерительной технике и может быть использовано для анализа распределениЯ случайных величин и процессов.Известно устройство для определе" 5 ния плотности вероятности, содержащее блок накопления и регистрации, сумматоры, источник регулируемого напряжения, источник вспомогательного прямоугольного напряжения, гене ратор пилообразного напряжения, генератор импульсов, опроса, двухсторон- ние ограничители, блок вычитания, синхронный детектор, элементы И, модулятор и аналого-цифровой преоб разователь 1 .Недостатками данного устройства являются его низкое быстродействие, обусловленное крутизной пилообразного напряжения, и широкая номенклатура з:.ментов уетройства,.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для определения положе" ния числа на числовой оси, содержа 25 щее регистры, схемы сравнения, эле", менты И и ИЛИ, причем первая, вторая и третья информационные шины устройства соединены с входами первого, второго и третьего регистров соответственно, выходы первого регистра30 подключены к первой группе входов первой схемы сравнения, выходы второго регистра соединены с первой группой входов второй схемы сравнения,фвыходы третьего регистра подключены 35 к вторым группам входов первой и второй схем сравнения, первый выход первой схемы сравнения соединен с первыми входами первого и второго элементов И, второй выход первой 40 схемы сравнения подключен к первым входам третьего и четвертого элементов И, первый вход второй схемы сравнения соединен с вторыми входами первого и третьего элементов И, вто рой выход второй схемы сравнения подключен к вторым входам второго и четвертого элементов И, выходы второго и третьего элементов И соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого подключен к выходной шине устройства, выходы первого и четве - того элементов И и третьи выходы схем сравнения соединены с соответствующими выходными шинами устройства 2) .55Недостатком известного устройства является то, что оно позволяет определить положение числа на числовой оси, разделенной только на три интервала 3-со, а; а,Ь;Ъ,во, 60 и не позволяет формировать инормировать гистограммы.Цель изобретения - повышение быстродействия и расширение функциональных возможностей путем определения положения числа на числовой оси, разделенной на М+1 интервал, формирование и нормирование гистограммы, имеющей :+1 интервал.Ноставленная цель достигаетсл тем, что в устройство для формиро-. вания гистограммы, содержащее блок элементов ИЛИ, М регистров границ интервалов, М схем сравнения, первую группу блоков элементов И и регистр приема числа, группа входов которого является первым информационным входом устройства, а выход подключен к первым входам М схем сравнения, первый выход каждой иэ которых подключен к первому входу соответствующего блока элементов И первой группы, дополнительно содержит группу элементов И, счетчик числа формирований гистограммы, вторую группу блоков элементов И, элемент задержки, триггер, элемент И, блок деления, счетчик им,пульсов опроса, дешифратор, М+1 счетчиков и блок памяти, входы которого подключены к выходам соот ветствующих блоков элементов И второй группы, информационные входы которых соединены соответственно с выходами блока деления, разрядные входы которого подключены соответственно к выходам блока элементов ИЛИ, входы которого соединены соответственно с выходами блока элементов И второй группы, управляющие входы которых объединены с управляющими входами группы элементов И и подключены соответственно к выходам дешифратора, последний выход которого, кроме того, через элемент задержки соединен с информационным входом триггера, управляющий вход которого является входом нормирования устройства, а выход триггера соединен с управляющим входом элемента И, информационный вход которого является вторым информационным входом устройства, а выход элемента И соединен с входом разрешения счетчика импульсов опроса, выходы которого подключены соответственно к входам дешифратора, при этом вторые входы М схем сравнения соединены соответственно с выходами М регистров границ интервалов, а второй выход каждой 1-й иэ М схем сравнений (=1, 2, , М) подключен к второ" му входу (+1 )-го блока элементов И первой группы, управляющие входы которых объединены с входом счетчика числа формирований гистограммы и являются тактовым входом устройства, выход счетчика числа формирований гистограммы соединен с управляющим входом блока деления, а выходы блоков элементов И первой группы подключены к входам соответствующих счетчиков, выходы которых подключе10 ны соответственно к информационнымвходам блоков элементов И второйгруппы.На чертеже приведена схема устройства для формирования гистограммые5Устройство содержит регистр 1приема числа, й регИстров 2 границинтервалов, М схем 3 сравнения,группу М+1 элементов И 4, группуй+1 счетчиков 5, счетчик .б числаформирований гистограммы, М+1 группу й+1,элементов И 7, элемент 8 задержки, триггер 9; элемент И 10,счетчик 11 импульсов опроса, дешифратор 12, блок 13 элементов.ИЛИ,группу элементов И 14, блок 15 де-ления, блок 16 памяти и соответствующие входы 17-19 устройства.Первый информационный вход 1 /соединен с входом регистра 1 приемачисла, выходы которого соединены спервыми входами схем 3 сравнения,вторые входы каждой -й схемы 3сравнения ( =1, 2, , М) соединены с )-ым регистром 2 границ интервалов, первый выход )-й схемы 3 сравнения соединен с входом )-го элемента И 4 группы, а второй выход -с входом (+ 1)-го элемента И 4 группы, выход )-го элемента И 4 группысоединен с )-ым счетчиком 5 группы.Один из входов всех элементов И 4,как и вход счетчика б, соединен стактовым входом 18 устройства, выходыкаждого счетчика 5 группы подключены к информационным входам соответст вующих элементов И 7 группы, управляющие входы которых подключены "квыходам дешифратора 12, а выходы -к соответствующим входам блока 13элементов ИЛИ, выходы которых соединены с входами блока 15, вторыевходы которого подключены к выходамсчетчика 6 числа формирований гистограммы, а выходы - к информационнымвходам элементов И 14 группы, управляющие входы которых соединены свыходами дешифратора 12, выходы каждого элемента И 14 группы соединеныс соответствующим выходом блока 16памяти, последний выход дешифратора 12 подключен к входу элемента 3задержки, выход которого соединен синформационным входом триггера 9,выход которого подключен к управляющему входу элемента И 10, информацион.ный вход которого подключен к источнику импульсов (в качестве последнего может быть использован источниксинхроимпульсов ЭВМ), выход элементаИ 10 подключен к входу разрешениясчетчика 11 импульсов опроса, выходы 60которого соединены с входами дешифратора 12, вход 19 нормирования подключен к другому входу триггера 9.Устройство работает следующимобразом. Э исходном состоянии в регистрах2 записаны значения границ интервалов гистограммы а, а, , айсчетчики 5, б и 11 установлены всостояние фО", триггер 9 установленв состояние фО", импульс через элемент И 10 не поступает на вход счетчика 11.Пусть на информационный вход 17последовательно поступают три числах, х и х, соответственно принадлежащих интервалам числовой оси-о, а 11,1 а, аи, ай,оу С,При поступлении первого числа хвследствие выполнения условия х 6 а 1с перэоцо выхода первой схемы 3 сравнения разрешающий потенциал подается на вход первого элемента И 4.Сигнал, поданный на клемму (вход) 18,пройдет на вход счетчика 6 и черезоткрытый элемент И 4 на вход первого счетчика 5.При появлении на информационномвходе числа х 2 найдутся две смежныесхемы 3 сравнения с номерами -1 и,) (3 =2 3й), устанавливающиеФакт истинности неравенств хс а 4и ха, в этом случае с второговхода первой и .первого входа второйиз них подаются на два входа )-гаэлемента И 4 разрешающие потенциалы. Поданный на клемму (вход) 18сигнал пройдет на вход счетчика 6и через открытый )"ый элемент И 4на вход )-го счетчика 5, увеличивна единицу содержимое этих счетчиков.При поступлении на вход 17 числах вследствие выполнения. условияхай на втором входе й-й схемыЗ.сравнения подается разрешающийпотенциал на (М+1)-й элемент И 4,Поданный на вход 18 сигнал пройдетна вход счетчика б. и через открытыйэлемент И 4 на вход (й+1) -го счетчика 5, увеличив на единицу содержимое этих счетчиков.Таким образом, при приходе любого очередного случайного числа осуще.ствляется увеличение на единицусодержимого регистра б и содержимого соответствующего интервалу регистра 5.Так осуществляется формированиегистограммы случайных чисел,При формировании гистограммыслучайных процессов значение измеряемой величины в цифровом коде подается на информационный вход 17, ана вход 18 подаются сигналы в необходимые для съема информации моменты. Сигнал нормирования гистограммы поступает на вход 19, переводя триггер 9 в состояние "1 ф и разрешая поступление импульсов от входа 20 через элемент И 10 на вход счетчи1038950 НИИПИ Заказ 6232/5 раж 706 Подписно Филиал ППП "Патентф, г, Ужгород, ул. Прое ка 11, Приход 1-го импульса (щ 1, й) в счетчик 11 обуславливает появление сигнала на )-ом выходе дешифратора 12, позволяющего переписывать содержимое 1-го счетчика 5 через )-ю группу элементов И 7, блок 13 элементов ИЛИ на вход блока 15 деления, результат деленияс выхода блока 15 через )-ый элемент И 14 группы поступает в )-ю ячейку памяти блока 16. При поступлении (й+1)-го импульса, кроме того, сигнал с последнего, выхода дешифратора 12, задержанный элементом 8 задерж ки, переведет триггер 9 в состояи 0 пТехнико-экономический эффект отиспользования предлагаемого устройства состоит в расширении его функ циональных возможностей, так как в,предлагаемом устройстве обеспечивается возможность определения поло-.жения числа на числовой оси, разделенной не на три, как в прототипе, 10,а на любое конечное число Я+1 интервалов. Кроме того, осуществляется формирование и нормирование гистограммы, имеющей и+1 интервал,