Устройство для вычисления текущей оценки среднего значения

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А Ц,ЯО 3(5 П О 06 Р 15/3 ЕНИ У о УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) 1. Авторское свидетельство СССРР 608166, кл. О 06 Р 15/36, 1976.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2927587/24,кл. О 06 Р 15/36, 1980 (прототип),(54)( 57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯТЕКУЩЕЙ ОЦЕНКИ СРЕДНЕГО ЗНАЧЕНИЯ,содержащее регистр сдвига, выходыкоторого подключены к соответствую-щим информационным входам первогосумматора, второй сумматор и блокуправления, состоящий из триггера,первого элемента ИЛИ, счетчика отсчетов, узла задания коэффициентовделения, группы элементов сравнения,счетчика, двух элементов И, счетчика-делителя, генератора импульсов,выход которого соединен с первымивходами первого и второго элементов И, выход счетчика-делителя подключен к входу установки в "0" триггера, вход установки в "1" которогобъединен с входом счетчика отачетови подключен к выходу первого элемента ИЛИ, выходы которого являютсяинформационными входами устройства,выходы счетчика отсчетов подключенык соответствукюим входам узла задани" коэффициентов деления, выходы которого соединены с первыми входами элементов сравнения группы, вторые входы которых подключены к выходам счетчика, синхронизирующий вход которого соединен с выходом первого элемента И, выход триггера подключен к второму входу второго элемента И, выход которого соединен с входом счетчика-делителя, первый вход регистра сдвига соединен с выходом второго элемента И, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и упрощения устройства, в блок управления введен второй элемент ИЛИ, информационные входы регистра сдвига подклю-Е чены к соответствующим выходам второго сумматора, входы которого являются информационными входами устройства, синхронизирукщий вход и вход установки в "0" первого сумматора соединены соответственно с выходами первого и второго элементов ИЛИ, выход второго элемента И подключен к первому входу регистра сдвига, второй вход которого соединен свыходом первого элемента ИЛИ, выход счетчика-делителя подключен к входу установки в "0" счетчика, выход триггера соединен с вторым входом первого элемента И, выход элементов сравнения группы подключены к соответствующим входам второго элемента ИЛИ, выходы первого сумматора являются информационными выходами устройства.информационные входы регистра сдвига подключены к соответствующим выходам второго сумматора, входы которогоявляются информационными входами устройства, синхронизирующий вход ивход установки в "Оф первого сумматора соединены соответственно свыходами первого и второго элементов ИЛИ, выход второго элемента Иподключен к первому входу регистрасдвига, второй вход которого соединенс выходом первого элемента ИЛИ, выходсчетчика-делителя подключен к входуустановки н "Оф счетчика, выход триггера соединен с вторым входом первого элемента И, выходы элементов сравнения группы подключены к соответствующим входам второго элемента ИЛИ,выходы первого сумматора являютсяинформационными выходами устройства.На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на Фиг. 2 - блок управления,Устройство содержит второй сумматор 1, блок 2 управления, регистр3 сдвига, первый сумматор 4. Блок2 управления содержит первый элементИЛИ 5, триггер 6, счетчик 7 отсчетов,. узел 8 задания коэффициентовделения, группу элементов 9 сранне 1 ния, счетчик 10, первый элемент И11, второй элемент И 12, генератор13 импульсов, счетчик-делитель 14,второй элемент ИЛИ 15.,Работа устройства основана на реализации алгоритма К И5,=ЕЕх;Я а;,где х --й отсчет входной функции; 5 - оценка текущего. среднего значения,Г 1, если суммант входит в сумму,О, в противоположном случае, Устройство работает следующим образом.Отсчеты входной функции ю в виде параллельного кода Н, поступают по входнь 1 м шинам одновременно на входь 1 сумматора 1 и управляющие входы блока 2 управления. Значение очередного отсчета Н 1 в сумматоре 1 суммируется с его содержимым. В блоке 2 управления на выходе элемента ИЛИ 5 Формируется импульс, который взводит триггер б и одновременно увеличивает содержимое счетчика 7 отсчетов на единицу. Сигналом с выхода элемента ИЛИ 5 переписывается содержимое сумматора 4 в регистр 3 сдвига, этим же сигналом осуществляется сброс сумматора 4 в нулейое состояние. Счетчик 7 отсчетов управляет узлом 8 задания коэффициентов деления. Каждому новому состоянию Изобретение относится к айтомати-ке и вычислительной технике и может быть использовано для аппаратурного анализа случайных процессов истатистической обработки массивонданных. 5Известно циФровое сглаживающееустройств, содержащее сумматор, блокзадания коэффициентов деления, второй сумматор, регистр, счетчик отсчетов, два дешифратора, элементы И, 30ИЛИ, триггер знака и блок управления 1 .Недостатком устройства явЛяетсянизкая скорость сходимости вычисляемойоценки среднего значения. 35Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности являетсяустройство для вычисления текущейоценки среднего значения, содержащее первый регистр сдвига, первый сумматор, группу регистров сдвига,второй регистр сдвига, второй сумматор, блок управления, выходы которого подключены к соответствующимсинхронизирующим входам регистровсдвига 2 .25Недостатками известного устройства являются низкое быстродействиеи сложность.Цель изобретения - повышение быстродействия и упрощение устройства. 30Поставленная цель достигается тем, что в устройстне для вычисления текущей оценки среднего значения, содержащем регистр сдвига, выходы которого подключены к соответствую- Зс щим информационным входам первого сумматора, второй сумматор и блок управления, состоящий из триггера, первого элемента ИЛИ, счетчика отсчетов, узла задания коэффициентов деления, группы элементов сравнения, счетчика, двух элементон И, счетчика-делителя, генератора импульсов, выход которого соединен с первыми входами первого и второго элементов И, выход счетчика-делителя 45 подключен к входу установки в фОф триггера, вход установки в "1" которого объединен с входом счетчика отсчетов и подключен к выходу первого элемента ИЛИ, входы которого 50 янляются информационными входами устройства, выходы счетчика отсчетов подключены к соответствующим входам узла задания коэффициентов деления, выходы которого соединены с первыми входами элементов сравнения группы, вторые входы которых под" ключены к выходам счетчика, синхронизирующий вход которого соединен с выходом первого элемента И, выход триггера подключен к второму входу второго элемента И, выход которого соединен с входом счетчика-делителя, первый вход регистра сдвига соединен с выходом второго элемента И, в блок управления введен второй элемент ИЛИ,65=ь и 3счетчика 7 отсчетов соответствуетопределенная комбинация кодовых слоев,число которых определяет количествои значения суммантов,которыеаппроксимируют с заданной точностьюлинейный оператор усреднения 1 От.е. бк можно представить в видесуммы двоичных дискрет где о - принимает значение 1, если суммант входит в сумму, аппроксимирующую 1/Н, либо 0 в противном случае, 20В блоке 2 управления триггер б открывает элемент И 11, а также элемент И 12, С выхода генератора 13 через открытыйэлемент И 11 импульсы поступают на вход счетчика 25 10, а через элемент Й 12 - на вход счетчика-делителя 14В момент равенства текущего кода в счетчике 10 с одним из кодовых слоев узла 8 задания коэффициентов З 0 деления на-м выходе элементов 9 сравнения формируется импульс, который проходит через элемент ИЛИ 15, на третий вход блока 2 управления.Этим сигналом, ФормиРуемым на выходе блока 2, осуществляется запись .: содержимого регистра 3 сдвига во второй сумматор 4, где происходит пред- суммирование текущего кода с содержимым. сумматора 4.Импульс с выхода элемента И 12 40 поступает на второй выход блока 2 и на вход счетчика"делителя 14. КоэфФициент пересчета М счетчика-делителя 14 равен числу разрядов П регистра 3 сдвига без учета дополни тельных разрядов. Таким образом, с выходов .блока 2 управления выдается серия управляющих импульсов, .Но если число импульсов сдвига равно числу П. раЗРядов регистра 3 сдвиГа, то число импульсов и их распределе-:,ние во времени определяется узлом 8 задания коэффициентов деления. В момент равенства числа сдвигаюших импульсов, поступающих на регистр 3, коэффициенту счетчика-делителя 14 последний формирует сигнал, возвращающий триггер б в исходное состояние Триггер б закрывает элементы И 11 и И 12, Одновременно сигнал с выхода счетчика 14 сбрасывает в нулевое состояние счетчик 10, подго,тавливая его к очередному циклу работы.Таким образом, содержимое первого сумматора 1 последовательно делится в регистре 3 сдвига на коэффициенты 2, 2, 2 2, 2, гдеи - число разрядов регистра 3 сдвига. По сигналам, поступающим на управляющий.вход сумматора 4, обеспечивается занесение соответствующих суммантов в сумматор, где осуществляется их подсуммирование.К моменту окончания работы счетчика-делителя 14 регистр 3 сдвига обнуляется (имеется в виду число основных разрядов. регистра), а в сумматоре 4 фиксируется сумма Максимальное время вычислениятекущей оценки среднего значенияв тактах равно где со - длительность периода опорной частоты,И - число основных разрядоврегистра 3 сдвига.В известном устройстве со=30 1.3 ььОтношение -рс показывает выигрышов быстродействии, т.е. предлагаемое устройство позволяет сократить время вычисления на 66 Ъ.Таким образом, введение новых связей в устройство. для вычисления текущей оценки среднего значения позволяет увеличить быстродействие устройства и упростить его.ВНИИПИ Заказ 8428/47 Тираж 706 Подписное филиал ППП "Патент", г,Ужгород,ул.Проектная,4