Устройство для определения среднего арифметического значения

ОЮЗ СОВЕТСКИХ ЦИАЛИСТИЧЕСКИХСПУБЛИК 2 484 51) 4 С 06 ) 15/36 ЯАНИЕ ИЗОБРЕТ ина поли- Ленинског руя Яи еского. УДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ А ВТОРСНОМ, СВИДЕТЕПЬСТ(71) Львовский ордена Лентехнический институт им.комсомола(53) 681.3(088.8) 56) Авторское свидетельство СССР 698003, кл. С 06 Р 15/36, 1977. Авторское свидетельство СССР У 1008751, кл. С 06 Р 15/36, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СРЕДНЕГО АРИФМЕТИЧЕСКОГО ЗНАЧЕНИЯ(57) Изобретение предназначено дляопределения среднего арифметическогозначения случайных значений и можетбыть использовано в специализированных средствах вычислительной техникиОтличие изобретения заключается вприменении сумматора, счетчика текущего значения и пускового триггера;совокупность введенных узлов позволяет повысить быстродействие устройства. При поступлении текущего значения сигнала на счетчик сумматор формирует приращение между предыдущимсредним значением и текущим значениепроцесса, величина которого складьвается с текущим значением, формитекущее значение среднего арифмет -1 123 лИзобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах автоматическогоуправления и контроля, а также в устройствах аппаратной реализациисредств математического обеспечения ЭЦВМ.Цель изобретения - упрощение устройства и повышение быстродействия.На чертеже изображена блок-схема устройства,Устройство состоит из счетчика текущего значения, управляющего триггера 2, пускового триггера. 3 генератора 4 тактовых импульсов, инверсный выход триггера 2 подключен к первому входу первого элемента И 5, прямой выход управляющего триггера 2 соединен с первым входом второгоэлемента И б, второй вход которого объединен с вторым входом элемента.И 5 и подключен к выходу элемента 7 задержки, выход генератора тактовых импульсов подключен к первому входу третьего элемента И Я,. второй вход которого соединен с прямым выходом 1пускового триггера 3, выход второго элемента И б соединен с прямым входом четвертого элемента И 9, выход элемента И 5 соединен с прямым входом пятого элемента И 10 к с входомсложения первого реверсивного счетчика 11, вход вычитания которого подключен к выходу второго элемента И б, выходы счетчика 1 текущего значения соединены ссответственно с входами первого слагаемого сумматора 12 к кнформацконнымк входами второго реверсивного счетчика 13, вход сложения которого подключен к выходу четвертого элемента И 9, инверсный вход которого объедкнен с инверсным входом пятого элемента И 10, с входом параллельной записи счетчика 14 импульсов к соединен с выходом перемножения счетчика 11, счетный вход которого объединен с входом элемента 1 задержки и подключен к выходу третьего элемента И 8, информационные входы счетчика 16 импульсов соединены с инверсными выходами счетчика 15 числа выборок, счетный вход которого объединен с входамк параллельной записи первого и второго реверсквных счетчиков 11 к 13, с входом установки в "1" пускового триггера и является входом запуска устройства, инверсные выходы второго 849 2реверсивного счетчика 13 соединены соответственно с входами второго слагаемого сумматора 12, выходы которого подключены к информационным вхофам первого реверсивного счетчика 11, выход переполнения и обнуления которого соединен с входами установки в ноль управляющего и пускового триггеров 2 и 3, инверсный выход управляющего триггера 2 подключен к входу сигнала переноса сумматора 12, выход сигнала переноса которого соединен с входом установки в "1" триггера 2, счетный вход счетчика 1 является информационным входом устройства.Работа устройства основана на реализации алгоритмаА) (и)(1)где А, ; А , - соответственно тескущее и предыдущее среднееарифметическое значение;А, ." текущее значение элементаивыборки;и - размер выборки.Ь устройстве среднее арифметическое зндчениепопучдется путемсложенкя (при А,. с А ) или вычитания (прк А А ) двух чисел, причем первое числоэто текущее значение, а старое число получается за счет изъятия каждого и ГО импульса из последовательности импульсов, определяющей разницу между гредыдушкм средним арифметк .еским и текущим значениями элемента выборки, что соответственно произвепенкю (А. - А )диВ начальный момент после сигнала "Ус., 0 ,цепи установки на схеме не нокдздны) триггеры 2 и 3 и реверсивный счетчик 13 находятся в нулевом состоянии, счетчики импульсов 1 Й и чисел выборок 5 заполнены, в счетчике 1 текущего значения записано первое значение АТак хак нд входы сумматора 2 подано два числа, одно число, равное инверсному числу реверсивного счетчика 13 (з данном случае в счетчике записан "О ), а другое - равное числу А счетчика 1, то на выходе сигнала переноса появляется 11 , переключается управляющий триггер 2 и на вход сигнала переполнения подается 0", азна выходе сумматора 12 появляетсячисло А -1,В момент прихода сигнала на входзапуска устройства в реверсивныйсчетчик 11 переписывается число, равное числу на выходе сумматора 12, реверсивный счетчик 13 переписывает число, равное числу на выходе счетчика 1текущего значения, счетчик 15 числавыборок обнуляется. В общем случае в Онем записывается число, равное п,в данном случае 0, триггер 3 запуска переключается и дает возможностьпрохождения импульсов от генератора4 через элемент И 8 на счетный вход 5счетчика 14, через элемент 7 задержки и через элемент 5 И на вход реверсивного счетчика 11,через элементИ 10 на вычитающий вход реверсивногосчетчика 13 или через элемент И 6 на 20вход реверсивного счетчика 11, а через элемент И 9 на вход сложенияреверсивного счетчика 13 (в данномслучае второе),Счетчики импульсов 14 и числа 15 25выборок представляют собой делительчастоты, работа которого описываетсявыражением 1234849 Время работы элементов 5 И, О И и 6 И, 9 И определяется соответственно величиной текущего значения Аи величиной предыдущего среднего арифметического значения А . Кроме тоРпго, выходным сигналом переноса сумматора 12 и управляющим триггером 2 происходит управление этими элементами. Это управление заключается в том, что при А,А на выходе сигнала переноса сумматора 12 появляется "1", которая переключает управляющий триггер 2 в состояние "1", и импульсы проходят через элемент 6 И на вычитающий вход реверсивного счетчика 1 и через элементы 6 И, 9 И на вход реверсивного счетчика 13. При А,Ай-х на выходе сигнала переноса сумматора 12 появляется "0", триггер 2 устанавливается в состояние "0" и импульсы проходят через элемент 5 И на вход реверсивного счетчика 11 и через элементы 5 И и 10 И на вычитающий вход реверсивного счетчика 13. Так, к числу А, переписанному в реверсивный счетчик 13, прибавляется или вычитается число (А, , - А) -, чтой- соответствует соотношению (1),Формула изобретения Устройство для определения среднего арифметического значения, содержащее управляющий триггер, инверсный выход которого подключен к первому входу первого элемента И, выход которого соединен с входом сложения первого реверсивного счетчика, вход вычитания которого подключен к выходу второго элемента И, генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, выход четвертого элемента И подключен к входу сложения второго реверсивного счетчика, выход вычитания которого соединен с выходом пятого элемента И, счетчик числа выборок, вход которого является входом запуска устройства, элемент задержки и счетчик импульсов, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства и повышения быстродействия, оно содержит сумматор, счетчик текущего значения и запускающий триггер, при этом выходы счетчика текущего зчачения подключены соответственно к входам первого слагаемого сумматора и к информационным и -- Гъх(3) ййх Для того, чтобы появился импульс об иуления или переполнения реверсивного счетчика 11, требуется количество импульсов, равное числу А, -А, в данном случае А, это же количество импульсов проходит через делитель45 частоты и суммируется или в реверсивном счетчике 13 с числом А и (в данном случае суммируется число А, с числом "0") . После импульса обнуления или переполнения реверсивного счетчика 1 триггеры управления 2 и пуска 3 переключаются и устройство принимает состояние готовности. На прямых выходах реверсивного счетчика 13 будет среднее арифметическое значение.55 Аналогично осуществляется работа в следующих тактах 1(2)Делитель частоты вместе с элементами 7 задержки, И 5, И 10 или И 6, И 9 представляет собой делитель частоты, работа которого представляется вы- ражениемШекмар 987/ Тираж б 7 ВНИИПИ Государственно по делам изобретени 3035, Москва, Ж, Р1 одписноекомитета СССРи открытийщская наб., д. 4/ а 1 рОИЗВОдСтВЕННО-ПОЛИГрафИЧЕСКОЕ ПрЕдлрнятИЕ, Г, УжГОрОд, уЛ. 1 соЕКтНая,входам второго реверсивного счетчика,инверсные выходы которого соединенысоответственно с входами второгослагаемого сумматора, выходы которого подключены к соответствующим информационным входам первого реверсивного счетчика, вход параллельной записи которого объединен с входом параллельной записи второго реверсивного счетчика, с входом установки впускового триггера и являетсявходом запуска устройства, инверсныйвыход управляющего триггера подключенк входу сигнала .переноса сумматора, 15выход сигнала переноса которого соединен с входом установки в "О" управляющего триггера, вход установкив которого объединен с вхоцомустановки в пускового триггера 20и подключен к выхоцу переполненияи обнуления первого реверсивногосчетчика, инверсные выходы счетчика числа выборок соецинены с соответствующими информационными входами счетчика импульсов, выход переполнениякоторого подключен к входу параллельной записи счетчика импульсов и к инверсным входам четвертого и пятогоэлементов И, прямой вход четвертогоэлемента И соединен с выходом второго элемента И, прямой вход пятогоэлемента И подключен к выходу первого элемента И, второй вход которого объединен с вторым входом второгоэлемента И и соединен с выходом элемента задержки, вход которого объединен со счетным входом счетчика импульсов и подключен к выходу третьего элемента И, второй вход которогосоединен с единичным выходом запускающего триггера, счетный входсчетчика текущего значения является информационным входом устрой