Генератор функций хаара

(54) А АТОР 43кой киб адыхо енков льство СССР /02, 1978. ство СССР /02, 1978. СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ИОТНРЫТИЙ У СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Институт технически АН БССР(57) Изобретение относится к областиавтоматики и вычислительной техникии монет быть использовано в системахспектрального анализа случайных про"цессов, а тактике в аппаратуре обработки звуковых и видеосигналов. Цельизобретения - повышение быстродействия генератора. Генератор содержитрегистр сдвига 1, блок 2 памяти, эле"мент И 3, элемент эадерзки 4, тригге"ры 5,6, коммутатор 7, элемент ИЛИ 8,счетчик 9, дешифратор 10, элементИЛИ 11. В генераторе эа и тактов вычисляется и значений функции Хаара.2 ил.Устройство работает следующим образом.Исходное состояние счетчика 9 и триггеров 5 и 6: в начальный момент времени счетчик 9 и триггеры 5 и,б установлены в "0", На адресный вход ПЗУ 2 поступает двоичный код номера функции Хаара, по которому иэ ПЗУ выбирается соответствукаий код и Изобретение относится к автоматикеи вычислительной технике и может бытьиспользовано в системах спектрального анализа случайных процессов, ваппаратуре обработки звуковых и видеосигналов,Целью изобретения является повышение быстродействия генератора,На фиг. 1 представлена структурнаясхема генерагора, на фиг.2 - времен"ные диаграммы, поясняющие его работу.Генератор функции Хаара содержит,регистр 1 сдвига, блок 2 памяти (ПЗУ),элемент И 3, элемент . задержки,триггеры 5 и 6, коммутатор 7, элементИЛИ 8, счетчик 9, дешифратор 10, эле"мент ИЛИ 1 1, тактовый вход 12 генератора, вход 13 номера функции и выходы14 и 15 генератора.20На временных диаграммах показаныследующие сигналы: О, " напряжение.на тактовом входе 12; 0 - напряжениена выходе регистра 1; У - напряжение на выходе триггера 5; 04 - напря жение на выходе элемента И 3, 0 -напряжение на выходе триггера 6;,Увнапряжение на выходе элемента ИЛИ 8;0 - напряжение на выходе элемента 4задержки 08 и Б - напряжения соответствеино на суммирующем и вычитающем входах счетчика 9 0 ю " напряжение на выходе дешифратора 10 (на входе элемента ИЛИ 11), Для показанногона фиг,2 случая в регистр 1 записанкод 001 ООООО,35В БЗУ 2 записаны положительныезначения функций Хаара (начиная спервого адреса), матрица для которыхН размерностью Ж 8 имеет вид записывается в регистр 1. Затем навход 12 подаются тактовые импульсы,сдвигающие содержимое регистра 1 всторону младшего разряда. Одновременно тактовые импульсы подаются навход триггера 5 и осуществляют попереднему фронту запись информации свыхода младшего разряда регистра 1в триггер 5, а также поступают навход элемента И 3.Если в регистр 1 записан код, начинающийся с единицы в младшем разряде, например код 11111111, то попереднему фронту первого тактовогоимпульса триггер 5 устанавливаетсяв состояние "1", В результате навыходе элемента ИЛИ 8 появляетсясигнал "1", который открывает элемент И 3 для прохождения тактовыхимпульсов, включая первый импульс,под действием которого осуществляется установка триггера 6 в состояниеНа выходах 14 и 15 генератораприсутствуют сигналы "1", что соответствует значению функции Хаара +1.Так как триггер 5 теперь находитсяв состоянии "1", то коммутатор 7 подключается к суммирующему входу счет"чика 9. Тактовые импульсы с выходаэлемента И 3 через элемент 4 задержки и коммутатор 7 поступают на суммирующий вход счетчика 9,который подсчи- -тывает их. Так как в результате Ксдвигов содержимого регистра 1 и записи значений младшего разряда втриггер 5 состояние "1" триггера 5 неизменяется, то счетчик 9 импульсовзаполняется, приняв значение "1" вовсех разрядах. На выходе дешифратора10 появляется импульс, который устанавливает в состояние "О" счетчик 9и триггер 5. Коммутатор 7 подключается к вычитающему входу счетчика 9.Одновременно этот импульс проходитэлемент ИЛИ 1 1 и устанавливает в исходное состояние "0" триггер 6.Цикл вычислений первой функции Хаара закончен за Я тактов работы, приэтом ее значения все время равны +1,так как триггеры 5 и 6 находятся всостоянии "1" в течение всех тактовработы,Если в регистр 1 записан код, имеющий 0 в младшем разряде, например код 00100000, то в течение первых 1 двух тактовых импульсов состояние фОф триггеров 5 н 6 не изменяется, элемент И 3 закрыт для прохожденияб 5 4 3 14395 тактовых импульсов, содержимое счетчика 9 равно нулю,.а на выходах 14 и 15 генератора присутствуют сигналы 10 ф, что соответствует нулевому значению функции Хаара на первом и вто 5 ром тактах работы. По заднему фронту второго тактового импульса (Фиг.2) на выходе младшего разряда регистра 1 появляется сигнал 1. Следовательно по переднему фронту третьего тактового импульса триггер 5 устанавливается в состояние "1", коммутатор 7 переключается на суммирующий вход счетчика 9, а на выходе элемента ИЛИ 8 появляется сигнал "1" который открывает элемент И 3. Третий тактовый импульс с выхода элемента И 3 устанавливает триггер б в состояние "1", а через элемент 4 задержки и коммутатор 7 записывается в счетчик 9. Задержка на элементе 4 необходима для того, чтобы коммутатор 7 успевал переключаться до поступления импульса на его информационный вход. На выхо дах 14 и 15 генератора присутствуют сигналы "1", а значение функции на этом такте равно +1. В результате сдвига содержимого регистра 1 по окончании третьего тактового импульса в 30 его младшем разряде присутствует сигнал "О". Поэтому о переднему фронту четвертого тактового импульса триг. гер 5 устанавливается в состояние "О", коммутатор 7 переключается на вычитающий вход счетчика 9, а на выходах 14 и 15 присутствуют сигналы "0" и "1", что соответствует значению -1 функции Хаара. Четвертый тактовый импульс проходит элемент 4 задержки, коммутатор 7 и, поступив на вычитающий вход счетчика 9, уменьшает его содержимое. Так как ранее в счетчик 9 записан только один импульс, то счетчик возвращается в состояние "О"в 45 а на выходе дешифратора 10 появляется импульс, который проходит элемент ИЛИ 11 и возвращает триггер 6 в состояние "О". На выходах 14 и 15 генератора присутствуют сигналы "Оф, которые не изменяются для последующих тактов работы, что соответствует нулевым значениям функции Хаара.Аналогичным образом вычисляются значения других функций Хаара. Состояние триггера 6 определяет значениефункции Хаара (если состояние "1",то значение функции равно 1, а если "0", то Функция имеет значение 0)а состояние триггера 5 определяетзнак Функции (если состояние триггера "1", то знак функции "+", а еслисостояние "О", то знак "-"). Ф о р и у л а изобретения Генератор функций Хаара, содержащий регистр сдвига, элемент И, первый вход которого является тактовым входом генератора, счетчик, первый и второй триггеры, выходы которьк являются выходами генератора, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью позьнпения быстродействия, в него введены коммутатор, элемент задержки, дешифратор, первый и второй элементы ИЛИ, блок памяти, адресный вход которого является входом номера функции генератора, при этом выход блока памяти подключен к параллельному информационному входу регистра сдвига, входы первого элемента ИЛИ соединены с выходами первого и второго тригге" ров, а выход подключен к второму входу элемента И, выход элемента И соединен с единичным входом первого триггера и через элемент задержки с информационным входом коммутатора, суммирующий и вычитающнй входы счетчика соединены с первым и вторым выходами коммутатора, а выход счетчика подключен к входу дешифратора, первый выход дешифратора соединен с установочными входами счетчика и второго триггера и с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к второму выходу дешифрато" ра, а выход второго элемента ИЛИ соединен с нулевым входом первого триггера, выход регистра сдвига подключен к информационному входу второго триггера, выход которого соединен с управляющим входом коммутатора, синхронизирующий вход регистра сидвига и управляющий вход записи второго триггера подключены к тактовому входу генератора.Заказ 6077/47 ВН по 113035, Подписно ИИПИ Государственного комитета СССР елам изобретений и открытий осква, Ж, Раушская наб., д. роектна роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород,