Устройство для определения среднего

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советскик Социалистических Республик(51)М. Кл. с присоединением заявки Мо(23) Приоритет 6 06 Г 15/36 Государствеиицй Комитет СССР по делам изобретеиий и открытийДата опубликования описания 1507.80(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СРЕДНЕГО АРИФМЕТИЧЕСКОГО 1Изобретение относится к областивычислительной техники, к специализированным устройствам для обработки статистических экспериментальныхданных. 5Известно устройство для определения скользящего среднего 11,содержащее блок памяти, сумматор,реверсивный счетчик, блок стробирования, блок управления. 10Наиболее близким по техническомурешению является устройство для оп"ределения среднего арифметического,содержащее реверсивный счетчик, элементы И, элемент задержки, счетчик, 15генератор импульсов, блок памяти 2,Недостатком известныхустройств является низкое быстродействие и точность,а также сложность аппаратурО ной реализации.Целью изобретения является повышение точности, быстродействия и упрощение устройства,С этой целью в устройство для 25 определения среднего арифметического введены регистр, цифровой комдаратор и блок синхронизации, при этом первый выход блока синхронизации подключен ко второму входу время(,импульсного преобразователя, к управляющим входам регистра и блока памяти, выходы которого соединены с первыми информационными входами цифрового компаратора, вторые информационные входы которого объединены с информационными входами регистра иподключены к соответствующим выходамсчетчика, счетный вход которого объединен с первыми входами второго итретьего элементов И и соедине- свыходом элемента задержки, входэлемента задержки объединен с управляющим входом цифрового компаратораи подключен к выходу первого элемента И, второй вход которого соединенсо вторым выходом блока синхронизации, выход генератора импульсов подключен к третьему входу время-импульсного преобразователя, второйвыход которого объединен с управляющим входом регистра и соединен с первым входом блока синхронизации,второй вход которого подключен квыходу цифрового компаратора, третий и четвертый выходы блока синхронизации соединены соответственно совторыми входами второго и третьегоэлементов И, выход третьего элементаИ подключен ко входу ",Ьложение" ре748419 версивного счетчика, выход второгоэлемента И соединен со входом "вычи-тание" реверсивного счетчика, выходы которого являются выходами устрой.ства.Блок-схема устройства представлена на чертеже.Устройство содержит время-импульсный преобразователь 1, блок 2 синхронизации, элемент задержки 3, первый,второй и третий элементы И 4, 5, б,генератор импульсов 7, реверсивный 0счетчик 8, счетчик 9, регистр 10,блок 11 памяти и цифровой компаратор 12."Устройство работает следующимобразом. 15В исходном состоянии реверсивныйсчетчик 8, регистр 10 и ячейки бло"ка памяти 11 очищены, В момент запуска блока 2 он формирует имйульсна первом выходе, устанавливая в 2 Онуль счетчик 9, сдвигая содержимоеблока памяти 11 и запуская времяимпульсный преобразователь, а такжесигналом со второго выхода - открывает элемент И 4, Первый же импульсс выхода И 4 проходит через цифро 25вой компаратор 12 на второй вход блока синхронизации, в результате появляется высокий потенциал на третьемвыходе блока 2. При этом импульсы свыхода И 4 будут поступать на счетный ЗОвход счетчика 9 и на суммирующийвход реверсивного счетчика 8. К моменту когда время-импульсный преобразователь 1 сформирует импульс навтором выходе, число импульсов, зафиксированное счетчиком 9 и реверсивным счетчиком 8, будет пропорциональным входному"сигналу, т. е,будет - в некотором масштабе - представлять первое число выборки, Импульс со второговыхода время-импульсного преобразователя поместит эточисло в регистр 10. Спустя некоторое время возникнет второй импульсна первом выходе блока управления 2, 45и описанные действия циклически пов торятся. Так бу 4 ет продолжаться дотех пор, пока не будут заполненывсе ячейки блока памяти 11, т. е.пока не сформируется первая выборка чисел х, ,, 1,2 ц .На реверсивном счетчике 8 приэтом будет зафиксированна сумма всехчисел выборки, представляющая - внекотором масштабе - их среднееарифметическое,55После этого на выходах блока памяти 11 будет присутствовать числоХ , и цифровой компаратор 12 вочередном цикле работы устройствапропустит импульс на второй вход 60блока синхронизации лишь тогда, когда число 3 в счетчике 9 станет равным величине х. При этом возможныследующие варианты: ХпХ 1,Хои = Х",Х,( Х,. В"первом случае с момента достижения равенства Ь = Х откроется, аналогично описанному выше, элемент И5, и импульсы, поступающие на счетчик 9, будут суммироваться такжереверсивным счетчиком 8 до тех пор,пока не будет сформировано число хт. е. пока не возникнет импульсна втором выходе время-импульсного .преобразователя, Следовательно, в реверсивный счетчик 8 будет добавленавеличина Х - Х , что, очевидно, эквивалентно вычитанию из его содержимого величины Х и прибавлениювеличины Х, , Имйульс со второго выхода время-ймпульсного преобразователя поместит число Х, в регистр 10,а очередной импульс с первого выхо-.да блока синхронизации "запишет" егона место числа Хв блок памяти, навыходах которого окажется числоХ ит. д.Во втором случае первым приходитимпульс на первый вход блока синхронизации, но импульс на второй входприходит раньше, чем хотя бы Одниимпульс успеет пройти на счетчики8 и 9, таким образом, содержимоереверсивного счетчика 8 не меняется,в остальном схема работает аналогично описанному.Наконец, в третьем случае первымпоявится импульс на первом входе блока синхронизации. Он передаст сформированное число Х + в регистр 10и вызовет появление единичного потенциала на четвертом выходе блока синхронизации, т. е,ф с этого моментаимпульсы, поступающие на вход счетчика9, будут вычитаться из содержймого реверсивного счетчика 8. Так будет продолжаться до тех пор, пока не будетдостигнуто равенство В=х,тогда цифровой компаратор 12 пропустит импульсна второй вход блока 2, прекращаяукаэанное вычитание; В результатесодержимое реверсивного счетчика 8 .уменьшится на величину Х - Хц,что, очевидно, равносильно вычитаниюиз него числа Х и добавлению числа ХА,В дальнейшем работа схемы протекает аналогично, с тем отличием,что в роли х последовательно оказываются числа Х , Х, а в РолиХ - числа Х.Легко видеть, что содержимое реверсивного счетчика 8 будет плавноизменяться в процессе формированияочередного числа выборки (если онобольше замещаемого), либо в течение короткого времени после его формирования (если оно меньше замещаемого), следовательно содержимое счетчика8 будет непрерывно и точно "отслеживать" среднее арифметическое скользящей выборки, без каких-либо скачков и всплеСков, имеющих место в схеб 5 ме прототипа,Потери времени на сложение и вычитание, значительные в схеме прототипа, здесь сведены до минимума.Упрощение Устройства, повышение точности и быстродействия позволит улучшить характеристики вычислителЬ- ных и управляющих систем, содержащих устройство, и тем самым получить положительный экономический .эффект. Формула изобретения 15 Устройство для определения среднего арифметического, содержащее реверсивный счетчик, элементы И, элемент задержки, счетчик, генератор импульсов, блок памяти, время- импульсный преобразовательвыход которого подключен к первому входу первого элемента И, первый вход время-импульсного преобразователя является входом устройства, о т - л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и быстродействия устройства, в него введе ны регистр, цифровой компаратор и блок синхронизации, при этом первый выход блока синхронизации подключен ко второму входу время-импульсного преобразователя, к управляющим вхо дам регистра и блока памяти, выходы которого соединены с первыми информационными входами цифрового компаратора, вторые информационные входы которого объединены с инфор- З 5,мационными входами регистра и подключены к соответствующим выходамсчетчика, счетный вход которого объецинен с первыми входами второго итретьего элементов И и соединен свыходом элемента"задержки, вход эле-"мента задержки объединен с управляющим входом цифрового компаратора иподключен к выходу первого элемента И, второй, вход которого соединен со вторым выходом блока синхронизации, выход генератора импульсовподключен к третьему входу времяимпульсного преобразователя, второйвыход которого. объединен с управляющим входом регистра и соединен спервым входом блока синхронизации,второй вход которого подключен квыходу цифрового компаратора, третийи четвертый выходы блока синхронизации соединены соответственно совторыми входами второго и третьегоэлементов И, выход третьего элемента И подключен ко входу "сложение"реверсивного счетчика, выход второгоэлемента И соединен со входом фвычитание" реверсивного счетчика, выходы которого являются выходами устройства.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельствопо заявке 9 2394955/18-24,от 09,09,197 б,2. Авторское свидетельство СССР9 278227, М кл. 6 06 Р 15/36, 1970.748419 Т дакт аменск Зака ПодписноР тета крыт