Генератор функций уолша

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 781819(22) Заявлено 20.11,78 (21) 2685718/18 - 24 с присоединением заявки Ле Ф(23) Приоритет СССР по делам изобретений н открытий(72) Авторы изобретения А, А. Докучаев, В, А. Зенцов, С. Н), Ржеуцкая и С. Ф. Свиньин Ленинградский ордена Ленина электротехнический институт им, В. И, Ульянова (Ленина)(54) ГЕНЕРАТОР Ф УОЛШ Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использова.но в аппаратуре сжатия информации при пере.даче данных, для спектрального анализа слу.чайных процессов и т.д.Известен генератор функций Уолша, содер 5жащий счетчики, сумматоры по модулю два,элементы И 1,Наиболее близким техническим решением кпредлагаемому является генератор функцийУолша, содержащий регистры номера функциии аргумента, сдвиговый регистр, триггер, элементы И 21.Недостатком известных генераторов являетсяневозможность генерирования интегральныхфункций Уолша,Цель изобретения - расширение функциональных возможностей генератора, состоящеев возможности генерирования интегральныхфункций Уолша.Поставленная цель достигается тем, что гене.ратор функций Уолша, содержащий кольцевойрегистр сдвига номера функции, кольцевой регистр сдвига аргумента, регистр сдвига, триг. 2гер, элементы И, содержит блок формирования пачек импульсов, блок преобразования прямого кода в дополнительный и дополнительный триггер, причем вход блока формирования пачек импульсов является тактовым входом генератора функций Уолша, первый, второй и третий выходы блока формирования пачек импульсов подключены соответственно к тактовым входам регистров сдвига номера функции, аргумента и первому входу первого элемента И, выход которого подключен к тактовому входу регистра сдвига, выход регистра. сдвига аргумента подключен к первым входам второго и третьего элементов И, выход регистра сдвига номера функции - ко второму входу третьего элемента И и единичному входу дополнитель. ного триггера, нулевой выход которого подключен ко вторым входам первого и второго элементов И, а единичный - к третьему входу третьего элемента И, выход которого подключен к счетному входу триггера, выход которого является выходом знакового разряда генератора функций Уолша, выход второго элемента И подключен ко входу регистоа сдвига, выход781819 первого разряда которого подключен к управляющему, а выходы всех других разрядов - к информационным входам блока преобразования . прямого кода в дополнительный, выходы которого являются выходами генератора функций Уолща.На фиг, 1 представлена функциональная схе. ма генератора функций Уолша; на фиг. 2 - первые восемь функций Уолша и соответствующие им интегральные функции. ОГенератор содержит регистры сдвига номерафункции 1 и аргумента 2, регистр 3 сдвига,блок 4 преобразования прямого кода в дополнительный, триггеры 5 и 6, элементы И 7 - 9,блок 10 формирования пачек импульсов, тактовый вход 11.Генерируемые интегральные функции Я х)определяются следующим образом:АМ (К) =2. 1х).Х, М (Х=О)=О О) где зО,1, Х- номер функции в коде Грея;М - число разрядов в представлении номера;К аОь 1 И - поРЯдок.Порядок И может быть определен из пред.ставления функции Уолша Ж Ск) через функ. пии РадемахеоаХ 1 х):К.СХ) В.х)К Ск) й 1 к), (2.)причем 1(1 Сс М, Интегрируя (2) по частям,получаем х(Ч где Ж (х)= Й (Х) Й,(х)(х),1 3 Р Таким образом, сомножитель 1 ц х) определяет знак, а, 1 Й 1,с) сйх - модуль вы.числяемой фуякции М (1),Значения аргумента х и номера 4, функции М(х) задаются в устройстве в виде40двоичных кодов Х= Х Х .Х1 .х."А=д" д-Ч причем 1. и й опре.деляют разрядность регистров 2 и 1. Оче.видно, должно выполняться Ь Н посколькуэто условие дает возможность вычислять значе.ния всех функций М,(Х) не только в вершинах треугольников фиг. 2, но и в промежуточ.ных точках. Если р - старший из разрядов,представленных единицей в коде Й, тоК И- р+1 и для получения кода уЪ достаточно положить сьр: О, т.е,РВычисление значения ъг, 1) осуществляетея по формулеа х) =Х ЛР ) О+(Х Л )О+.О+1 ф 1 М 1 И - 1ВСк,л Р 15) 4Фа модуля интегральной функции - по формуламд =О - М х)1=ХХХ; (бсср) Ъ Х Х Еси Х -ОК+ 1 К+2." ЬК1 Х Х .Х ЕеИ Х:1К 2."Ыб) Генераторфункций Уолща работает следующим образом.Значения функций вырабатываются последовательно для каждого значения с, начиная с 4 = О. Каждое значение Я, (К) вычисля. ется за 1+1 тактов работы гейератора. После окончания вычисления одного значения функции на регистре 1 сохраняется код номера этой функции, а на регистре 2 - код аргумента. Знак вычисленной функции снимается с выхода 12 триггера 5, причем нулевому состоянию триггера соответствует знак "+, а единичному состоянию - знак "- . Модуль вычисленного значения функции снимается с параллельных выходов 13 преобразователя 4, После этого содержимое регистра 1 номера функции увели. чивается на единицу и повторяется процедура вычисления значения функции Й 1,1,Х) для следующего номера и т.д. В исходном состоянии на регистре 1 уста. новлен код номера функции, на регистре 2 установлен код аргумента, а на всех остальных регистрах и триггерах - нулевой код, Тактовые импульсы начинают поступать на вход 11 бло. ка 10, который обеспечивает подачу на регистр 3 через элемент И 9 всех Ь + 1 им. пульсов, на регистр 2 - первых Ь импульсов, а на регистр 1. - только импульсов с (-- 6+1).го по 1. -ый.Первые 6-Ю импульсов поступают на сдвиговый вход регистра 2 и через открытый сигналом с нулевого выхода триггера 6 элемент И 9 на сдвиговый вход регистра 3. Каждый из этих импульсов вызывает циклический сдвиг содержимого регистра 2 вправо, сдвиг содержимого регистра 3 вправо и передачу содержи мого младшего разряда регистра 2 в старший разряд регистра 3 через открытый сигналом с нулевого выхода триггера 6 элемент И 8. Та. ким образом, через 1 Й тактов работы на регистре 3 оказываются 3.- Й младших разрядов аргумента 1 С Начинал с- ф+1) го такта, следующиеимпульсов поступают также иа сдвиговый входрегистра 1, вызывая циклический сдвиг егосодержимого влево, При эхом в соответствиис (5) на выходе элемента И 7 формируютсяконъююсции соответствующих разрядов кодов)С и )ь, Эти значения суммируются помодулю 2 на триггере 5 со счетным входом.Триггер 6 используется для выявления первой единицы в коде А со стороны старших разрядов.Изменение состояния триггера 6 закрывает элементы И 8 и 9, что приводит к разрыву цепи передачи между регистром 2 и регистром 3 и цепи подачи сдвиговых импульсов на регистр 3. К этому моменту на регистре 3 находится код Хх .Х, старший разряд У которого используется для управления 10 преобразователем 4, На выходе преобразователя 4, в соответствии с (бб), формируется значениеМ,(,),В случае ,=0 триггер 6 не изменяет своего исходного состояния "0", и последний 1 З импульс, который подается только на элемент И 9, вызывает еще один сдвиг содержимого регистра 3, так что в его информационных разрядах 1+ Ь оказывается код аргумента х, а в нулевом разряде - "0".20Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с известным обладает более широкими функциональными возможностями, так как оно вычисляет не только значение функции Уолша, но и значение треутольной функции. 25 Такое расширение функциональных возможнос. тей обеспечивается незначительным усложнением схемы. При этом с увеличением длины обрабаты. ваемых кодов аргумента и номера функции увеличивается длина только регистров 1, 2 и 3, а число остальных элементов схемы не меняется. В схеме прототипа при увеличении длины обрабатываемых кодов увеличивается не только длина трех регистров, но и число элементов И.Ф ормула изобретенияГенератор функций Уолша, содержащий кольцевой регистр сдвига номера функции, кольцевой регистр сдвига аргумента, регистр сдвига,триггер, элементы И, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей генератора функцийУолша, состоящего в возможности генерирования интегральных фугкций Уолша, он содержитблок формирования пачек импульсов, блокпреобразования прямого кода в дополнительныйи дополнительный триггер, причем вход блокаформирования пачек импульсов является тактовым входом генератора функций Уолша, пер.вый, второй и третий выходы блока формирования пачек импульсов подключены соответственно к тактовым входам регистров сдвига номе.ра функции, аргумента и первому входу пер.вого элемента И, выход которого подключенк тактовому входу регистра сдвига, выход регистра сдвига аргумента подключен к первымвходам второго и третьего элементов И, выходрегистра сдвига номера функции - ко второмувходу третьего элемента И и единичному входудополнительного триттера, нулевой выход которого подключен ко вторым входам первогои второго элементов И, а единичный - ктретьему входу третьего элемента И, выходкоторого подключен к счетному входу триггера,выход которого является выходом знаковогоразряда генератора функций Уолша, выход второго элемента И подключен ко входу регистрасдвига, выход первого разряда которого под.ключен к управляющему, а выходы всех друтихразрядов - к информационным входам блокапреобразования прямого кода в дополнительный,выходы которого являются выходами генератора функций Уолша,Источники информации;принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Ио 456268,кл. 6 06 Г 1/02, 1973.2, Авторское свидетельство СССР У 495658,кл. 6 06 Р 1/02, 1974 (прототип).