Статистический анализатор

(72) С.Г. Аким В.П, Павлов и (71) Куйбышевс тут им, С.П. К (53) 681.3(088 которого объединен с одноименным входом второго триггера, с установочными входами адресного счетчика ивторого реверсивного счетчика и подключен к первому выходу формирователя импульсов, вход которого объединен с первыми входами второго итретьего элементов И и образует информационный вход анализатора, второй выход формирователя импульсовподключен непосредственно к управляющему входу блока памяти, а через элемент НЕ - к управляющему входу счетчика, информационные вход и выходкоторого соединены соответственно синформационным выходом и входом блока памяти, прямой .выход первого триггера соединен с первым входом элемента И, второй вход которого подключен к выходу первого реверсивногосчетчика, а выход соединен со счетным входом адресного счетчика и спервым входом элемента ИЛИ, выходкоторого подключен к установочному юл, )Ф 5В,И, Ор В. Прудни й авиацио к в и инсти-,ев е свидетельство СССОб Р 15/Зб, 1976.свидетельство СССР06 Р 15/36, 1982 вторск кл. С орское,входу первого река, счетный входс выходом второгрой вход которогвходом третьегочен к выходу гейе о счетчи- соединен ерсивно которог элемен объеди а И, втоен с вторымИ и поцклюактовых имемент аЮра вт рого и лючены прямом вход у третьи в п льс от третьего элемент о енно к инверсномуам второго триггерав "0" которого объ ветст выход аинен с втоновк е в т к в ду сч 101 пери в "1 инеи к выход ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ(54)(57) СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАН 43 АТОР,содержащий адресный счетчик, генератор тактовых импульсов, блок памяти,счетчик, формирователь импульсов,первый регистр, первый реверсивныйсчетчик, первый и второй элементы И,элемент ИЛИ, элемент НЕ, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюупрощения анализатора, он содержитпервый и второй триггеры, третий элемент И, второй реверсивный счетчики второй и третий регистры, при этомвходы регистров являются соответственно входами "Паг гистограммы",Количество шагов" и "Минимальноезначение интервала" анализаторами, авыходы регистров подключены к информационным входам соответственно первого и второго реверсивных счетчикови адресного счетчика, разрядный выход которого соединен с адреснымвходом блока памяти, а выход переноса - с входом установки ввого триггера, вход установк элемента ИЛИ и подклорого реверсивного сый вход которого соеретьего элемента И, 1138808Изобретение относится к вычислительной и информационно-измерительной технике и может быть использовано для исследования статистических характеристик случайных процессов.Известны устройства для построения гистограмм, используемые для исследования статистических характеристик случайных процессов в информационно-измерительной и ьычислительноч технике 13 1 О Однако функциональные возможностиуказанных устройств ограничены, таккак в них не предусмотрена возможность задания шага гистограммы. Крометого, первое устройство характеризуется сложностью блока сравнения,а во втором устройстве возможно формирование ложной гистограммы, еслипродолжительность исследуемого процесса велика. Вследствие этого падает достоверность информации об исследуемом процессе,25Наиболее близким по технической сущности к изобретению является анализатор, содержащий адресный счетчик, формирователь импульсов, элементы И и ИЛИ блок памяти счетчик и эле 330 мент НЕ 2.Однако функциональные возможности известного анализатора, определяемые величиной интервала значений, в котором может строиться гистрограмма,огра- З 5 .ничены отрезком (хх а), причемВ 1 Их=О, хща=ьх 2, где Ьх - шаг гистограммы, 2 П - емкость блока памяти, ш - разрядность адресного счетчика. Необходимое расширение интервала (О, хна) известного устройства возможно только путем увеличения емкости блока памяти, причем увеличение хв Б раз ведет к увеличению затрат оборудования в блоке памяти в Я раз. Кроме того, при значениях х,д, отличных от нуля, неэффективно используется блок памяти, так как х ; /Ьх его ячеек оказываются неиспользуемыми, а при больших значениях 50 х оставшихся п=ха -х,)/Ьх ячеек может не хватить для построения гистограммы, если требуемое количество шагов М в гистограмме больше и. В связи с этим исследователю 55 приходится уменьшать В, что ведет к сужению функциональных возможностей устройства. Целью изобретения является упрощение анализатора при расширении его возможностей.Поставленная цель достигается тем, что в статистический анализатор, содержащий адресный счетчик, генератор тактовых импульсов, первый регистр, первый реверсивный счетчик, первый и второй элементы И, элемент ИЛИ, элемент НЕ, введены первый и второй триггеры, третий элемент И, второй реверсивный счетчик и второй и третий регистры, при этом входы регистров являются соответственно входами "Шаг гистограммы, нКоличество шагов и "Минимальное значение интервала" анализатора, а выходы регистров подключены к информационным входам соответственно первого и второго реверсивных счетчиков и адресного счетчика, разрядный выход которого соединен с адресным входом блока памяти, а выход переноса - с входом установки в "0" первого триггера, вход установки в "1" которого объединен с одноименным входом второго триггера, с установочными входами адресного счетчика и второго реверсивного счетчика и подключен к первому выходу формирователя импульсов, вход которого объединен с первыми входами второго и третьего элементов И и образует информационный вход анализатора, второй выход формирователя импульсов подключен непосредственно к управляющему входу блока памяти, а через элемент НЕ - к управляющему входу счетчика, информационные вход и выход которого соединены соответственно с информационными выходом и входом блока памяти, прямой выход первого триггера - с первым входом первого элемента И, второй вход которого подключен к выходу первого реверсивного счетчика, а выход соединен со счетным входом адресногосчетчика и с первым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен к установочному входу первого реверсивного счетчика, счетный вход которого соединен с выходом второго элемента И, второй вход которого объединен с вторым входом третьего элемента И и подключен к выходу генератора тактовых импульсов, третьивходы второго и третьего элементовИ подключены соответственно к инверсному и прямому выходам второго триг45 3 11388 гера, вход установки в "0" которого объединен с вторым входом элемента ИЛИ и подключен к выходу второго реверсивного счетчика, счетный вход которого соединен с выходом третьего элемента И,На чертеже представлена структурная схема анализатора.Устройство содержит адресный счетчик 1, генератор 2 тактовых импульсов (ГТИ), выход 3 ГТИ, регистры 4-6,реверсивные счетчики 7 и 8, формирователь 9 импульсов, элементы И 10-12,элемент ИЛИ 13, триггеры 14 и 15,блок 16 памяти, счетчик 17 и элемент НЕ 18,Анализ.тор имеет входы 19, 22-24,а формирователь 9 импульсов - выходы 20 (переднего фронта) и 21 (зад 20него фронта) . Вход 19 анализатораподключен к первому входу элементаИ 10, второй вход которого подключен к выходу ГТИ 2, третий входИ 10 - к прямому выходу триггера 14,а выход И 10 - к счетному входуреверсивного счетчика 7, информационный вход которого подключен к выходу регистра 4, установочный вход -к выходу 20 формирователя 9 импуль 30сов, а выход переноса - к входу установки в "0" триггера 14 и первомувходу элемента И 12, а выход элемента ИЛИ 13 соединен с установочнымвходом реверсивного счетчика 8, информационный вход которого подключен 5к выходу регистра 5, а выход переноса соединен с первым входом элемента И 12, второй вход которого соединен с прямым выходом триггера 15, авыход - с управляющим входом адресного счетчика 1, информационный входкоторого соединен с выходом регистра6, установочный вход - с выходом 20формирователя 9, информационный выход - с адресным входом блока 16памяти, а выход переноса - с входомустановки в "0" триггера 15, входустановки в "1"которого соединен свыходом 20 формирователя 9, которыйподключен также к входу установки в 50"1" триггера 14, инверсный выход которого соединен с первым входом элемента И 11, второй вход которогоподключен к ГТИ 2, третий вход - квходу 19 анализатора, а выход в .к 55управляющему входу реверсивного счетчика 8, к входу 19 анализатора под-"ключен также вход формирователя 9,08 4выход 21 которого подключен к управляющему входу блока 16 памяти и входу элемента НЕ 18, а выход элемента НЕ 18 - к счетному входу счетчика 17, информационный вход которогоподключен к информационному выходублока 16 памяти, а информационныйвыход - к информационному входу блока16 памяти. Устройство работает следующим образом,Перед началом работы задаются параметры гистограммы: шаг гистрограммы Ах, количество шагов Н и минимальное значение интервала х, в котором строится гистограмма. Для этого в регистры 5, 6 и 4 заносятся соответствующие значения Ьх, Б и хПри поступлении на вход 19 анализатора импульса по его переднему фронтуна выходе 20 формирователя 9 вырабатывается импульс, производящий запись значения х, из регистра 4 всчетчик 7, а в адресный счетчик 1кода И с выхода регистра 6 и установку триггеров 14 и 15 в единичное состояние. При единичном значении сигнала на входе 19 импульсы ГТИ 2 черезэлемент И 10 передаются на вычитающий вход реверсивного счетчика 7.При обнулении счетчика 7 вырабатывается сигнал переноса, по которомутриггер 14 устанавливается в "0",блокируя вычитающий вход реверсивного счетчика 7, и в реверсивныйсчетчик 8 по сигналу с выхода элемента ИЛИ 13 производится запись кодах с выхода регистра 5. Таким образом, в адресный счетчик 1 заноситсякод, равный количеству шагов, в реверсивный счетчик 7 - код, равныйминимальному значению интервала, ав реверсивный счетчик 8 - код, равный шагу гистограммы, При единичномпотенциале на входе 19 анализатора инулевом значении в триггере 14 импульсы с ГТИ 2 через элемент И 11передаются на вычитающий вход реверсивного счетчика 8. При обнулениисчетчика 8 вырабатывается сигнал переноса, по которому уменьшается наединицу содержимое адресного счетчика 1 и в счетчик 8 снова записывается код И с выхода регистра 5 под воздействием сигнала, прошедшего черезэлементы И 12 и ИЛИ 13. Таким образом, в адресном счетчике 1 формируется код, пропорциональный длительности10 импульса на входе 19 и равный номерушага гистограммы,При обнулении адресного счетчика 1 на его выходе переноса Формируется сигнал, устанавливающий триггер 1.5 в нулевое состояние, тем самым блокируя прохождение импульсовчерез элемент И 12 на счетнь.:й входадресного счетчика 1. Таким образом,при длительности импульса на входе19, большей х , в адресном счетккккчике 1 образуется код "ОООО"(адрес нулевой ячейки блока гамяти),В процессе работы анализатораиз блока 16 памяти выдается содержимое его ячейки по адресу с выходаадресного счетчика 1, Эта инФормацияпри наличии "1" на выходе элементаНЕ 18 записывается в .счетчик 17,. Позаднему Фронту импульса на входе 19 20на выходе 21 Формирователя Формируется единичный импульс.На управляющем входе счетчика 17 появляется "О",что приводит к увеличению содержимогосчетчика на "1" и записи кода с его 25инвармационного выхода в блок 16по адресу с выхода адресного счетчика 1,Таким образом, в ячейках с номерами И, 11-1.1, О блока 16 памяти Формируется гистограмма исследуемого процесса, представленного на входе анализатора импульсами прямоугольной Формы,Функциональные возможности анализа-З 5тора определяются прежде всего значением х, Пля известного анализатор 5ра х:6 х 2,6 х = Т" 2 гдекм(Ъразрядность регистра для задания шага гистограммы, Т - длительность периода следования импульсов, вырабатываемых ГТИ. Для предлагаемого усткдщройства х =ах 2 д +Т 2 =Ьх 2 (1 +пок+2- 1 ) где с - разрядность регистра для задания параметра х и,и .Как видно из сравнения в предлагаемом устройстве величина х ,ц в(1+2" (" 1) раз больше, чем в известном, что свидетельствует о расширении его Функциональных возможностей.Кроме того, количество шагов гистограммы И в устройстве может задаваться в пределах от 1 до 2 независимо от значения хк; . Этим исключа 1 кС = С + (8 +1)/8,где С = 2(в+1)/Ь+ шЬ +2, причем1 сш+ 2,Результаты сравнения дополнительных затрат оборудования, связанныхс увеличением х д для в=8, 7=4,В=4, Е=64 х 4, Р=16 приведены в таблице,Известноеустройство 32 Б 1 О 124 С О 60"Предлагае- , я1мое устрой-ство ЬС 101214 Предлагаемое устройство выгодноотличается от известного широкимиФункциональными возможностями, причем их расширение не связано с увеличением емкости блока памяти и достигается наращиванием длины Е регистра 4 и счетчика 7 служащих для задания значения х , , Причем увеличение к на величину Ь требует всегодвух корпусов микросхем, при этомхоп увеличивается на величинуЬх 2 кп . Расширение Функциональныхвозможностей устройства увеличит область применения устройства и обеспечит необходимую гибкость устройства,зацаваемую параметрами х, И ихф,ется сужение Функциональных возможностей при больших значениях хВ известном устройстве увеличение хв Б раз связано с увеличением затрат оборудования в блоке памяти на величину ЬС=С(8-1), измеряемую чис - лом корпусов микросхем, где С - затраты оборудования в блоке памяти, причем С=Р/Ь 1 2 /2где Р - разрядность счетчика 17, Е=Ь 2 - емкость микросхемы памяти, ш - длина адреса блока памяти.В предлагаемом устройстве для расширения Фучкциональных возможностей в Я раз необходимы дополнительные затраты оборудования1138808 Составитель Э, СечинаРедактор В. Данко Техред А.Бабинец Корректор . 0Г ком Патент", г. Ужгород, ул. 11 роектна илиа Заказ 10690/38 ВНИИПИ по 113035, Тираж 710осударственно лам изобретен сква, Ж, Р Подписноитета СССРоткрытийкая наб д, 4