Устройство для вычисления скользящего среднего

;сфУ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.86. Бюл. У 24о-производственное объудной геофизике "Рудге Б.В, Рядовтельство СССР15/36, 1978,льство СССРР 15/36, 1983. лушков и 3 (088. 8) кое свид кл. С Об е свидет кл, 6 06 ЫЧИСЛЕНИЯ СКОЛЬ(54) УСТРОЙСТВО ЗЯЩЕГО СРЕДНЕГО (57) Иэобретени тельной технике тносится к вычисли может быть испольГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ 7969 3.10 0.06 (71) Научи нение по р энка" (72) А.Ю, (53) 681.3 (56) Автор Р 762009,Авторск Р 1012272,/.зовано для вычисления скользящего среднего в,устройствах обработки цифровой информации и в цифровых измерительных приборах, Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства эа счет, усреднения знакопеременной цифровой информации. Цель изобретения достигается эа счет введения в устройство управляемых инверторов, триггеров и шифратора с соответствующими функциональными связями между ними и известными блоками устройства. Устройство позволяет получать на его выходе как прямой код, соответствующий абсолютной величине среднего значения, так и знак среднего значения. 3 ил. 1 табл.зовано для вычисления скользящегосреднего в устройствах обработкицифровой информации и в цифровыхизмерительных приборах.Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей устройства за счет усреднения знакопеременной цифровой информации.На фиг. 1 изображена структурнаясхема устройства; на фиг. 2 - схемашифратора; на фиг, 3 - схема. управляемого инвертора.Устройство (фиг, 1) содержитгенератор 1 импульсов, регистры 2 и3, триггер 4, сумматор 5, управляе-мый инвертор 6, шифратор 7, сумматор8, управляемый инвертор 9, триггер10, информационный вход 11, вход12 знака, информационный выход 13,выход 14 знака и вход 15 установкив нОнСхема шифратора содержит элементНЕ 16, элементы И 17-20, элементыИЛИ 21 и 23, элемент НЕ 22,Схема управляемого инвертора содержит первый 24 и и-й 25 элементыНЕ. элемент НЕ 26, первый 27 и второй 28 элементы И, (2 п)-й 29 и2 и-й 30 элементы Ид первый 31 ии-й 32 элементы ИЛИ.Алгоритм работы устройства следующий:т(зт) зт (з)т 1- - т 1(з-тЯз+ Х(гТ),где г(1 Т) и7(г)Т 1 - значения входного кодаустройства в моменты (гТ) и (-1)Т;- Х(гТ) - значение входного кода вмомент гТ;номер тактсл (х=1,2,3);Т - интервал дискретизации;И - объем выборки. Регистр 3 (РЗ) имеет разрядность и, равную числу разрядов входных усредняемых кодов. Регистр 2 (Р 2), сумматоры 5 (С 5) и 8 (С 8) при И=2 (к - целое положительное число) имеют разрядность и+Е, Такой выбор Ы обеспечивает существенное повышение быстродействия устройства и )лращаез анерации деления значения У(1"1)Тна Н, которая в этом случае, сводится к отбрасыванию М младших разрядов делимого. Изобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь 2 О 25 ЗО 35 4 О 45 5 О 55 Перец началом работы Р 2, РЗ, триггеры 4 (Т 4) и 1 ОТ 10) устанавливаются в нулевое состояние сигналом, .гоступающим с клеммы 15, при этом на выходах С 5 и С 8 устанавливается нулевое значение кодов. В момент времени 1 Т по очередному сигналу с выхода генератора 1 импульсов (ГТ 41), поступан)щему на входы синхронизации :Р 2, РЗ, Т 4 и ТО в .Р 3, осуществляется запись значения прямого кода усредняемого параметра Х(гТ) с входной клеммы 11, в Т 4 записывается сигнал знака входной ицформации Х(гТ), поступающий на вход "0" Т 4 с клеммы 12 (сигнал "0" соответствует положительному знаку, "1" - отрицательному), в Р 2 записывается прямой илиинверсный (в зависимости от знакавыходного кода устройства) выходной код С 8, соответствующий предыдущему усредненному значению г(-1)Т 1, в Т 10 записывается сигнал знака кода 7 1(з.-1)Т 1, поступивший с первого (знакового) выхода шифратора 7 (Ш 7) на вход Д Т 10, при этом сигналы положитепьного и отрицательного знаков соответствуют принятым для Т 4 сигналам (0 - положительному знаку, "1 - отрицательному), После записи в Р 2 кода У (1-1)Тна выходе С 5 формируется код абсолютного зна 1 чения разностиУ (ь) Т- - У (1-1)Т . Знак этой разности тот же, что и знак выходного кода С 8, так как - У (:ь)Т "г 1 г)Т 1. Операция вы- ЬТчитания - части кода изполногоМкода Р 2 обеспечивается тем, что и+К разрядов Р 2 поразрядно соединены с входами первого слагаемого С 5, п инверсных старших разрядов Р 2 поразрядно соединены с входами и младших разрядов второго слагаемого С 5, т.е. сдвинуты на К разрядов в сторону мпадших разрядов, входы "К" старших(свободных) разрядов второго слагаемого С 5 соединены с инверсным выходом Т 10, с которого на эти входы посупа сигнал "1" при положительном знаке выходного кода С 8 и10 - при отрицательном знаке . Выход переноса старше г о разряда С 5соединен с входом переноса младшего разряда С 5цикличе ский перенос , нафиг. 1 не показан). Выходной код С 5,также как и код Р 2 - инверсный, ес124260 т.е. осуществляет алгебраическое сложение кодов, поступающих на его входы с С 5 и УИ 6. Выход переноса старшего разряда С 8 соединен с входомпереноса младшего разряда С 8 (циклический перенос, на фиг.не показан). Коды с положительным знакомпоступают на вход С 8 в прямом виде,а с отрицательным знаком - в инвертированном. Выходной код С 8 можетбыть как прямым, так и инверсным,30 ли его знак отрицательный, и прямой при положительном знаке. (и+К)-разрядный код с выхода С 5 поступает на и+К входов первого слагаемого С 8, На и входов младших разрядов второго 5 слагаемого С 8 через управляемый инвертор 6 (УИ 6) поступает входной код с РЗ, т.е, код значенияХ(1 Т) . На входы "К" старших (свободных разрядов второго слагаемого С 8 с прямого выхода Т 4 поступает сигнал "О" при положительном значении Х(Т) и "1" - при отрицательном. На вход С 8 код с РЗ поступает прямым, если он положительный, и инверсным - при от рицательном значении выходного кода РЗ. Операцию инвертирования кода РЗ выполняет УИ 6, на управляющий вход которого поступает сигнал с инверс- ного выхода Т 4, При сигнале "0" на 20 управляющем входе УИ 6 входной код инвертируется и пропускается без изменения,. нри сигнале "1" С 8 выполняет вычисление1 У (х) Т 1- - У ,р.- ) Т,/1 й Х 1 Т.в. зависимости от знаков слагаемых и соотношения их величин. Выдачу среднего значения кода на выходную 40 клемму 13 устройства в,прямом коде, независимо от вида выходного кода 08, выполняет управляемый инвертор 9 (УИ 9), работающий аналогично УИ 6, т.е,. при "О" на управляющем входе 45 УИ 9 входной код им инвертируется,еи пропускается без измененияри сигнале "1". На управляющий вход УИ 9 поступает сигнал с второго (управляющЕго) выхода Ш 7., Знак выходно го кода устройства формируется на первом (знаковом) выходе Ш 7 (клемма 14). Управляющий сигнал для УИ 9 и сигнал знаков выходного кода. устройства вырабатывается Ш 7 в зависимости 55 от сигналов знаков слагаемых С 8 и сигнала переноса С 8 в соответствии с таблицей.Входные функции Выходные функции А В С 0 Е 1 1 1 0 В таблице показано функционирование Ш 7.Входные функции Выходные функции ВЕО 1 1 О О 1 1 О 1 О 1 О 1 1 О О О 1 1 0,1 О 1 1 1 А 1 В 1 с5 Аналитические выражения выходныхфункций Ш 7 после минимизации следующие;Р=АС+ВС+АВ; Р=АС+ВС+АВ;Е=АС+ВС+АВ+АВС=Р+АВС,На основании приведенных выраженийстроится. схема Ш 7, приведенная нафиг, 2, Схема управляемого.инверторареализует выражениет=Х,Е+Хг,где 7" значение и-го разряда кодана выходе управляемого инвертора;Хв .значение и-го разряда кодаЗОна информационном входеуправляемого инвертора;Е - сигнална управляющем входеуправляемого инвертора.Из выражения для 7 видно, чтоУ=Х при Е=О, т.е. осуществляетсяинвертирование всех разрядов входного кода Х; У=Х при Е=1, т.е. кодХ пропускается без изменения40 Формула изобретения устройство для вычисления скользя-, щего среднего, содержащее регистры, сумматоры; генератор импульсов, выход 5 которого соединен с входами записи первого и второго регистров, вход первого регистра является информа 1;ионным входом устройства, выход первого сумматора подключен к входу второго регистра, выходы которого соединены с входами второго сумматоиа, выход которого подключен к первому входу первого сумматора, ,о т л и - ч а ю ш е е с я тем, что, с целью расширения области применения путем обработки знакопеременных процессов, в него введены управляемые инверторы триггеры; шифратор, входы установки , в "О" первого и второго регистров, первого и второго триггеров объединены и подключены к входу установки в "О" устройства, информационный вход первого триггера является входом знака устройства, входы синхронизации первого и второго триггеров объединены и соединены с выходом генератора импульсов прямой. выход первого триггера подключен к первому входу шифратора и к входу задания знака первого сумматора, второй вход которого соединен с выходом первого управляемого инвертора, управляющий вход которого объединен с вторым входом шифратора и подключен к инверсному входу первого триггера, первый выход шифратора соединен с информа, ционным входом второго триггера и является выходом знака устройства., прямой выход второго триггера подключен к третьему входу шифратора, чет-, вертый вход которого соединен с выходом переноса первого сумматора, . выход которого подключен к информаци.- онному входу второго управляемого инвертора, выход которого является информационным выходом устройства, инверсный выход второго триггера соединен соответственно с пятым вх; - дом шифратора и с входом задания знака второго сумматора, второй выход шифратора подключен к управляющему входу второго управляемого инвертора.. Ко Тираж 671дарственного коизобретений иква, Ж, Рауш аказ 3601/4ВН Подписета СССР ткрытийкая наб. д. 4 изводственно-полиграфическое ИИПИ Го по дел 3035, М риятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4