Устройство для построения гистограммы

союз совЕтсних ОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ СПУБЛИН гг 6 Р 15/3(51 ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУВюл. В 40олитехнический инстия Великой Октябрьской революциин, Е.А.Маслянчук,и В,И.Корнейчуква бработ Цель повьппени и изобр рнаягиса уп-,иагГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(57) Изобретени тельной технике цнализированным относится к вычислив частности к спеустройствам статистиетение относится к вычислитехнике и может быть испольустройствах статистическойи информации. родеиствия,На фиг,1 представлена структусхема устройства для построениятограммы; на фиг,2 - то же, блокравления; на фиг.3 - временные драммы работы устройства.Устройство для построения гистограммы содержит регистр 1 маски,первый блок 2 ассоциативной памяти,первый выход 3 блока управления, втрой блок 4 ассоциативной памяти, мултиплексор 5, в групп по и элементовРАВНОЗНАЧНОСТЬ 6 (в - коды граничныхзначений гистограммы, и - количеств 2ческой обработки информации, и можетбыть использовано для построения высокопроизводительных систем автоматизированной обработки результатов измерений, выполненных на узлах с высокой степенью интеграции. Цель изобретения - повьппение быстродействияустройства, Устройство для построения гистограммы содержит регистр маски, два блока ассоциативной памяти,первый мультиплексор, в групп по иэлементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ (ш - количество пределов построения гистограммы), в групп по и П-триггеров, КЯтриггеров, комбинационный сумматор,вгрупп по и элементов НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, группу элементов НЕ, К ргистров, 1 з.п.ф-лы, 3 ил,анализируемых выборок), в групп по и Э-триггеров 7, в групп по и КЯ-триггеров 8, ш+1 комбинационных сумматоров 9, вгрупп по и элементов НЕ- СЬ РАВНОЗНАЧНОСТЬ 10, группу из и эле- ЯО ментов НЕ 11, щ+1 регистров 12, вход . ЯО 13 сброса устройства, вход 14 пуска Я ,блока управления, блок 15 управления, (;г вход 16 сброса блока управления, второй 17, третий 18 и четвертый 19 выходы блока управления, причем блок 15управления содержит триггер 20, элементы 21 - 23 задержки, генератор 24 элемент И 25. Регистр 1 маски подключен к входам маскирования первого .блока 2 ассоциативной памяти, и выходов совпадения второго блока 4 ассоциативной памяти связаны с первыми входами мультиплексора 5, каждый -й( = 1,п), выход которого подключен к пеовомч входу 1-го элемента 6,РАВНОЗНАЧНОСТЬ каждой 1-й группы где- 1 ш, ш - количество .ячеек перво 5 го блока 2 ассоциативной памяти) и ииформационному входу 1-го 0-триггера 7; 1-й группы, каждый 1-й выход совпадения первого блока 2 ассоциативной памяти подсоединен к вторым 10 входам всех элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ 6,,)-Й группы, выход каждого 1-Го элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ 6,1-йгруппы связан с первым входом установки д-го КБ-триггера 8, 1-й груп пи, выход каждого .-го РБ-триггера 8 1-й группы подключен к входус,Дси нхр о ниэ ации 1-г о 0- триг г ер а 71,1 1-й группы, выходы группы П-триггеров 71подсоединены к входам комбинационного сумматора 9 и первым входам элементов НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 10, группы, выходы элементов р-й группы (р = 2, ш) П-триггеров /, связа,ны с первыми входами элементов НЕРАВ НОЗНАЧНОСТЬ 10р-х групп и вторыМи входами элементов НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 10,(р)-х групп выходы ш-й группы Л-триггеров 7подключены к вторым входам элементов НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 10, и , (тп)-й группы и входам группы элементов НЕ 11, выходы которых связаны с входами (щ+1)-го комбинационного сумматора 9 я 1 , выходы элементов НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 10, бх (Ч = 1 у й) групп подключены к Входам (а+1)-х комбинационных сумматоров 9, выходы К-х комбинационных сумматоров 9 К подсоединены к информационным входам К -х регистров 121, выходы которых являются выходами. 40 устройства, вход 13 управления началом работы устройства связан с входами сброса всех КБ-триггеров 8всех Групп, входом установки в исходное состояние регистра 1 маски и первым45 входом 14 блока 15 управления, выход переполнения при сдвиге регистра 1 маски подключен к управляющему входу мультиплексора 5 и второму входу 16 блока 15 управления, первый выход 3 которого подсоединен к входу управления сдвигом регистра 1 маски, второй выход 17 блока 15 управления связан с вхоцом управления опросом блока 2 ассоциативной памяти, третий выход 55 18 блока 15 управления подсоединен к вторым входам установки всех КБ-триггеров 8 всех групп четвертый вы ход 19 блока 15 управления связан с входами синхронизации регистров 12, вторые входы первого мультиплексора 5 связаны с источником потенциала "1", кроме того, блок 15 содержит триггер 20, входом подсоединенный к первому входу 14 блока 15 управления, выход которого подключен к первому входу элемента И 25, выход которого является вторым выходом 17 блока 15 управления и подсоединен к входу первого элемента 2 1 задержки, выход которого является третьим выходом 18 блока 15 управления, второй вход 16 блока 15 управления является входом сброса триггера 20 и входом второго элемента 22 задержки, выход которого является выходом блока 15 управления и связан с входом элемента 21 задержки, выход которого является четвертым выходом 19 блока 15 управления, выход генератора импульсов 24 подключен к второму входу элемента И 25.Устройство для построения гистограммы работает следующим образом.Перед началом работы устройства в первый блок 2 ассоциативной памяти заносятся коды граничных значений гистограммы в порядке убывания, причем первый выход совпадения соответствует старшему пределу, а ш-й - младшему, В блоке 4 ассоциативной памяти хранятся коды выборки, по которым строится гистограмма.Сигнал по входу "Начало работы" 13 поступает на вход установки в исход-, ное состояние регистра 1 маски, где устанавливается число с единицей в старшем разряде и нулями в остальных, поступают на входы сброса всех КБ- триггеров 8; всех групп, устанавливая их в нулевое состояние, и через вход 14 блока 15 управления устанавливает в единичное состояние триггер 20. После установки триггера 20 импульсы с генератора 24 импульсов начинают проходить через элемент И 25 и вызывают через выход 18 блока 15 управления обращение к блоку 2 ассоциативной памяти и на вход опроса блока 4 ассоциативной памяти, На выходах совпадения блоков 2 и 4 ассоциативной памяти формируются сигналы совпадения в выделенном (старшем) разряде с содержимым регистра 1 маски, и эти сигналы выдаются на выходы совпадения. Информация с выхода блока 4 ассоциативной памяти передается88261 51015 25 30 5 16 на выходы первого мультиплексора 5. Элементы РАВНОЗНАЧНОСТЬ 6, групп элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ реализуют следующую функцию: на вход д-го (. - 1,п) элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ 6;, -й= 1,ш), группы поступают сйгналы совпадения д-го слова второго блока 4 ассоциативной памяти и 1-го слова блока 2 ассоциативной памяти, Если значения анализируемых разрядов этих слон не совпадают, то на выходе 1-го элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ 6 1-й группы сформировано нулевое значение, которое устанавливает в единичное состояние 1-й КБ-триггер 8 1,)-й группы, который,в свою очередь, передним фронтом выходного сигнала осуществляет запись состояния 1-го выхода совпадения блока 4 ассоциативной памяти в 1-й Р-триггер 7,)-и группы. Единичное значение этого триггера означает, что -е число блока 4 ассоциативной памяти больше 1-го числа (предела) блока 2 ассоциативной памяти. Если же разряды д-го числа блока 4 ассоциативной памяти и 1-го числа блока 2 ассоциативной памяти совпадают, то на выходе д-го элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ 6 )-й группы сформировано единичное значение и 1-й КБ"триггер 8; 1 -й группы остается в нулевом состоянии, Сигнал с выхода элемента И 25, вызывающий сигнал опроса блоков 2 и 4 ассоциативной памяти, после окончания опроса через первый элемент 21 задержки осуществляет сдвиг содержимого регистра 1 маски в сторону младших разрядов, который теперь вызывает опрос . следующего разряда, при котором схема работает аналогично, за исключением того, что появление единичных сигналов на выходе элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ 6, 1-й групп вызывает установку соответствующего КЯ-триггера 81-й группы1,1только в том случае, если он не был установлен ранее, т.е. фиксируется различие в наиболее старшем разряде.Устройство работает таким образом до тех пор, пока после 1-го (где 1 - разрядность числа блоков 2 и 4 ассоциативной памяти) импульса с выхода элемента И 25 не проанализированы младшие разряды блоков 2 и 4 ассоциативной памяти и через первый элемент 2 1 задержки не осуществился сдвиг содержимого регистра 1 маски, при котором на выходе переполнения сформируется единичное значение, которое подает на выходы первого мультиплексора 5 единичные значения с его второго входа, сбрасывает триггер 20 и через второй элемент 22 задержки осуществляет установку в единичное состояние КБ-триггеров 8 ,-х групп,при которой из нулевого в единичноесостояние переходят только те КЯтриггеры, которые не были установлены ранее, т.е. соответствующие совпадению 1-го числа блока 4 ассоциативнойпамяти и -го числа блока 2 ассоциатив-ной памяти, эти КЯ-триггеры устанавливаются в единичное состояние и передним фронтом выходного сигнала осуществляют запись в соответствующие0-триггеры 7, 1-х групп единичных состояний с выхода первого мультиплексора 5. Таким образом, единичное состояние -го 0-триггера 7;, 1-й группы обозначает, что 1-е число блока 4 ассоциативной памяти больше или равно 1-му числу (пределу) блока 2 ассоциативной памяти. После установки через второй элемент 22 задержкивсе КБ-триггеры всех групп КБ-триггеров 8 установки в единичное состояние во все Р-триггеры всех групп Э-триггеров 7 заносится. информация о соотношении чисел и пределов.Единичное состояние 0-триггеров7, 1 первой группы свидетельствует опревьппении числами верхнего предела,количество превысивших чисел определяется первым комбинационным сумматором 9.1.Если -й Э-триггер 7;з-й груп пы установлен в единичное состояние,.а 1-й П-триггер 7; . (з)-й груп 1пы установлен в нулевое состояние, тона выходе 1-го элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ 10,(з)-й группы присутствует единичный сигнал, свидетельст,вующий о нахождении д-го числа блока2 ассоциативной памяти между з-ми и(з)-й предел количество чисел пе 9редающих в указанный интервал, подсчитывается з-м комбинационным сумматором 9. Числа, для которых соответствующиеП-триггеры 7 ш-й группы содержат.3 ънулевые значения потенциалов, имеютзначения ниже нижнего предела, ихколичество с использованием группыэлементов НЕ 11 подсчитывается комбинационным сумматором 9(рщ 1,Коды количества чисел, определенные по описанному способу, фиксируются в регистрах 12 сигналом с выхода переполнения при сдвиге регистра 1 маски, задержанным элементами 22, 23 задержки.Последовательность выдачи сигналов 1 О Иллюстрируется временными диаграммами (фиг.З) . Формула из обретения1, Устройство для построения гистограммы, содержащее первый блок ассоциативной памяти, регистр маски иблок управления, причем выходы регистра маски подключены к входам маскирования первого блока ассоциативной 20памяти, первый выход блока управления,связан с входом управления сдвигомрегистра маски, второй выход блокауправления подключен к входу управления опросом блока ассоциативной памяти, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения быстродействия, в него введены второй блок ассоциативной памяти, мультиплексор, щгрупп по и элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ 30(щ - коды граничных значений гистограммы, и - количество анализируемыхвыборок), щ групп по и НЯ-триггеров,щ групп по и Р-триггеров, щгрупппо и элементов НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ,группа из и элементов НЕ, щ+1 комбинационных сумматоров на и входов,щ+1 регистров, причем второй выходблока управления подключен к входууправления опросом второго блока ассоциативной памяти,:выходы которогосоединены с первой группой информаци,онных входов мультиплексора, информационные выходы регистра маски подключены к входам маскирования второго 45блока ассоциативной памяти, выходстаршего разряда регистра маски соединен с управляющим входом мультиплексора и входом пуска блока управления, третий выход блока управленияподключен к первым входам установкиЯ-триггеров групп, четвертый выхоцблока управления соецинен с входамисинхронизации регистров, каждый д-Йвыход (. = 1 и) мультиплексора соедиЭ55нен с первыми входами -х элементовРАВНОЗНАЧНОСТЬ групп и информационными входами .-х Р-триггеров группсоответственно, выходы каждого элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ групп подключены к вторым входам установки ВЯ-триггеров групп соответственно, выходыкоторых подсоединены к входам синхронизации Р-триггеров групп соответственно, каждый 1-й выход (где1,п) первого блока ассоциативнойпамяти соединен с вторыми входамиэлементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ 1-й группы,выходы Р-триггеров первой группыподключены к входам первого комбинационного сумматора и первым входамэлементов НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ первойгруппы, выходы Р-триггеров р-й группы (р = 2, щ) соединены с первымивходами элементов НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬр-х групп и вторыми входами элементовНЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ (р)-х групп, выходы Р-триггеров щ-й группы подключенык вторым входам соответствующих элементов НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ (щ)-й группы и входам элементов НЕ группы, вы ходы которых соединены с входами(щ+1)-го комбинационного сумматора,выходы элементов НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ1-й группы (1 = 1, щ) соединены свходами (ц+1)-го комбинационного сумматора, выходы комбинационных сумматоров группы подключены к информационным входам регистров соответственно, выходы которых являются выходамиустройства, вход сброса устройствасоединен с входом сброса регистрамаски, входами сброса КЯ-триггеровгрупп и входом сброса блока управления, вторая группа информационныхвходов мультиплексора подключена кисточнику потенциала "1",2, Устройство по п. 1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что блок управления содержит генератор импульсов, триггер, три элемента задержки,элемент И, причем вход пуска блокаявляется входом установки в "1" триггера, выход которого подсоединен кпервому входу элемента И, выход которого является вторым выходом блока иподключен к входу первого элементазадержки, выход которого являетсяпервым выходом блока, выход генератора импульсов подключен к второму входу элемента И, второй вход блока подключен к входу сброса триггера и входу второго элемента задержки, выходкоторого является третьим выходомблока и соединен с входом третьегоэлемента задержки, выход которого является четвертым выходом блока.1688261 ведактор М.Келеме Заказ 3710 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035 Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 комбинат "Патент", г. Ужгород агарина, 1 Произв нно-издательск Составитель Д,ухТехред М,Дидык еров Корректор С,Некма