Устройство для сравнения кодов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 09869 1)4 С 06 Г 7/О тИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВТОРСНОМУ ТЕЛЬСТВУ юл. Ю 35 о А лев,Сироджд,8)идетельство СССР06 Р 7/04, 1985.етельство СССР06 Г 7/02, 1985ЛЯ СРАВНЕНИЯ КОДО маль- вы- спо- о- кциоГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР(57) Изобретение относится. к авт тике и вычислительной технике и жет быть использовано в многокан ных резервированных системах для деления достоверности результата собом кодового голосования, для количественной оценки качества фун 2ких систем, в многокаемах ранжирования по часвыборки и в системах обстической информации. Цель - расширение функциональстей. Устройство содеряти 1, блок управления ировки 3, счетчики 4, 5, р импульсов 6, формироьсов 7, 11, 12, регистры схемы сравнения 15, 17, тов ИЛИ 16, элементы группу элементов И 22. авнивает произвольноеопределяет наиболее стоверный результат. по менее) часто встречающеказанием уровня достольтата. 1 ил. нирования танальных систтости кодовработки статиизобретенияных возможножит блок пам2, блок сорт19, генератователи импул13, 14, 18,группу элеменИЛИ 20, 21,Устройство срчисло кодов и69позволяет выделить наиболее достоверный код способом кодового голосования с любым порогом и способом сортировки по значениям частости повторения кодов, Устройство работает по циклам. Для выделения наиболее достоверного кода способом кодового голосования устройство треЬует 1 циклов работы,.где= 1,М, т.е. определяется номером ячейки блока 1 памяти, хранящей наиболее достоверный код. Для выделения наиболее достоверного кода способом сортировки по зна-. чениям частости повторения кодов устройство требует И циклов работы, так как в -м цикле работы определяется частость повторения кода, хранящегося в -й ячейке блока 1 памяти. При этом в последнем такте работы устройства -го цикла определяется наиболее часто повторяющийся код серии кодов, хранящихся в 1"-1 ячейках Ьлока 1.памяти, Для выполнения .-го цикла работы устройства необходимо (М - О тактов. В первом такте И-го цикла работы на информационный выход 26 устройства выдается значение наиболее часто встречающегося кода и значение цас"ости повторения данного кода.Работа устройства для сравнения кодов в режиме выделения наиболее достоверного кода способом кодового голосования с любым порогом.. Для запуска устройства для сравнения кодов на вход запуска (не показан) генератора б импульсов подается запускающий импульс, Первый, импульс с выхода генератора б импульсов поступает на вход чтения блока 1 памяти и передним Фронтом считывает код из первой ячейки. С выходов блока 1.памяти код из первой ячейки поступает на первую группу входов схемы 17 сравнения и по установочным входам записывается в регистр 18, на входе разрешения записи которого находится потенциал логической "1" с выхода триггера 8. При этом на первую и вторую группу входов схемы 17 сравнения поступает код из одной и той же ячейки блокапамяти, в результате чего на выходе схемы 17 сравнения появля-. ется потенциал логической "1", который прибавляет единицу к содержимому счетчика 19 количества совпаденийСвоим задним фронтом первый импульс 50 3 15098Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и можетбыть использовано в многоканальныхрезервированных системах для выделения достоверности результата способом кодового голосования, для количественной оценки качества Функционирования таких систем, в многоканальных системах ранжирования почастости кодов выборки и в системахобработки статистической информации,Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей,На чертеже представлена структурная схема устройства для сравнениякодов,Устройство содержит блок 1 памяти, блок 2 управления, блок 3 сортировки, счетчики 4 и 5, генератор 6 20импульсов, формирователь 7 импульсов; триггер 8, элементы И 9 и 1 О,Формирователи 11 и 12 импульсов, регистры 13 и 14, схему 15 сравнения,группу элементов ИЛИ 16, схему 17 25сравнения, регистр 18, счетчик 19количества совпадений, элементы ИЛИ20 и 21, группу элементов И 22, инФормационный вход 23 устройства,вход 24 окончания сравнения, выход ЗО25 достоверности, информационный выход 26 устройства.Устройство работает следующим об"разом.В исходном состоянии счетчики1, 5 и 19, регистры 13, 14 и 18 обнулены, триггер 8 установлен в единичное состояние (цепи начальной установки не показаны). Генератор бимпульсов остановлен. На входах разрешения записи счетчика 1 и регистра18 находится потенциал логическойпоступающий с выхода триггера 8.Так как в регистрах 13 и 1 ч Ьлока3 сортировки содержатся коды равные 45нулю, потенциал логической "1" с первого выхода схемы 15 сравнения поступает на первый вход элемента И 9 ина вход Формирователя 11 импульсов,В результате регистр 13 остаетсясброшенным в нулевое состояние, аэлемент И 9 открытым по первому вхо-,дуВ Ьлок 1 памяти записано И число1-разрядных кодов, из которых требу,ется выделить наиболее часто встречающийся, т.е. наиболее достоверный,и определить сколько раз он встречается среди всех кодов, Устройствос выхода генератора 6 импульсов пере5 1509водит триггер 8 в нулевое состояниеи прибавляет единицу к содержимомусчетчикаТаким образом, с выхода триггера8 потенциал логического "0" запрещает запись по установочным входаминформации в регистр 18, в счетчик4 и разрешает подсчет импульсов счетчиком 1 количества совпадений. 10На выходах разрядов счетчика Йустанавливается адрес следующей попорядку ячейки блока 1 памяти. Следующие (И - 1) импульсы, поступающие с выхода генератора 6 импульсов,своими передними фронтами считываюткоды из следующих по порядку ячеекблока 1 памяти на первую группу входов схемы 17 сравнения, в то времякак на второй группе входов схемы17 сравнения сохраняется код из первой ячейки блока 1 памяти, записаннойв регистре 18. Поступая на вход установки в нулевое состояние триггера8, импульсы подтверждают нулевое 25состояние триггера, Эти импульсысвоими задними фронтами изменяют содержимое счетчика ч так, что послех-го импульса, поступившего с выходагенератора 6 импульсов, на выходах з 0разрядов счетчика 1 находится код,соответствующий адресу (д + 1)-йячейки блока 1 памяти. Счетчик 19количества совпадений подсчитываетчисло совпадений кода из первой ячейки блока 1 памяти с кодами из остальных ячеек,Если все И кодов, хранящиеся вблоке 1 памяти, одинаковы, с выхода схемы 17 сравнения на счетныйвход счетчика 19 количества совпадений поступит И сигналов сравненияза один цикл работы устройства. В.результате счетчик 19 количества совпадений переполнится и потенциаллогической "1" с выхода переполнениясцетцика 19 поступит на вход остановагенератора 6 импульсов, на выход 25достоверности устройства, через элемент ИЛИ 20 на входы элементов И 9 и10 и через элемент ИЛИ.21 на управляющий вход группы элементов И 22.Так как в исходном состоянии элемент И 9 открыт по первому входу, топри поступлении на его второй входпотенциала логической "1" с выходаэлемента ИЛИ 20 элемент И 9 открывается и потенциал логической "1" поступает на вход разрешения записи ре 8696гистра 13 На 1-м - Е-м установочномвходе регистра 13 в данный моментвремени находится код хранящийся вовсех И ячейках блока 1 памяти, который поступает с выходов разрядов реггистра 18, а на (К + )-м - 21-м установочном входе регистра 13 находится код единиц, т.е. максимальноезначение кода частости повторения,который поступает с выходов разрядов счетчика 19 количества совпадений. С выходов разрядов регистра 3значение наиболее часто встречающегося кода и значение частости повторения данного кода через группу элементов ИЛИ 16 и открытую через эле-.мент ИЛИ 21 группу элементов И 22поступают на информационный выход26 устройства. На выходе 21 устройства остается нулевой код,С информационного выхода 26 устройства значение наибопее частовстречающегося кода и значение частости повторения данного кода выдаются потребителю. Появление потенциала логической "1" на выходе 25достоверности устройства свидетельствует о том, что цастость повторенияданного кода больше или равна установленному порогу кодового голосования. Так как в исходном состояниисцетцик количества совпадений былобнулен, то .порог кодового голосования был равен И. При записи в исходном состоянии кода - и - начальной установки в счетчик 19 колицества совпадений коэффициент пересцетасчетчика, а следовательно,и порогкодового голосования будет равен(М - и). Однако, как в известном,так и в предлагаемом устройствахнельзя устанавливать порог кодового голосования (М - и) меньше 0,5 Мт.е. меньше половины числа яцеек блока 1 памяти. Это обусловлено возможными потерями истинной информации означении наиболее часто встречающегося кода, так как устройство прекращает работу по достижении числа сравнений кодов, равного установленномупорогу кодового голосования. Еслипорог кодового голосования (М - и)установлен меньше 0,5 М, возможна ситуация, когда устройствопрекратит работу после сравнениячисла кодов, меньшего половины обьемаблока 1 памяти, а среди оставшихсянесравненных кодов может находиться15098истинно достоверный код, более частовстречающийся;.у которого более высокий порог кодового голосования. Изэтих соображений режим выделения наиболее. достоверного кода способом сор 5тировки по значениям частости повторения кодов более предпочтителен.Если не все из М кодов, хранящихсяв блоке 1 памяти, одинаковы, в первом 10цикле сравнения кода из первой ячейки блока 1 памяти с кодами из осталь-ных (М - 1) ячеек. блока 1 памяти, свыхода схемы 17 сравнения поступитх, сигналов сравнения на счетный вход 5счетчика 19 количества совпадений. Врезультате, счетчик 19 количествасовпадений подсчитает частостьпояторения первого кода, хранящегосяв регистре 18Если при подсчете сигналов сравнения счетчик 19 количества совпадений не . переполнился, позаднему Фронту М-го счетного импульсапервого цикла переполнится счетчик 4.Импульс переполнения с выхода 25счетчика 4 поступает на счетный входсчетчика 5, на вход элемента ИЛИ 20и на вход формирователя 7 импульсов.,По переднему фронту короткого импульса, поступающего с Формирователем 7 З 0импульсов, триггер 8 устанавливаетсяв единичное состояние. Потенциал логической "1" с прямого выхода триггера 8 поступает на входы разрешениязаписи счетчика 4, регистра 18 и навход сброса счетчика 19 количествасовпадений. Передним фронтом импульспереполнения прибавляет единицу ксодержимому счетчика 5. С выходовразрядов счетчика 5 модифицированный 40код поступает на установочные входысчетчика 4 и записывается в него посигналу логической ."1", поступающемуна вход разрешения записи с прямоговыхода триггера 8,45Таким образом, по окончании пер"вого цикла сравнения кодов на выходахразрядов счетчика 4 появится код,соответствующий адресу второй ячейки блока 1 памяти.Так как в исходном состоянии ре"гистры 13 и 14 обнулены, а элементИ 9 открыт по первому входу,. тоимпульс переполнения с выхода счет"чика 4 поступает через элементыИЛИ 20, И 9 на вход разрешения записи регистра 13. Своим передним Фронтом этот импульс разрешает записьинформации с установочных входов в регистр 13. На 1-м - Е-м установочном входе регистра 13 в первом цикле работы устройства находится код числа, хранящегося в первой ячейке блока 1 памяти, который с выходов разрядов регистра 18, а на Ь + 1)-м-м установочном входе регистра 13 находится код частостиповторения данного кода, который поступает с выходов разрядов счетчика 19 количества совпадений, С выходов разрядов регистра 13 значение частости повторения кода д, поступает на первую группу входов схемы 15 сравнения, на второй группе входов которой находится минимальный код нулей с выходов разрядов регистра 14. Так как значение кода частости , отлично от нуля, то потенциал логической "1" с второго. выхода схемы 15 сравнения поступает через одновибратор 12 в виде импульса на вход сброса регистра 14 и открывает по первому входу элемент И 10. Следовательно, во втором цикле работы устройства значение частости повторения кодас выхода счетчика 19 количества совпадений будет записано в регистр 14 по сигна" лу на втором входе элемента И 10.(М + 1)-й импульс, поступающий с выхода генератора 6 импульсов, начинает второй цикл сравнения кодов. Поступая на вход чтения блока 1 памяти, (М + 1)-й импульс передним Фронтом считывает код из второй ячейки блока 1 памяти. С выходов блока 1 памяти код из второй ячейки поступает на первую группу входов Схемы 17 сравнения и по установочным входам записывается в регистр 18, на входе разрешения записи которого находится потенциал логической с выхода триггера 8, При этом на первую и вторую группы входов схемы 17 сравнения поступает код из одной и той же ячейки блока 1 памяти, в результате чего на выходе схемы 17 сравнения появляется потенциал логической "1", который прибавляет единицу к содержимому счетчика 19 количества совпадений. Своим задним фронтом (М + 1)-й импульс с выхода генератора 6 импульсов переводит триггер 8 в нулевое состояние и прибавляет единицу к содержимому счетчика 4.Таким образом, с выхода триггера 8 потенциал логического "0" запреща-, ет запись по установочным входам ин 9 1509869формации в регистр 18, в счетчик 4 и разрешает подсчет импульсов счетчиком 19 количества совпадений. На выходах разрядов счетчика 4 устанавливается адрес следующей по порядку, т.е. третьей, ячейки блока 1 памяти. Следующие (И - 2) импульсы, поступающие с выхода генератора 6 импульсов, своими передними фронтами 10 считывают коды из следующих по порядку (И - 2)-х ячеек блока 1 памяти на первую группу входов схемы 17 сравнения, в то время как на второй группе входов схемы 7 сравнения 15 сохраняется код из второй ячейки блока 1 памяти, записанный в регистр 18, Поступая на вход усилителя в нулевое состояние триггера 8, импульсы подтверждают состояние триггера., 20Эти импульсы своими задними фронтами изменяют содержимое счетчика 4 таким образом, цто после (И + )-го импульса, поступившего с выхода генератора 6 импульсов, на выходах 25ю разрядов счетчика 4 находится код, соответствующий адресу ( + 1)-й ячейки блока 1 памяти. Счетчик 19 количества совпадений подсчитывает число совпадений кода из второй ячей ки блока 1 памяти с кодами из осталь. ных ячеек блока 1 памяти. В результате сцетцик 19 количества совпадений подсчитывает цастость д повторения кода, хранящегося в регистре 8, (И - 1)-й импульс второго цикла сравнения кодов своим задним фронтом вызывает переполнение счетчика Импульс переполнения, поступающий с выхода сцетцика 4, подготавливает 40 блок 2 управления к третьему циклу сравнения кодов аналогично описанному ранее второму циклу и через элемент ИЛИ 20 и открытый по первьму входу элемент И 10 поступает на вход разрешения записи регистра 14. На 1-м - Е-м установочном входе регистра 14 во втором цикле работы устройства находится код числа, хранящегося вовторой ячейке блокапамяти, который поступает с выходов разрядов регистра 18, а на (с + 1)-м - 2 с-м установочном входе регистра 14 находится кодцастости повторения данного цисла. С выходов разрядов регистра 14 значение цастости повторения кодапоступает на вторую группу входов схемы 15 сравнения, на первой группе входов которой находится код частости, первогосравниваемого числа,который поступает с выходов разрядов регистра 13Если код частости 1 первого сравтниваемого числа меньше или равен коду частостивторого сравниваемого числа, потенциал логической "1" с первого выхода схемы 15 сравнения поступает через формирователь 11 импульсов в виде импульса на вход сброса регистра 13 и открывает по первому входу элемент И 9.Если код частости 1, первого сравниваемого числа больше кода частости второго сравниваемого числа, потенциал логической "1" с второго выхода схемы 15 сравнения поступает церез формирователь 12 импульсов в виде импульса на вход сброса регистра 14 и открывает по первому входу элемент И 10.Таким образом, в регистре 13 или 14 остаются значения наиболее часто встречающегося кода и частости повторения данного кода д,. Причем регистр, в котором хранилось меньшее значение цастости повторения кода и данный код, будет обнулен сигналом сброса с соответствующего выхода схемы 15 . сравнения . С выходов разрядов регистров 3 и 14 значение наиболее часто встречающегося числа и значение частости повторения данного кода через группу элементов ИЛИ 16 поступают на группу входов элементов И 22.В 1-м цикле, где ь. = 1,й, устройство для сравнения кодов работает аналогично. Однако в -м цикле сравнения кодов устройство требует прохождения с выхода генератора 6 тактовых импульсов количества тактовых импульсов равного (И - ), поскольку сравнение кодов, хранящих.-4 -йся в 1 - ( - 1) ячейках блока 1 памяти уже выполнено за ( - 1) количество предыдущих циклов работы.Таким образом, в -м цикле работы устройства происходит сравнение кода из -й ячейки блока 1. памяти, хранящегося в регистре 18, с кодами из (И - Ц-х ячеек блокапамяти на схеме 17 сравнения. Счетчик 19 количества совпадений подсчитывает частость повторения -го кода. Блок 3 сортировки определяет по значению частости повторения кодов наиболее встречающееся значение кода за 1 циклов работы устройства для сравнения кодов.Если при подсчете сигналов сравнения в д-и цикле работы устройства счетчик40 45 ны с выходами разрядов первого счетчика, а выходы - с входами первой 50группы схемы сравнения и с информационными входами регистра, выходыразрядов которого соединены с второйгруппой входов схемы сравнения, авход разрешения записи соединен с, 55входом сброса второго счетчика, счетный вход которого соединен с выходомравенства схемы сравнения, а выходпереполнения является выходом достоверности устройства, выход генера 19 количества совпадений переполнился т,е, частость повторения -го кода превысила установленный порог ко-. дового голосования, устройство прекращает работу аналогично описанному ранее случаю, На выходе 2 ч окончания сравнения устройства остается нулевой код. Потенциал логической "1" на выходе 25 достоверности устройства свидетельствует о том, что частость повторения х-го кода превысила установленный порог кодового голосования. С информационного выхода 26 устройства значения наиболее, часто встречающегося кода и частостиф повторения данного кода выдаются потребителю.Счетчик 5 подсчитывает количество циклов работы устройства.Бсли за М циклов работы устройства для сравнения кодов счетчик 19 количества совпадений не переполнит ся, т,е. нет кода, частость повторения которого превышает установленный порог кодового голосования, задний фронт первого импульса М-го цикла сравнения кодов с выхода генератора 6 импульсов,. поступая на счетный вход счетчика М вызывает переполнение счетчиков ч и 5. С выхода переполнения счетчика 5 потенциал логической "1" поступает на выход 2 ч окончания сравнения устройства и через элемент ИЛИ 21 на группу входов элементов И 22. С выхода блока 3 сортировки значения наиболее часто встречающегося кода и частости повторения данного кода через группу элементов И 22 поступают на информационный выход 26 устройства. Появление потенциала логической "1" на выходе 2 ч устройства свидетельствует об окончании процесса сравнения кодов, а с информационного выхода 26 устройства значения наиболее часто встречающегося кода и частости повторения данного кода выдаются потребителю.Работа устройства для сравнения кодов в режиме выделения наиболее достоверного кода способом сортировки по значениям частости повторения кодов аналогична описанной ранее работе устройства в режиме выделения наиболее достоверного кода способом кодового голосования с любь 1 мпорогом. Отличие состоит в том, что порог голосования устанавливается равным М, т.е. максимальным. Переполнение 5 10 15 20 25 ЗО 35 счетчика 19 количества совпаденийи появление сигнала логической "1"на выходе 25 достоверности устройствапроизойдет только в случае, если всекоды, записанные в блок 1 памяти, будут одинаковы. В остальных случаяхработа устройства для сравнения кодов заканчивается поступлением с выхода блока 3 сортировки значенийнаиболее часто встречающегося кодаи частости повторения данного кодачерез группу элементов И 22 на инФормационный выход 26 устройства посигналу окончания сравнения на выходе 25 устройства,Для определения наименее достоверного результата по наименее частовстречающемуся коду с указанием уровня недостоверности данного кода необходимо со счетчика 19 количествасовпадений на В + 1)-е - 2 Е-е установочные входы регистров 13 и 1блока 3 сортировки подавать обратныйкод частости повторения сравниваемых чисел.Для этой цели могут быть использованы инверсные выходы счетчика 19количества совпадений. Работа устройства для сравнения кодов в этом случае аналогична ранее описанной, Вэтом случае на информационный выход26 устройства поступают значениянаименее часто встречающегося кодаи частости повторения данного кодапо сигналу окончания сравнения, появляющемуся на выходе 25 устройства,Формула изобретения Устройство для сравнения кодов, содержащее схему сравнения, регистр, блок памяти, три счетчика, генератор импульсов, триггер, элмент И, причем информационный вход устройства соединен с информационным входом блока памяти, входы адреса которого соедине25 Составитель В,КозловТехред А.Кравчук Корректор Н, Король Редактор А.Шандор В щ ШЗаказ 5812/45 Тираж 668 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, М, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат фПатент", г. Ужгород, ул.Гагарина,101р ъ 13 1509 тора импульсов соединен с входом управления считыванием блока памяти и счетчным входом второго счетчика, выход переполнения которого соединен со счетным входом третьего счетчика, а информационные входы соединены с выходами разрядов третьего счетчика, выход переполнения которого является выходом окончания сравнения уст ройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей за счет определения наиболее часто встречающегося кода, в него введены вторая схема сравнения, второй и третий регистры, второй элемент И, группа элементов ИЛИ, группа элементов И, три формирователя импульсов, два элемента ИЛИ, причем выход переполнения второго 20 счетчика соединен через первый формирователь импульсов с входом установки в единичное состояние триггера, вход установки в "0" которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход ; с входом разрешения записи второго счетчика и первого регистра, выходы разрядов которого соединены с первыми группами информационных входов второго и третьего регистров, Зп вторые группы информационных входов которых соединены с выходами разрядов первого счетчика, выход переполнения 869 14которого соединен с входом останова генератора импульсов и с первыми входами первого и второго элементов ИЛИ, вторые входы которых соединены соответственно с выходами переполнения второго и третьего счетчиков, выход первого элемента ИЛИ соединен с пер" выми входами первого и второго эле.;. ментов И, выходы которых соединены соответственно с входами разрешения записи второго и третьего регистров, выходы разрядов которых соединены соответственно с первой и второй группами входов схемы сравнения и соответственно с первыми и вторыми входами элементов ИЛИ группы, выходы элементов : ИЛИ группы соединены с информационными входами элементов И группы, управляющие входы которых соединены с выходом второго элемента ИЛИ, а выходы являются информационными выходами устройства, выход "Иеньшеравно" второй схемы сравнения соединен с вторым входом первого элемента И и через второй формирователь импульсов - с входом установки в "0" второго регистра, а выход "Больше" соединен с вторым входом второго элемента И и через третий формирователь импульсов - с входом установки в "0" третьего регистра.