Коррелометр

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 130879 (21) 2809530/18-24 с присоединением заявки Нов(23) С 06 Г 15/336 Государственный комитет СССР ао делам изобретений и открытийДата опубликования описания 300681 В,А. Дудков, В.И. Корнейчук, В.А. ПономаренКо,Я.А, Рахлин, Л,А. Савченко, Е.Н. СосновчикВ.П. Тарасенко и Я,И. Торошанко(54) КОРРЕЛОМЕТР Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при разработке специализированных вычислительных устройств.Известны устройства для вычисления корредяционной функции, в котором для хранения аргументов используются каскады регистров сдвига, входы и выходы которых коммутируются в определенном порядке на входы блокаумножения 11.Это устройство содержит блок выделения модуля, делители напряжения, блок адреса и другие нестандартные блоки, что приводит к большим аппаратурным затратам.Наиболее близким к предлагаемому является устройство для вычисления корреляционной функции, содержащее синхронизатор, соединенный с управляющими входами коммутатора и блока умножения, информационный вход ко" торого соединен с выходом блока умножения, а выходы - со входами накапливающих сумматоров, многокаскадный сдвиговый регистр, выходы всех каскадов которого переключаются дополнительным коммутатором 2),Построение такого устройства требует также больших аппаратурных затрат, а большое число связей недает возможности использовать дляего построения многоразрядные сдвиговые динамические регистры с ограниченным числом внешних выводов.Цель изобрЕтения - упрощениекоррелометра.укаэанная цель достигаетсятем, что в коррелометр, содержащийрегистры сдвига, коммутатор, информационный вход которого подключенк информационному выходу блока умножения, выходы соединены со входамисоответствующих накапливающих сумма торов, введены блок управления,семь элементов И, два элемента ИЛИи маркерный регистр, первые входыпервого и второго элементов И являются соответственно первым и вторым 20 информационным входами коррелометра,входом синхронизации которого является первый вход блока управления,второй и третий входы которого соединены соответственно с .управляющимвыходом блока умножения и с выходоммаркерного регистра, первые входы,третьего и четвертого элементов Исоединены .соответственно с выходам;второго и первого регистров сдвига, 30 первые входы пятого и шестогоэлементов И подключены соответственно к выходам первого и второго регистров сдвига, входы которых соединены с выходами соответствующих элементов ИЛИ, входы первого элемента ИЛИ подключены соответственно к выходам первого, второго и третьего элементов И, а входы второго элемента ИЛИ;соединены соответственно с выходами четвертого, пятого и шестого элементов И, выход седьмого элемента И соединен с управляющим входом маркерного регистра выход которого объединен с его входом, первый и второй информационные входы блока умножения подключены соответственно к выходам третьего и шестого элементов И, Управляющий вход блока умножения подключен к первому выходу блока управления, вто рой выход которого соединен с управляющим входом коммутатора, третий выход блока управления, подключен ко вторым входам второго, третьего, пятого, шестого элементов И и к первому входу седьмого элемента И, четвертый выход блока управления соединен со вторыми входами первого, четвертого и,седьмого элементов И, с третьими входами второго и пятого элементов И, третий вход седьмого элемента И соединен со входом синхронизации коррелометра.Кроме того, блок управления содержит три триггера, счетчик, дешифратор, четыре элемента задержки, шесть элементов И и два элемента ИЛИ первый вход первого элемента И объединен со входом первого элемента задержки и является первым входом блока управления, второй вход которого соединен с первыми входами второго и третьего элементов И, четвертый вход блока управления соединен с первыми входами четвертого и пятого элементов И, первым, вторым третьим и четвертым выходами блока управления являются соответственно выход второго элемента задержки, выходы дешифратора, выход первого триггера и выход второго триггера являются соответственно первым, вторым, третьим и четвертым выходами блока управления, С и 0 - входы второго триггера соединены соответ-, ственно с выходом четвертого элемента И и с первым выходом дешифратора, выход второго триггера подключен. к первау входу шестого элемента И, второй вход которого через третий элемент задержки подключен к выходу четвертого элемента И, выход шестого элемента И соединен с первыми входами элементов ИЛИ, вторые входы которых подключены к выходу второго элемента И, второй вход которого объединен со вторым входом третьего элемента И и подключен к последнему )ыходу дешифратора, вторые входы четвертого и пятого элементов Исоединены с выходами первого элемента задержки, вход второго элемента задержки подключен к выходупервого элемента И, входы дешифраз тора подключены соответственно кразрядным выходам счетчика, выходпервого элемента ИЛИ соединен сосчетным входом счетчика, вход установки нуля которого подключен к выходу третьего элемента И, входыС и 0 первого триггеРа подключенысоответственно к выходу пятогоэлемента И и к выходу третьего триггера, единичный вход которого подключен к выходу второго элемента ИЛИ,15 а нулевой - к выходу четвертогоэлемента задержки, вход которого соединен с выходом пятого элемента И,выход первого триггера соединен совторым входом первого элемента И,щ На фиг. 1 представлена структурнаясхема коррелометра; на фиг.2 - структурная схема блока управления.Устройство для вычисления корреляционной функции (фиг. 1) содержитпервый 1 и второй 2 динамическиерегистры сдвига разрядностью соответственно в и т 6, где т - разряд-,ность входных чисел, 3. - максимальное число промежутков сдвига для .вычисления корреляционной функции.М Ко входам регистров 1 и 2 подключены,соответственно, выходы элементовИЛИ 3 и 4, Ко входамэлемента ИЛИ 3,через первый элемент И 5 подключенинформационный вход б, через элемент35 И 7 - выход регистра 2, через элемент И 8 - выход регистра 1. Ковходам .элемента ИЛИ 4 через элементИ 9 подключен второй информационныйвход 10, через элемент И 11 - выход4 П регистра 1, через элемент И 12выход регистра 2. Выход управления приемом 13 блока управления(Б,у) 14 подключен к прямым входамэлементов И 5 и И 9 и к инверснымвходам элементов И 7, И 11, И 15.Выход управления выдачей 1 б Б.У, 14связан с прямыми входами элементов .И 8 и И 12 и с инверсными входамиэлементов И 7, И 11 и И 15. Тактирующий вход 17 связан со входом элемента И 15, выход которого соединенсо входом сдвига ( +1) -разрядногомаркерного регистра 18, выход ивход которого объединены и подключеныко входу Б,У,14. Выходы элементов55 И 8 и И 12 подключены ко входамблока 19 умножения выход которогочерез коммутатор 20 соединен со входами накапливающих сумматоров 21.Выходами 22 устройства являются выхо ды накапливающих сумматоров 21.Один из.выходов Б.У. 14 подключенк блоку 19 умножения, а другой ккоммутатору 20,Блок 14 управления содержит (фиг,.у двоичный счетчик 23, выходы которого подключены к неполному дешифратору 24. Выход 0 дешифратора 24подключен к 0-входу триггера 25приема. На С-вход триггера 25 подключен выход схемы И 26, входы которойсоединены с выходом маркерногорегистра 18 и с подключенным черезэлемент задержки 27 выходом тактирующего сигнала.На С-вход триггера 28 подключен ,выход схемы И 29, входы которогосоединены с выходом маркеоного регистра 18 и выходом элемента 27задержки. Выход элемента И 29 черезэлемент задержки 30 подключен ко.входу установки в 0 триггера 31;единичный выход которого связан с0-входом триггера 28.Выход 13 триггера 25 подключенк первому входу схемы И 32, ко второму входу которой через элементзадержки 33 подключен выход схемыИ 26. Выход схемы И 32 соединен спервыми входами схем ИЛИ 34 и ИЛИ 35,ко вторым входам которых подключенвыход схемы И 36. Выход Конецумножения блока 19 подключен кпервым входам схем И 36 и И 37.Ко второму входу схемы И 37 и кинверсному входу схемы И 36 подключен выход (3 +1) дешифратора 24. Выходсхемы И 37 подключен к В-входусчетчика 23.Выход схемы ИЛИ 34 подключенк счетному входу +1 счетчика 23.Выход схемы ИЛИ 35 подключен кЯ-входу триггера 31.Выход 16 триггера 28 связан спервым входом схемы И 38, на второйвход которой подключен выход тактирующего сигнала Т.Выход начала умножения со схемыИ .38 через элемент 32 задержкиподключен к блоку 19. Выход тактирующего сигнала Тп подключен ковходу 17 схемы И 15 (фиг. 1).Выходы 1, 2, 3,1+1 неполногодешифратора 24 подключены к блоку 20Устройство для вычисления корреляционной функции,(фиг. 1) работаетследующим образом.Циклом будет называться периодциркуляции одного слова .в и-разряднбм динаийчеекой регистре. Такимобразом, длительность. одного цикла : равнап тактов-Длительность одноготакта равна периоду следования ,.импульсов фазовбго питания динамических регистров (Т Т Тп). В маркерном кольцевом: регистрециркулирует 1 с перибдом сдвигана один; разряд, равным одному циклу,Следовательно, нериод циркуляции1:="3 аь.маркерном регистре составляет6+1 циклов. Состоянке иаркерного.регистра 18 определяет;.расположение.йнФормации в регистрах 1 и 2. В дальнейшем изложении состояния ,регистров 1 и 2 будут описываться для какого-либо определенного положения 1 ф в маркерном регистре 18(например, на его входе). Передприемом -ых значений случайныхвеличин а, и Ь; цепи циркуляцииинформации в регистрах 1 и 2 имеютвид: выход регистра 2 в . элементыИ 7 и ИЛИ 3 - регистр 1 - элементыИ 1 и ИЛИ 4 - регистр 2 (з. = 1,2в,пл - максимальное количествоизмерений одной случайной величины).Информация в регистрах 1 и 2 цирку,лирует в следующем порядке а,Ьл , Ь, , Ьл При этомрасположение информации (соответствующее наличию единичного сигнала15 на выходе маркерного регистра 18)следующее: в регистре 1 находитсячисло а , в регистре 2 - числал-ЛЬ гЬ; 2 л, ,лЬ, С(Заметим, что 1 на выходе2 О маркерного регистра 18 определяетполоЖение в регистре 1 последнегопринятого значения случайной величины а; л , Прием 1-х значений случайных величин а; и Ь осуществляется25за один цикл последовательным кодомпо сигналу приема, вырабатываемомублокбм синхронизации 14 по цепи 13.Начало приема соответствует моментувремени, когда в регистре 1 записано предыдущее 1-1-е значение величины а . По сигналу приема через11элемент И 15 блокируется сдвиг 1в маркерном регистре 18, элементами И 7 и 11 разрываются цепи циркуляции информации, связывающие регистры 1 и 2, а 1-ые результаты измерений случайных величин а; и Ь;,соответственно, с информационныхвходов 6 и 10 через элементы И 5 и 9записываются в регистры 1 и 2. За 4 О метим, что при этом 1-1-е измерениеслучайной величины а и 11-еизмерения величины 11-стираются.После приема 1-х значений расположение информации следующее: в ре 45гистре 1 - число а, в регистре 2л 1ЬЬ, ,,Ь.,Выдача чисел на блок умножения19 осуществляется за один циклпо сигналу выдачи, вырабатываемомублоком 14 управления по цепи 16.Начало выдачи соответствует моментувремени, когда в регистре 1 записано число ал. По сигналу выдачичерез элемент.И 15 блокируетсясдвиг ф 11 ф в маркерном регистре18, элементами И 7 и 11 разрываютсяцепи. циркуляции, связывающие регист.ры.1 и 2, цепи циркуляции информации в регистрах 1 и,2 замыкаются,- "соответственно, через элементы И 8,ЬО и И 12. На блок .умножения 1.9через элементы. И 8 и И 12:выдаются: - ,.-,.,числа а и;. Ь; после чего расположение информации:имеет вид: врегистре 2 остается чМелоа;.в реги 65. стре 2 числа Ь;4 ,Ь,Ь.,.лЬ 1-Р 1элемент ИЛИ 34 к содержимомусчетчика 23 прибавляется единица,ВЯ-триггер 31 устанавливается вновьв единицу, а значит последующийединичный сигнал с выхода схемыИ 29 вновь установит Сф-триггер 28в единицу, а по сигналу Тчерезэлемент И 38 и элемент задержки 39выдается очередной сигнал Началоумножения, после 8 циклов умножения счетчик 23 установится всостояние 8 +1. Сигналом фКонецумножения (на выходе (6+1) дешифратора 24 единица) счетчик 23 черезэлемент И 37 сбрасывается в 0затем цикл работы устройства повто,ряется. формула изобретения 1. Коррелометр, содержащий регистры сдвига, коммутатор, информа- ционный вход которого подключен к информационному выходу блока умножения, а выходы соединены со входами соответствующих накапливающих сумматоров, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения, в коррелометр введены блок управления, семь элементов И, два элемента ИЛИ и в маркерный регистр, первые .входы первого и второго элементов И являются соответственно первым и вторым информационными входами коррелометра, входом синхронизации которого является первый вход блока умножения, второй и третий входы которого соединены соответственно с управляющим выходом блока умножения и с выходом маркерного регистра, первые входы третьего и четвертого элементов И соединены соответственно .с выходами второго и первого регистров сдвига, первые входы пятого и шестого элементов И подключены соответственно к выходам первого и второго регистров сдвига, входы которых соединены с выходами соответствующих элементов ИЛИ, входы первого элемента ИЛИ подключены соответственно к выходам первого,.второго и третьего элементов И, а входы второго элемента ИЛИ соединены ссответственно с выходами четвертого, пятого и шестого элементов И, выход седьмого элемента И соединен с управляющим входом маркерного регистра, выход которого объединен с его входом, первый и второйинформа-ционный входы блока умножения подключены соответственно к выходам третьего и шестого элементов И, управляющий вход блока умножения подключен к первому выходу блока управления, второй выход которого соединен с управляющим входом коммутатора, третий -выход блока управления подключен ко вторым входам втот,е. произошла подготовка к выдачеследующей пары чисел а 1 и Ь,;6+1После выдачи на блок умножения 19всехпар чисел а; и Ь(= 1 -41- н 1,1) расположение информаЮции в регистрах 1 и 2 примет первоначальный вид: врегистре 1 - число5а,в регистре 2 - числа ЬЬ,,Ь о, . Устройство готово кприему следующих 1+1-х результатовизмерений, Произведение всех парчисел А и Ьчерез коммутатор 20 зано 5сится в соответствующий накапливающий сумматор 21 кс=1,2,6),Блок управления (Фиг,2) работаетследующим образом.В начале работы при нулевом состоянии счетчика 23 (на выходе О)дешифратора - логическая единица) ипри появлении на входе элемента И 26сигнала МР с выхода маркерного регистра 18 по сигйалу начала цикла 2 ОТТ (задержанный на элементе 27 наодин такт сигнал Т), СР-триггер 25устанавливается в единичное состояние. На его выходе 13 Формируетсясигнал управления приемом (Прием),5По сигналу с выхода элемента И 26,задержанному на 2-3 элементом задержки 33, при наличии сигналаПрием к счетчику 23 через элемент И 32 и 34 прибавляется 1,ЯВ-триггер 31 через элемент ИЛИ 35устанавливается в единичное состояние. На выходе 0 дешифратора 24 устанавливается нулевой сигнал, на выходе 1 - единичный.Следующим сигналом ТТ СР-триггер25 устанавливается в нулевое состояние., а СО-триггер 28 через элемент И 29 - в единичное состояние,так как сдвиг маркерной единицыблокируется сигналом Прием 40.Приемф длительностью один цикл.Задержанным на 2 такта на элементе 30 сигналом с выхода элементаИ 29 ЯН-триггер 31 сбрасывается вноль.На выходе 16 Со-триггера 28 формируется единичный сигнал "Вщача.По сигналу Т через элемент задержки 39 на блок умножения 19 выдаетсясигнал фНачало умножения 1. Последующему сигналу ТТ с выхода эле-мента И 29 (на выходе триггера 31 нулевсй сигнал) Ж-триггер 28 сбрасывается в ноль.При выполнении цикла умноженияна выходах 13 и 16 - нулевые сигналыи маркерная единица в каждом цикле.по сигналу Тп сдвигается на один 60разряд.По сигналу Конец. умноженияс блока 19 при состояниях 1,2,3, Асчетчика 23 (на инверсном входе элемента И 36 единичный сигнал) через 65рого, третьего, пятого, шестогоэлементов И и к первому входу седьмого элемента И, четвертый выходблока управления соедйнен со вторыми входами первого, четвертого иседьмого элементов И, с третьимивходами второго и пятого элементовИ, третий вход седьмого элемента Исоединен со входом синхронизациикоррелометра,2, Коррелометр по п.1, о т л ич .а ю щ и й с я тем, что блок управления содержит три триггера,счетчик, дешифратор, четыре элемента задержки, шесть элементов Ии два элемента ИЛИ, первый входпервого элемента И объединен совходом первого элемента задержки иявляется первым входом блока управления, второй вход которого соединен с первыми входами второго итретьего элементов И, четвертый входблока управления соединен с первымивходами четвертого и пятого элементов И,.первым, вторым, третьим ичетвертым выходами блока управления являютсясоответственно выходвторого элемента задержки, выходыдешифратора, выход первого триггераи выход второго триггера являютсясоответственно первым, вторым,третьим и четвертым выходами блокауправления, С и ф- входы второготриггера соединены соответственнос выходом четвертого элемента И ипервым, выходом дешифратора, выходвторого триггера подключен к первому входу шестого элемента И, второй вход которого через третий элемент задержки подключен к выходучетвертого элемента И, выход шестого элемента И соединен с первымивходами элементов ИЛИ, вторые входЫкоторых подключены к выходу второгоэлемента И, второй вход которогообъединен со вторым входом третьегоэлемента И и подключен к последнемувыходу дешифратора, вторые входычетвертого и пятого элементов Исоединены с выходом первого элемента задержки, вход второго элемента задержки подключен к выходупервого элемента И, входы дешифратора подключены соответственно к15 разрядным выходам счетчика, выходпервого элемента ИЛИ соединен сосчетным входом счетчика, вход установки нуля которого подключен квыходу третьего элемента И, входы2 О С и О первого триггера подключенысоответственно к выходу пятого элемента И и к вйходу третьего триггера,единичный вход которого подключенк выходу второго элемента ИЛИ,а нулевой - к выходу четвертогоэлемента задержки, вход которогосоединен с выходом пятого элементаИ, выход первого триггера соединенсо вторым входом первого элементаИ.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРВ 444191, кл6 Об Г 15/34, 1972.842830 Составитель. В. ЖовинскийТехред: Ж,Кастелевич Корректор М, Шарошщ /-" А. ВЛасенко еда Заказ 5104 б 4/5 илиал ППП фПатент, г,Ужгород, ул, Проектная,Тираж 7 ВИИИПИ Рос по делам 13035, Моск