Статистический анализатор

 

СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗАТОР, содержащий адресный счетчик, генератор тактовых импульсов, блок памяти, счетчик, формирователь импульсов, первый регистр, первьй реверсивный счетчик, первый и второй элементы И, элемент ИЛИ, элемент НЕ, о т л и ч а ю щ и и ся тем, что, с целью упрощения анализатора, он содержит первьш и второй триггеры, третий элемент И, второй реверсивный счетчик и второй и третий регистры, при этом входы регистров являются соответст-венно входами Шаг гистограммы, Количество 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 О 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 информационным выходом и входом блока памяти, прямой .выход первого триг (Л гера соединен с первым входом элемента И, второй вход которого подключен к выходу первого реверсивного счетчика, а вькод соединен со счетным входом адресного счетчика и с первым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен к установочному .входу первого реверсивного счетчика , счетный вход которого соединен с эо с выходом второго элемента И, второй вход которого объединен с вторым 00 входом третьего элемента И и подключен к выходу геЙерат Эра тактовых импульсов , третьи входы второго и третьего элементов И подключены соответственно к инверсному и прямому выходам второго триггера, вход уста новки в О которого объединен с вторым входом элемента ИЛИ и подключен к выходу второго реверсивного счетчика , счетный вход которого соединен с выходом третьего элемента И.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 4(5l) G 06 F 15/36

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3640038/24-24 (22) 12.09.83 (46) 07.02.85. Бюл, № 5 (72) С.Г. Акимов, В.И. Орищенко, В.П. Павлов и И.В. Прудников (71) Куйбышевский авиационный инсти-, тут им. С.П. Королева (53) 681.3(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 622093, кл. G Об F 15/36, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 964653, кл. С 06 E 15/36: 1982 (прототип). (54)(57) СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАН43АТОР, содержащий адресный счетчик, генера-тор тактовых импульсов, блок памяти, счетчик, формирователь импульсов, первый регистр, первый реверсивный счетчик, первый и второй элементы И, элемент ИЛИ, элемент НЕ, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения анализатора, он содержит первый и второй триггеры, третий элемент И, второй реверсивный счетчик и второй и третий регистры, при этом входы регистров являются соответственно входами "Паг гистограммы", Количество шагов" и "Минимальное значение интервала" анализаторао 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 — c 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 BE — к управляющему входу счетчика, информационные вход и выход которого соединены соответственно с информационным выходом и входом блока памяти, прямой .выход первого триггера соединен с первым входом элемента И, второй вход которого подключен к выходу первого реверсивного счетчика, а выход соединен со счетным входом адресного счетчика и с первым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен к установочному ,входу первого реверсивного счетчика, счетный вход которого соедйнен с выходом второго элемента И, второй вход которого объединен с вторым входом третьего элемента И и подключен к выходу гейерат9ра тактовых импульсов, третьи входы второго и третьего элементов И подключены соответственно к инверсному и прямому выходам второго триггера, 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.

1138808

Изобретение 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 (1) .

Однако функциональные возможности указанных устройств ограничены, так как в них не предусмотрена возможность задания шага гистограммы. Кроме того, первое устройство характеризуется сложностью блока сравнения, а во втором устройстве возможно формирование ложной гистограммы, если продолжительность исследуемого процесса велика. Вследствие этого падает достоверность информации об исследуемом процессе.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является анализатор, содержащий адресный счетчик, формирователь импульсов, элементы И и ИЛИ блок памяти счетчик и эле9 3

30 мент НЕ (2j . !

Однако функциональные возможности известного анализатора, определяемые величиной интервала значений, в котором может строиться гистрограмма,огра- З5 .ничены отрезком (х,, х с„„), причем

„ »1»

x „» =О, x Q7 ax 2, где h x — шаг гистограммы, 2 — емкость блока памяти, m — разрядность адресного счетчика.

Необходимое расширение интервала (О, xmax) известного устройства воз— можно только путем увеличения емкости блока памяти, причем увеличение х „ в S раз ведет к увеличению затрат оборудования в блоке памяти в S раз. Кроме того, при значениях х„»;», отличных от нуля, неэффективно используется блок памяти, так как х ;„ /1 х его ячеек оказываются неиспользуемыми, а при больших значениях >0 х„„„ оставшихся п=(х„,д — х,„„„)/Ьх ячеек может не хватить рля построения гистограммы, если требуемое количество шагов N в гистограмме больше п. В связи с этим исследователю 55 приходится уменьшать N, 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, |Количество 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 "О" первого триггера, вход установки в "1" которого объединен с одноименным входом второго триггера, с установочны— ми 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 НŠ— к управляющему входу счетчика, информационные вход и выход которого соединены соответственно с информационными выходом и ходом 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 адресного счетчика 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, третьи входы второго и третьего элементов

И 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 (зад20 него фронта). Вход 19 анализатора подключен к первому входу элемента

И 10, второй вход которого подключен к выходу ГТИ 2, третий вход

И 10 — к прямому выходу триггера 14, а выход И 10 — к счетному входу реверсивного счетчика 7, информационный вход которого подключен к выходу регистра 4, установочный вход— к выходу 20 формирователя 9 импуль30 сов, а выход переноса — к входу установки в "0" триггера 14 и первому входу элемента И 12, а выход элемента ИЛИ 13 соединен с установочным входом реверсивного счетчика 8, информационный вход которого подключен 5 к выходу регистра 5, а выход переноса соединен с первым входом элемента И 12, второй вход которого соединен с прямым выходом триггера 15, а выход — с управляющим входом адрес- 40 ного счетчика 1, информационный вход которого соединен с выходом регистра

6, установочный вход — с выходом 20 формирователя 9, информационный выход — с адресным входом блока 16 памяти, а выход переноса — с входом установки в "0" триггера 15, вход установки в "1" которого соединен с выходом 20 формирователя 9, который подключен также к входу установки в

"1" триггера 14, инверсный выход которого соединен с первым входом элемента И 11, второй вход которого подключен к ГТИ 2, третий вход — к входу 19 анализатора, а выход †.к 55 управляющему входу реверсивного счетчика 8, к входу 19 анализатора под-" ключен также вход формирователя 9, 08 4 выход 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 которого подключен к информационному выходу блока 16 памяти, а информационный выход — к информационному входу блока

16 памяти.

Устройство работает следующим об= разом.

Перед началом работы задаются параметры гистограммы: шаг гистрограм мы Ах, количество шагов N и минимальное значение интервала х ., в котором строится гистограмма. Для этого в регистры 5, 6 и 4 заносятся соответствующие значения ьх, N и х

При поступлении на вход 19 анализатора импульса по его переднему фронту на выходе 20 формирователя 9 вырабатывается импульс, производящий запись значения х,„„„ из регистра 4 в счетчик 7, а в адресный счетчик 1 кода N с выхода регистра 6 и установку триггеров 14 и 15 в единичное состояние. При единичном значении сигнала на входе 19 импульсы ГТИ 2 через элемент И 10 передаются на вычитающий вход реверсивного счетчика 7.

При обнулении счетчика 7 вырабатывается сигнал переноса, по которому триггер 14 устанавливается в "0", блокируя вычитающий вход реверсивного счетчика 7, и в реверсивный счетчик 8 по сигналу с выхода элемента ИЛИ 13 производится запись кода х с выхода регистра 5. Таким образом, в адресный счетчик 1 заносится код, равный количеству шагов, в реверсивный счетчик 7 — код, равный минимальному значению интервала, а в реверсивный счетчик 8 — код, равный шагу гистограммы. При единичном потенциале на входе 19 анализатора и нулевом значении в триггере 14 импульсы с ГТИ 2 через элемент И 11 передаются на вычитающий вход реверсивного счетчика 8. При обнулении счетчика 8 вырабатывается сигнал переноса, по которому уменьшается на единицу содержимое адресного счетчика 1 и в счетчик 8 снова записывается код N с выхода регистра 5 под воздействием сигнала, прошедшего через элементы И 12 и ИЛИ 13. Таким образом, в адресном счетчике 1 формируется код, пропорциональный длительности

1138808

10 импульса на входе 19 и равный номеру шага гистограммы, При обнулении адресного счетчика 1 на его выходе переноса формируется сигнал, устанавливающий триг- 5

rep 15 в нулевое состояние, тем самым блокируя прохождение импульсов через элемент И 12 на счетнь.:й вход адресного счетчика 1. Таким образом, при длительности импульса на входе

19; большей х п, в адресном счетпм чике 1 образуется код "ОО...ОО" (адрес нулевой ячейки блока гамяти).

В процессе работы анализатора из блока 16 памяти выдается содержимое его ячейки по адресу с выхода адресного счетчика 1, Эта информация при наличии "1" на выходе элемента

НЕ 18 записывается в .счетчик 17: По заднему фронту импульса на входе 19 на выходе 21 формирователя формиру ется единичный импульс.На управляющем входе счетчика 17 появляется "О", что приводит к увеличению содержимого счетчика на "1" и записи кода с его 25 инйармационного выхода в блок 16 но адресу с выхода адресного счетчика 1, Таким образом, в ячейках с номерами N, N- t, ..., 1, О блока 16 памя- 30 ти формируется гистограмма исследуемого процесса, представленного на входе анализатора импульсами прямоугольной формы, Функциональные возможности анализа-З5 тора определяются прежде всего значением х „. Пля известного анализатор ра х =ьх 2,6х = Т" 2 где

mc4 (Ъ разрядность регистра для задания шага гистограммы, Т вЂ” длительность периода следования импульсов> вырабатываемых ГТИ. Для предлагаемого устпд Йъ ройства х = х 2 +Т ° 2 =Ьх 2 (1 +

max

@1 )., где k — разрядность регистра для задания параметра х 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 х ;„. Этим исключается сужение функциональных возможностей при больших значениях х

ПИ 0

В известном устройстве увеличение х „ в Б раз связано с увеличением затрат оборудования в блоке памяти на величину hC=C(S-1), измеряемую чис— лом корпусов микросхем, где С вЂ” затраты оборудования в блоке памяти, причем С=Р/hg ? /2 (> где Р— разрядность счетчика 17, E=h 2 — емкость микросхемы памяти, ш — длина адреса блока памяти.

В предлагаемом устройстве для расширения фучкциональных возможностей в S раз необходимы дополнительные затраты оборудования

hC = С + (S +1)/8, где С = $2 (m+1) /h )+ J m/h + 2, причем

k>m+ I, Результаты сравнения дополнительных затрат оборудования, связанных с увеличением х1 д„ для m=8 7=4, h=4, E=64x4, Р=16 приведены в таблице, Известное устройство

32

124

5С О 60 б

2 17 33

Ф Предлагае- ; S

1 мое устрой- ство hC

10 12 : 14

1 т

Предлагаемое устройство выгодно отличается от известного широкими функциональными возможностями, причем их расширение не связано с увели— чением емкости блока памяти и достигается наращиванием длины Е регистра 4 и счетчика 7, служащих для задания значения х ;„, Причем увеличение k на величину Ь требует всего двух корпусов микросхем, при этом х <> увеличивается на величину

Ьх 2 п"" . Расширение функциональных возможностей устройства увеличит область применения устройства и обеспечит необходимую гибкость устройства, зацаваемую параметрами gх, N u

X lmnn °

1138808

dmin

Составитель Э. Сечина

Редактор В. Данко Техред А.Бабинец Корректор Г. Огар

Заказ 10690/38 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., a. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4