Устройство для определения гистограммы Советский патент 1983 года по МПК G06F17/18 

00 00 СП)

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что индикаторный регистр .содержит в каждом разряд RS-триггер, интегрирующую RC-цепочку, индикатор и элемент И, информационный вход которого соединен с выходом интегрирующей RC-цепочки своего разряда, а выход элемента И предыдущего разряда соединен с единичным входом -триггера последующего

разряда, управляющие входы элементов И и единичный вход первого RS -триггера объединены и являются соответствующим входом регистра, при этом нулевые входы R5-триггеров объединены и подключены к установочной шине регистра, а выход R5 триггера в каждом разряде подключен к индикатору и, кроме последнего разряда, к входу интегрирующей RS -цепочки своего разряда

1. УСТЮЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГИСТОГРАММЫ, содержащее дешифратор, счетчик, линию задержки, компаратор, первый вход которого является входом устройства, а второй вход соедия и с информационным выходом генераторов развертки, выход компаратора подключен к первому входу элемента Я,, второй вход которого соединен с информационным выходом генератора импульсов, о т л и ч а ю щ ёе с я тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит индикаторные регистры и генератор высокочастотных импульсов, синхронизирукндий вход которого объединен с синхронизирукицими входами генератора развертки и генератора импульсов и подключен к шине Пуск устройства, информационный выход генератора высо кочасТотных импульсов подключен к входу элемента И, выход которого соединен с суммирующим входом счетчика, установочный вход которого подключен к выходу элемента задержкиу ,вход которого объединен с управляю- § щим входом дешифратора, первым входом элемента И и подключен к выходу ком- гЛ паратора, разрядные выходы счетчика через дешифратор подключены к входам сбответствукадих индикаторных ретис тров.

1 . Изобретение относится к специали(Зированным устройствам вычислительной техники и может найти применение при обработке статистической информации. Известно устройство для определения гистограммы, содержащее коммутатор, регистры, аналоговые запоми нающие элементы, .цифро-аналоговый пр образователь, триггеры 1 . Однако, это устройство не позвол:яет произвести построение гистограммы в натуральном времени и, кроме того является достаточно сложным. Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее формирователь, счетчики {кольцевой и ин тервалов) , пороговое устройство, два дешифратора/ элемент И, генератор импульсов и элемент задержки, при этом первый вход порогового устройства является входом данного устройства, а второй вход соединен с инфор мационным выходом генератора, выход порогового устройства соединен с пер вым входом элемента И, второй вход которого соединен с информационным выходом генератора импульсов Г2. Недостатками известного устройства являются применение его только для анализа выбросов случайных процессов, использование кольцевого счетчика и второго дешифратора, что в общем делает сложным изменение количества интервалов гистограммы. Кро ме того, для визуального отображения гистограммы необходимо обеспечить согласование с различными индикаторами. . Цель изобретения - упрощение и обеспечение построения, гистограммы с формированием элементов выборки исследуемого процесса, представляемых число-импульсным кодом. Указанная цель достигается тем, что в устройство для определения гистограммы, содержшцее дешифратор, счетчик, линию задержки, компаратор первый вход которого является входом устройства, а второй вход соединен с информационным выходом генератора развертки, выход компаратора подключен к первому входу элемента И, второй вход которого соединен с информационным выходом генератора импульсов, введены индикаторные регистры и генератор высокочастотных импульсовj синхронизирующий вход которого объединен с синхронизирующими входами генератора развертки и генератора импульсов и подключен к шине Пуск устройства, информационный выход генератора высокочастотных импульсов подключен к третьему входу элемента И, выход которого соединен с суммирующим входом счетчика, установочный вход которого подключен к выходу элемента задержки, вход которого объединен с управляющим входом дешифратора, первьгм входом элемента И и подключен к выходу компаратора разрядные выходы счетчика через дешифратор подключены к входам соответ-ствующих .индикаторных регистров. Индикаторный регистр содержит в каждом разряде RS-триггер, интегрирующую RC-цепочку, индикатор и элемент И, информадионньй вход кото- . рого соединен с вьисодом интегрирующей RC-цепочк и своего разряда, а выход элемента И предкйущего разряда соединен с единичным входом RSтриггера последующего разряда, управляющие входы элементов И и единичный вход первого RS-триггера объединены и являются сортветствунмдим входом регистра, при этом нулевые входы RS-триггеров объединены и подключены к установочной шине регистра, а выход НЗ-триггера в каждом разряде подключен к индикатору и, кроме последнего разряда, к входу интегрирующей НС-цепочки своего разряда, Йа фиг. 1 изображена схема устройства; не фиг. 2 - схема индикаторного регистра. Устройство содержит число-импульсный аналого-цифровой преобразователь/ состоящий из компаратора

1, один вход которого является входом всего устройства, а другой подключен к генератору 2 развертки линейно-изменяющегося развертывающего напряжения, обратным ходом которого вырабатываются синхроимпульсы для тактирования остальных генераторов (сигнал на выходе компаратора 1 равен О при Ug Up, где Ug и Up- соответственно входное и развертывающее напряжения; и равен Ч jipH U цу Upj, генератор 3 высокочастотных импульсов и (трехвходовой) элемент И 4, генератор 5 импульсов, частота которых меньше частоты импульсов генератора 3 в .т раз, где m - число интервалов гистограммы, счетчик б, дешифратор 7 (на m выходов), элемент 8 задержки и m индикаторных регистров на п состояний, соответствующих количеству уровней одного интервала гистограммы. /

Устройство работает следующим образом-..

После включения устройства и установки в О счетчика б и регистров 9. (цепи установки -не показаны) по сигналу Пуск запускается генератор 2 и синхронизируются генератор 3 тя 5, т.е; в момент синхронизации импульсы на выходах генераторов 3 и 5 появятся одновременно. На выходе элемента И 4 появится импульс, который изменит состояние счетчика 6 на единицу, так как на выходе компаратора 1 сигнал еще равен О.На протяжении интервала времени, соответству1гачего ординате текущего элемента выборки, каждый ш-й импульс генератора 3 будет совпадать с им,пульсами ген)атора 5. Следует отметить, что для надежной работы устройства длительность импульсов t генератора 5 определяется условием t t Т, где t у, и Т - соответствейно длит ельность и период следования импульсов генератора 3. v

В момент равенства Ug Up аа йыходе компаратора 1 появится сиг нал , который заблокирует элемент И 4 и разблокирует дешифратор 7 что приведет к преобразоваишо кода {Счётчика б в изменение состояния одного из выходов дешифратора. Это измнение приведе к переходу в слвдуюkee состояние Ьоответствукяцего индикаторного регистра 9, По истечении времени t, определйемого постоянной времени элемента 8 задержки, счетчик 6. установится в нулевое состояние сигналом с выхода элемента 8 задержки. В момент в|ремени, соответствуняций Up p Dctx о Ратным ходом линейно-изменяющегося напряжения генератора 2 формируется синхроимпульс, которой снова засинхронйзируёт импульсные последовательности генера-торов 3 и 5 и произведет запуск генератора 2. Начнется следующий такт работы устройства.

После формирования всех элементов выборки в индикаторных регистрах будут зафиксированы количества элементов данной выборки с ординатами, соответствующими интервалам г,истограммы, т.е. изменение состояния 1-го индикаторного регистра могут произвести только те элементы выборки, число импульсов N в которых соответствует условию . Например, при и в интервсш гистограммы попадают только те элементы выборки, в которых количество импульсов соответствует условию 77 N 87.

Работа схемы индикаторного регистра заключается в следующем.

Изменение состояния выхода дешифратора 7 представляет собой импульс длительности С, поскольку оно ограничено временем элемента 8 задержки, поэтому либо фронтом, либо спадом этого импульса триггер 10 переводится в единичное состояние. Так как постоянная времени RC-цепи Cnf. , конденсатор С не успеет зарядиться за время f до напряжения уровня логической единицы, необходимого для открывания элемента И 13. В момент прихода второго импульса на этот регистр на информационном входе элемента И 13v| уже будет сигнал и в единичное состояние перейдет следующий триггер . Изменение состояния триггеров 10 высвечивается индикаторами или иными, оправданнЕли1И для данного конкретного случая, сре ствами.

Таким образом, кажда й последующий импульс, поступивший на этот регистр, будет высвечивать соответствующий его номеру уровень, иачиная с нижнего

Работа устройства осуществляется параллельно с формированием ординаты исследуемого продесса, представляекюй число-импульсным кодом Устройство рассчитано на анализ выборок, вк шчактдах элементы, выраженные числом импульсов, удовлетворяющим условию 4 , где у - текущее значение элемента вьИЗорки; k - количество разрядов двоичного числа, выражающего число импульсов, которое соответствует одному периоду линейно-нарастс Ьщего напряжения генератора 2,

Наиболее эффективным использованием устройства является выполнение его в виде дополнительной платы к число-импульсным АЦПIОднако следует иметь ввиду, что количество интервалов гистограммы с уменьшением дисперсии будет уменьшаться. Поэтому для более эффективного использования устройства на основе предварительных данных необходимо подобрать частоту генератора 5 или/и произвести ограничение снизу входного сигнала. Кроме того, если значение наименьшего элемента выборки больше нуля, то будет наблюдаться некоторое слющение гистограммы, которое можно устранить ук.азанными выше методами.

фиг 2

Работоспособность устройства проверена на макете, выполненном на интегральных схемах различных серий и дискретных .элементах. Результаты испытаний подтверждают положительный эффект применения, устройства.

Устройство обеспечивает построение гистограммы в реальном времени.

/

Ю