Устройство для формирования гистограммы Советский патент 1983 года по МПК G06F17/18 G06F7/08 

Изобретение относится к вычислительной и измерительной технике и может быть использовано для анализа распределений случайных велич и процессов. Известно устройство для определ ния плотности вероятности, содержа щее блок накопления и регистрации, сугиг4аторы, источник регулируемого напряжения, источник вспомогательно го прямоугольного напряжения, гене ратор пилообразного напряжения, ге нератор импульсов, опроса, двухсторо ние ограничители, блок вычитания, синхронный детектор, элементы И, модулятор и аналого-цифровой преоб разователь ij . Недостатками данного устройства являются его низкое быстродействие обусловленное крутизной пилообразного напряжения, и широкая номенкла тура э;.гментов устройства.. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для определения положения числа на числовой оси, содержащее регистры, схемы сравнения, элементы И и ИЛИ, причем первая, втора и третья информационные шины устройства соединены с входами первого второго и третьего регистров соотве ственно, выходы первого регистра подключены к первой группе входов первой схемы сравнения, выходы втор го регистра соединены с первой груп пой входов второй схемы сравнения, выходы третьего регистра подключены к вторым группам входов первой и второй схем сравнения, первый выход первой схемы сравнения соединен с первыми входами первого и второго элементов И, второй выход первой схемы сравнения подключен к первым входам третьего и четвертого элемен тов и, первый вход второй схемы сра нения соединен с вторыми входами первого и третьего элементов И, вто рой выход второй схемы сравнения подключен к вторьлм входам второго и четвертого элементов И, выходы второго и третьего элементов И соединены с входами элемента ИЛИ, выхо которого подключен к выходной шине устройства, выходы первого и четвеп того элементов И и третьи выходы схем сравнения соединены с соответствующими выходными шинами устрой ства 2J . Недостатком известного устройства является то, что оно позволяет определить положение числа на числовой оси, разделенной только на три интервала; -(, a,b3 ;Ъ,ооС и не позволяет формировать и .-нормировать гистограммы. Цель изобретения - повьииение быстродействия и расширение функциональных возможностей путем определения положения числа на числовой оси, разделенной на N+1 интервал, формирование и нормирование гистограммы, имеющей N+1интервал. Поставленная цель достигаете. тем, что в устройство для формирования гистограммы, содержащее блок элементов ИЛИ, N регистров границ интервалов, N схем сравнения, первую группу блоков элементов и и реГистр приема числа, группа входов которого является первым информационным входом устройства, а выход подключен к первым входам N схем сравнения, первый выход каждой из которых подключен к первому входу соответствующего блока элементов И первой группы, дополнительно содержит группу элементов И, счетчик чис.ла формирований гистограммы, вторую группу блоков элементов И, элемент задержки, триггер, элемент И, блок деления, счетчик им.пульсов опроса, дешифратор, N4-1 счетчиков и блок памяти, входы которого подключены к выходам соответствующих блоков элементов И второй группы, информационные входы которых соединены соответственно с выходамн блока деления, разрядные входы которого подключены соответственно к выходам блока элементов ИЛИ, входы которого соединены соответственно с выходами блока элементов И второй группы, управляющие входы которых объединены с управляющими входами группы элементов И и подключены соответственно к выходам дешифратора, последний выход которого, кроме того, через элемент задержки соединен с информационным входом триггера, управляющий вход которого является входом нормирования устройства, а выход триггера соединен с управляющим входом элемента И, информационный вход которого является вторым информационным входом устройства, а выход элемента И соединен с входом разрешения счетчика импульсов опроса, выходы которого подключены соответственно к входам дешифратора, при этом вторые входы N схем сравнения соединены соответственно с выходами N регистров границ интервалов, а второй выход каждой i-й из N схем сравнений (, 2, ..., N) подключен к второму входу (i+l)-ro блока элементов И первой группы, управляющие входы которых объединены с входом счетчика числа формирований гистограммы и являются тактовым входом устройства выход счетчика числа формирований гистограммы соединен с управляюим входом блока деления, а выходы блоков элементов И первой группы подключены к входам соответствующих четчиков, выходы которых подключены соответственно к информационным входам блоков элементов И второй группы. На чертеже приведена схема устройства для формирования гистограммы. Устройство содержит регистр 1 приема числа, N регистров 2 границ интервалов, N схем 3 сравнения, группу N+1 элементов И 4, группу N+1 счетчиков 5, счетчик 6 числа формирований гистограммы, N+1 груп. пу NH-1 .элементов И 7, элемент 8 задержки, триггер 9; элемент И 10, счетчик 11 импульсов опроса, дешифратор 12, блок 13 элементов.ИЛИ, группу элементов И 14, блок 15 деления, блок 16 памяти и соответству щие входы 17-19 устройства. Первый информационный вход IV соединен с входом регистра 1 приема числа, выходы которого соединены с первыми входами схем 3 сравнения, вторые входы каждой j-й схемы 3 сравнения (, 2, ..., N) соединены с j-ым регистром 2 границ интервалов, первый выход j-й схемы 3 сра нения соединен с входом j-ro элемента И 4 группы, а второй выход с входом (j + 1)-го элемента И 4 гру пы, выход j-ro элемента и 4 группы соединен с j-ым счетчиком 5 группы. Один иэ входов всех элементов И 4, как и вход счетчика б, соединен с тактовым входом 18 устройства/ выхо каждого счетчика 5 группы подключены к информационным входам соответс вующих элементов И 7 группы, управляющие входы которых подключенык выходам дешифратора 12, а выходы к соответствующим входам блока 13 элементов ИЛИ, выходы которых соедннены с входами блока 15, вторые входы которого подключены к выходам счетчика б числа формирований гисто раммы, а выходы - к информационным входам элементов И 14 группы, управ ляющие входы которых соединены с выходами дешифратора 12, выходы каж дого элемента И 14 группы соединены с соответствующим выходом блока 16 памяти, последний выход Дешифратора 12 подключен к входу элемента 3 задержки, выход которого соединен с информационным входом триггера 9, выход которого подключен к управляю щему входу элемента И 10, информаци ный вход которого подключен к источ нику импульсов (в качестве последнего может быть использован источни синхроимпульсов ЭВМ), выход элемент И 10 подключен к входу разрешения счетчика 11 импульсов опроса, выход которого соединены с входами дешифратора 12, вход 19 нормирования под ключен к другому входу триггера 9. Устройство работает следующим образом. 3 исходном состоянии в регистрах 2 записаны значения границ интерваов гистограммы а, а, ... Зц, счет.чики 5, б и 11 установлены в состояние О, триггер 9 установлен в состояние О, импульс через элемент И 10 не поступает на вход счетчика 11. Пусть на информационный вход 17 последовательно поступают три числа Х|, х их.}, соответственно принадлежащих интервалам числовой оси 1-00, ,1а, а,, и ац,со L. При поступлении первого числа Х( вследствие выполнения условия х af с первого выхода первой схемы 3 сравнения разрешающий потенциал подается на вход первого элемейта И 4. Сигнал, поданный на клемму (вход) 18, пройдет на вход счетчика 6 и через открытый элемент И 4 на вход первого счетчика 5. При появлении на информационном входе числа х найдутся две смежные схемы 3 сравнения с номерами j-1 и j (, 3, ..., N), устанавливающие факт истинности неравенств Xj i и этом случае с второго входа первой н первого входа второй из них подаются на два входа j-re элемента И 4 разрешающие потенциалы. Поданный на клемму (вход) 18 сигнал пройдет на вход счетчика 6 и через открытый j-ый элемент И 4 на вход j-ro счетчика 5, увеличив на единицу содержимое этих счетчиков . При поступлении на вход 17 числа х- вследствие выполнения условия х. на втором входе N-й схемы 3.сравнения подается разрешающий потенциал на (М-И)-й элемент И 4. Поданный на вход 18 сигнал пройдет на вход счетчика б и через открытый элемент И 4 на вход (N+l)-ro счетчика 5, увеличив на единиц содержимое этих счетчиков. Таким образом, при приходе любоiro очередного случайного чис.ла осуще;ствляется увеличение на- единицу содержимого регистра б и содержимо:го соответствующего интервалу регистра 5. Так осуществляется формирование гистограммы случайных чисел. При формировании гистограммы случайных процессов значение измеряемой величины в цифровом коде подается на информационный вход 17, а на вход 18 подаются сигналы в необходимые для съема информации моменты. Сигнал нормирования гистограммы поступает на вход 19, переводя триг;гер 9 в состояние 1 и разрешая поступление импульсов от входа 20 через элемент И 10 на вход счетчи

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ГИСТОГРАММЫ, содержащее блок элементов ИЛИ, N регистров границ интервалов, N схем сравнения, первую группу блоков элементов и и регистр приема числа, группа входов которого является первым информационньам входом устройства, а выход подключен к первым входам N ckeM сравнения, первый выход каждой из которых подключен к первому .входу соответствующего блока элементов и первой группй, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и расширения функциональных возможностей эа счет определения положения числа на числовой оси, разделенной на N+1 интервал, оно содержит группу элементов И, счетчик числа формирований гистограммы, вторую группу блоков элементов И, эл.;мент задержки, триггер, элемент И, блок деления, счетчик импульсов опроса, дешифратор, N+1 счетчиков и блок памяти, входы которого подключены к выходам соответствующих блоков элементов И второй группы, информационные входы которых соединены соответственно с выходами блока деления, разрядные входы которого подключены соответственно к выходам блока элементов ИЛИ, входы которого соединены соответственно с выходами блока элементов И второй . группы, управляющие входы которых объединены с управляющими входами группы элементов И и подключены соответственно к выходам дешифратора, последний выход которого, fepoме того, через элемент задержки соединен с информационным входом триггера, управляющий вход которого является входом нормирования устройства, а выход триггера соединен с управляющим входом элементами, информационный вход которого являI ется вторыгл информационным входом устройства, а выход элемента И сое(Л динен с входом разрешения счетчика импульсов опроса, выходы которого подключены соответственно к.входам дешифратора, при этом вторые входы N схем сравнения соединены соответственно с выходами N регистров границ интервалов, а второй выход каждой i-й из N схем сравнений . (, 2, ..., N) подключен к второму входу (i+l)TO блока элементов И 00 00 первой группы, управляющие входы которых объединены с входом счетчика числа формирований гистограммы ;о и являются тактовым входом устройСП ства, выход счетчика числа формирований гистограммы соединен с уп.равляющим входом блока деления, а выходы блоков элементов И первой группы подключены к входам соответствующих счетчиков, выходы которых подключены соответственно к информа- ционным входам блоков элементов И второй группы.