Статистический анализатор Советский патент 1985 года по МПК G06F17/18 

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 характерис тик случайных процессов в информационно-измерительной и вычислительной технике ij Однако функциональные возможности указанных устройств ограничены, так как в них не предусмотрена возможность задания шага гистограммы. Кром 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 ана лизатор, содержащий адресный счетчи формирователь импульсов, элементы И и ИЛИ, блок памяти, счетчик и элемент НЕ 2 . Однако функциональные возможности известного анализатора, определяемые величиной интервала значений, в кото ром может строиться гистрограмма ,огра ничены отрезком (х , , ), причем йх-2, где Лх шаг гис тограммы, 2 - емкость блока памяти m - разрядность адресного счетчика. Необходимое расширение интервала (О, ,) известного устройства возможно только путем увеличения емкос ти блока памяти, причем увеличение тах в S раз ведет к увеличению затрат оборудования в блоке п амяти в S раз. Кроме того, при значениях отличных от нуля, неэффективно используется блок памяти, так как min /Л го ячеек оказываются неиспользуемыми, а при больших значениях )/йх оставшихся п(х ячеек может не хватить для построения гистограммы, если требуемое коли чество шагов N в гистограмме больше 11. В связи с этим исследователю 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, первьй 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, разрядньй выход которого соединен с адресньм 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, информационнме вход и выход которого соединены соответственно с информационными выходом и входом 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 счетньм 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 генеатора тактовых импульсов, третьи ходы второго и третьего элементов подключены соответственно к инверсому и прямому выходам второго триг3гера, пход установки 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. На чертеже представлена структурная схема анализатора. Устройство содержит адресньш счет чик 1, генератор2 тактовых импульсов (ГТИ), выход 3 ГТИ, регистры Д-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, Анализатор имеет входы 19, 22-24 а формирователь 9 импульсов - выходы 20 (переднего фронта) и 21 (заднего 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, информацион ный вход которого подключен к выходу регистра 4, установочный вход к выходу 20 формирователя 9 импульсов, а выход переноса - к входу установки в О триггера 14 и первому входу элемента И 12, а выход элемента РШИ 13 соединен с установочным входом реверсивного счетчика 8, информационный вход которого подключен 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 адресного счетчика 1, информационный вход которого соединен с выходом регистр 6, установочный вход - с выходом 20 формирователя 9, информационный выход - с адресным входом блока 16 памяти, а выход переноса - с входом установки в О 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 ко торого соединен с первым входом эле мента И 11, второй вход которого подключен к ГТИ 2, третий вход - к входу 19 анализатора, а выход -.к управляющему входу реверсивного сче чика 8, к входу 19 анализатора под- к.пючен также вход формирователя 9, 084 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 образом. Перед началом работы задаются параметры гистограммы: шаг гистрограм- ы х, количество шагов N и минимальное значение интервала х , в котором строится гистограмма. Для этого в регистры 5, 6 и 4 заносятся соответствующие значения lix, N. и х . При поступлении на вход 19 анализатора импульса по его переднему фронту на выходе 20 формирователя 9 вырабатывается импульс, производящий запись значения 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 О, блокируя вычитающий вход реверсивного счетчика 7, и в реверсивный счетчик 8 по сигналу с выхода элемента ИЛИ 13 производится запись кода ix с выхода регистра 5. Таким образом, в адресный счетчик 1 заносится код, равный количеству шагов, в реверсивньп 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 1 1 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 записьгеается 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 S1 импульса на входе 19 и равный номеру шага гистограммы. При обнулении адресного счетчика 1 на его выходе переноса формируется сигнал, устанавливающий триг гер 15 в нулевое состояние, тем самым блокируя прохождение импульсов через элемент И 12 на счетный вход адресного счетчика 1. Таким образом, при длительности импульса на входе 19, большей X , в адресном счетчике 1 образуется код 00..,00 (адрес нулевой ячейки блока памяти), В процессе работы анализатора из блока 16 памяти вьщается 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 формируется единичный импульс.На управляющем входе счетчика 17 появляется О чтсэ приводит к увеличению содержимог счетчика на 1 и записи кода с его информационного выхода в блок 16 по адресу с выхода адресного счетчика 1 . Таким образом 5 в ячейках с номерами N, N-lj ,..5 Ij О блока.16 памя ти формируется гистограмма исследуемого процессаэ представленного на вх де анализатора импульсами прямоуголь ной формы. Функциональные возможности анализа тора определяются прежде всего значе тая-известного анализатонием X 1чЛ |й „„„ g ра 2 , ,йх Т-2, где разрядность регистра для задания шага гистограммы, Т - длительность периода следования импульсов, вырабатываемых ГТИ. Для предлагаемого уст +T-2 ix,.2(1 + й.х-2 роиства X ) ) .. где k - разрядность реги„„ „ „„ „ . стра для задания параметра х Как видно из сравнения в предлагаемом устройстве величина (1-4-2 ) раз больше, чем в. извест ном, что свидетельствует о расширении его функциональных возможностей. Кроме того, количество шагов гистограммы N в устройстве может задаваться в пределах от 1 до незави симо от значения . Этим исключа8ется сужение функциональных возможностей при больших значениях х. В известном устройстве увеличение fflQx Р связано.с увеличением затрат оборудования в блоке памяти на величину (S-1), измеряемую числом корпусов микросхем, где С - затраты оборудования в блоке памяти, причем C P/h- С, где Р - разрядность счетчика 17, .2 - емкость микросхемы памяти, m - длина адреса блока памяти. В предлагаемом устройстве для расширения функциональных возможностей в S раз необходимы дополнительные затраты оборудования UC С + (S +1)/8, где С l2(m+l) , причем k;tn+J. Результаты сравнения дополнительных затрат оборудования, связанных с увеличением x, для , , , , приведены в таблице. иредла. cie- I о i .i : JJ мое устрой- I --iПредлагаемое устройствовыгодно отличается от известного широкими Функциональньми возможностями, причем их расширение не связано с увеличением емкости блока, памяти и достигается наращиванием длины k регистра 4 и счетчика 7, служащих для заДания значения , Причем увеличение k на величину h требует всего двух корпусов микросхем, при этом mqx увеличивается на величину &х.. Расширение функциональных возможностей устройства увеличит область применения устройства и обеспечит необходимую гибкость устройства, задаваемую параметрами х, N и пл«

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.