Генератор функций Уолша Советский патент 1987 года по МПК G06F1/02 

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в аппроксимирующих устройствах кусочно-линейного типа.

Целью изобретения является упрощение генератора.

На чертеже представлена функциональная схема генератора функций Уолша.

Генератор содержит вход 1 задания класса генерируемых функций, блок 2 инвертирования, регистр 3, сумматор 4, блок 5 синхронизации, блок 6 памяти, коммутатор 7, счетчики 8 и 9, регистр 10, регистр 11 сдвига, сумматор 12 по модулю два, элемент И 13, выходы 14-16 блока синхронизации, вход 17 номера функции, выход и тактовый вход 19.

Генератор функций Уолша работает следующим образом.

При О на управляющем входе 1 генератора в регистре 10 сохраняется первоначальное нулевое состояние и на выходе 18 формируются кусочно-постоянные функции Уолша, причем отрицательные значения будут представлены в дополнительном коде. При 1 на управляющем входе генератора эле- мент И 13 разрешает тактирование регистра 10, и на вьгходе 18 генератора формируются кусочно-линейные функции Уолша,

Генерирование одной кусочно-линей ной функции осуществляется за п шагов {п logjN).

В исходном состоянии (на нулевом шаге) в блоке 6 памяти имеем массив

x(j) (100...0).

На k-M шаге при ,i 0,h|,, где hj,

k-f

2

если 1

к,, ® IK 0, то XJj)

X|,(j), X(j+h;,) Х;,.,(Ьк.,) +

+ X;,.,(j), если ik-,® ik 1 TO X;(j Xk.,(j)5 Xk(j+ht) )-x(j)

где i|, i;,, - разряды кода номера функции Уолша, h| - шаг выборки операнда, k - номер шага вычислительно процедуры.

Перед началом работы в регистр 3 записывается код 001, а остальные регистры и счетчики обнуляются. Далее тактовые импульсы поступают на счетные входы счетчиков 8 и 9 адреса и н управляющий вгход коммутатора 7, причем высоким уровнем сигнала к адресному входу блока 6 памяти подключается выход счетчика 9 адреса, формирую

щий адрес записи, а низким - выход счетчика 8, формирующий адрес считывания. Запись информации в блок 6 памяти происходит по импульсам, поступающим с выхода 14 блока 5 синхронизации на управляющий вход чтения / записи блока 6 памяти. Низкий уровень сигнала соответствует операции Чтение, во время которой происходит сложение (вычитание) кодов регистра 10 с кодом выбранной ячейки блока 6 памяти и запись результата в регистр 3 по тактовым импульсам, поступающем с выхода 15 блока 5.

На выходе i 6 блока 5 формируется последний импульс последовательности 2 ,2 ,...,2 , по которому происходит запись результата последней операции очередного шага алгоритма в регистр 1 сброс в О счетчика 8 и сдвиг информации влево в регистре 11 сдвига. Выходы двух старших разрядов регистра 11 сдвига соединены с входами сумматора по модулю два, на выходе которого формируется сигнал управления блоком 2 и сумматором 4 в соответствии с выражением:

1,

®

1„

О

П-1

Причем 1 соответствует операция вычитания для сумматора 4 и инвертирования для блока 2, а О - операци сложения и передачи сигнала без инверсии соответственно. По первому импульсу с выхода 16 блока 5 в разря- ,,i,...,i регистра сдвига 11 - млад1лий разряд) записывается

ды 1, (i

п

двоичный код номера генерируемой функции, а в разряд i„ - О. На выходе сумматора 12 по модулю два формируется сигнал IQ +1,, и в регистр 3 записывается результат арифметической

45 операции над содержимым регистра 10 и выбранной ячейки блока 6 памяти, адрес которой формируется счетчиком 8. Затем этот результат переписывается в блок 6 памяти по адресу, содержаще50 муся в счетчике 9, и если данньй такт совпадает с импульсов на выходе 16 блока 5, то происходит запись в регистр 10 и сдвиг информации в регистре II сдвига.

55 В рех истре 10 запоминается последнее значение предыдущего шага алгоритма, которое далее суммируется (вычитается) последовательно с содержимым ячеек блока 6 памяти.

3

Значение всех ординат функций на выходе регистра 3, являющегося информационным выходом генератора, вычисляются за N тактов для каждого кода, записанного в регистре 11 сдвига. Конец формирования функции определяется по переполнению счетчика 9, что служит сигналом к установке в исходное состояние всех регистров и счетчиков.

При формировании кусочно-постоянных функций Уолша принцип работы и алгоритм функционирования генератора остается тем же, однако за счет того, что содержимое регистра 10 постоянно равно О, на выходе 18 отрицательные ординаты функций Уолша представлены в дополнительном коде.

Формула изобретения

Генератор функций Уолша, содержащий регистр сдвига, сумматор по модулю два, сумматор, два регистра, блок инвертирования, блок памяти, два счетчика, коммутатор, блок синхронизации,

3

причем информационный вход регистра сдвига является входом номера функции генератора, выходы первого и второго старших разрядов регистра сдвига подключены к входам сумматора по модулю два, выход которого подключен к входу переноса сумматора и к управляющему входу блока инвертирования, информационный вход блока инвертирования подключен к выходу блока памяти, а выход

Составитель В. Байков Редактор В. Данко Техред В.КадарЗаказ 4047/42 Тираж 672Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4

е

15

20

25

30

35967

блока инвертирования - к первому информационному входу сумматора, выход которого подключен к информационному входу первого регистра, выход первого регистра является выходом генератора и подключен к информационным входам второго регистра и блока памяти, выход второго регистра подключен к второ- 0 му информационному входу сумматора, выходы первого и второго счетчиков подключены к информационным входам коммутатора, выход коммутатора подключен к адресному входу блока памяти, тактовьш вход блока синхронизации является тактовым входом генератора, первый выход блока синхронизации подключен к синхронизирующему входу регистра сдвига и к установочному входу первого счетчика, второй выход блока синхронизации подключен к входу записи / чтения блока памяти, третий выход блока синхронизации подключен к входу записи первого регистра, к счетным входам первого и второго счетчиков и к управляющему входу коммутатора, отличающийся тем, что, с целью упрощения генератора, он содержит элемент И, первый вход которого является входом задания класса генерируемых функций генератора, а второй вход элемента И подключен к первому выходу блока синхронизации, выход элемента И подключен к входу записи второго регистра.

Корректор А. Тяско

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в аппроксит 17 мирующих устройствах кусочно-линейного типа. Цель изобретения - упрощение генератора. Генератор функций Уолша содержит управляющий вход 1, блок 2 инвертирования в инверсный вход, регистр 3, сумматор 4, блок 5 синхронизации, блок 6 памяти, коммутатор 7, счетчики 8, 9, регистр 10, регистр сдвига 11, сумматор по модулю два 12, элемент И 13, выходы 14, 15, 16 блока синхронизации, вход 17 номера функции, выход 18, тактовый вход 19. Введение элемента И позволяет исключить две группы мультиплексоров и элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ШШ, содержащиеся в схеме прототипа. 1 ил. оо 00 СП СО 05