Устройство для определения среднего значения Советский патент 1976 года по МПК G06F7/38 G06F17/18 

1

Изобретение относится к области вычислительной техники и может использоваться при определении текущего среднего значения.

Известны устройства для определения среднего значения.

Одно из известных устройств содержит триггеры, элементы «И, «ИЛИ. Это устройство не позволяет осуш,ествить экспоненциальное сглаживание.

Другое из известных устройств для определения среднего значения также содержит триггеры, элементы «И, «ИЛИ. Для осуществления экспоненциального сглаживания в нем применен счетчик. Такое устройство имеет ограниченные функциональные возможности, не позволяющие осуществить сглаживание различного вида.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для определения среднего значения, содержащее блок преобразования входной информации, выход которого подключен к первым входам первого и второго блоков усреднения по модулю два, вторые входы этих блоков усреднения- к первому и второму выходам блока управления соответственно, а первые выходы - к первому и второму входам блока управления, блок памяти, вход которого соединен с третьим выходом -блока управления.

Недостаток известного устройства-его невысокая точность при определении скользящего среднего.

Цель изобретения - повышение точности устройства.

Это достигается тем, что в устройство дополнительно введены элемент «И, первый вход которого подключен к вторым выходам первого и второго блоков усреднения по модулю два, а второй вход-к четвертому выходу блока управления, и счетчик, суммирующий вход которого соединен с выходом элемента «И, вычитающий вход - с выходом блока памяти, разрядные выходы-с разрядными входами блока памяти, а выход-с третьим входом блока управления.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2-структурные схемы блоков усреднения по модулю два.

Устройство содержит блок 1 преобразования входной информации, выход которого связан с первыми входами блоков 2 и 3 усреднения по модулю два. Нервые выходы блоков 2 и 3 соединены с первым входом элемента «И 4, вторые входы-с первым и вторым выходами блока 5 управления, а вторые выходы-с первым и вторым входами блока управления, третий выход которого подключен к второму входу блока 6 памяти, а третий вход-к выходу счетчика 7. Сзммирующий вход счетчика подсоединен к выходу элемента «И 4, вычитающий вход-к выходу блока 6 иамяти, а разрядные выходы-разрядным входам блока памяти. Блок усреднения по модулю два (фиг. 2) содержит элементы «И 8 и 9, выходы которых через элемент «ИЛИ 10 подключены к входу счетчика 11. Работает устройство следующим образом. Поток импульсных сигналов (или серия импульсов), параметры которого (Гц-период следования, т-длительность; f/и-аплитуда) л л л подлежат оценке (Гц, Тц, t/n), поступает иа вход блока 1 преобразования входной информации, задачей которого является преобразование входного потока импульсов к форме, удобной для цифрового представления, выделение «фронтов, преобразование амплитуды в соответствующий аналог и дискретизация (заполнение эталонными импульсами аналоговых иитервалов Ги т, ). С выхода блока 1 (фиг. 1) пачка эталонпых импульсов, количественно соответствующая дискретизованному текущему значению У параметра У, подлежащего обработке (С/1 Ги1 или f/i THi или ,), поступает на сигнальные входы первого и второго блоков 2 и 3 усреднения по модулю два. В исход}юм состоянии управляющим воздействием блока 5 открыт только блок 2 усреднения. Эталонные импульсы через элемент «И 8 (фиг. 2) и элемент «Р1ЛИ 10 подаются на суммирующий вход счетчика 11, который иреобразует пачку эталонных импульсов в двоичный код. После измерения таким образом первого значения FI описанная цепь остается в открытом состоянии и дескретизованное значение У2 также поступает в счетчик 11, где суммируется с числом У. Осреднение по модулю два цри этом достигается простым сдвигом запятой на разряд, тогда получим лFI + г. в момент поступления значения УЗ блок 2 усреднения закрывается командой блока 5 управления (закрыт элемент «И 8, фиг. 2 по входу II), а блок 3 усреднения открывается (структура блоков усреднения индентична). В блоке 3 получаем величину Уз.4 1/2(Уз+У4).(2) За время процесса усредпепия в блоке 3 тактовыми импульсами более высокой частоты, поступающими из блока управления на управляющий вход блока 2, через элемент «И 4 значение У1,2 переписывается в счетчик 7. Поступление тактовых импульсов на счетчик 7 прекращается в момент, когда в блок управления из счетчика 11 блока 2 усреднения подается команда переполнения. При этом элемент «И 9 блока 2 усреднения и элемент «И 4 закрываются, блок 2 усреднения оказывается в исходном состоянии, а в счетчике 7 хранится число У, 2, выражеиноев дополнительном коде. Аналогичным способом в счетчик 7 после усреднения переписывается также из блока 3 усреднения число УЗ, 4. В результате этой переписки в счетчике 7 оказывается число У1.4 ::1/2(У1,2 + УЗ,4). выраженное в дополнительном коде. Структурно блок 6 памяти является также блоком усреднения, показанным на фиг. 2, счетчик которого позволяет проводить также параллельную запись кода. Ii3 счетчика 7 по команде блока управления число 1,4 параллельно поразрядно (в прямом коде-минус единица) переписывается в блок памяти. Для восстановления кода из блока управления в блок памяти добавляется единица (единичная посылка). При необходимости в счетчике 7 может быть осуществлено несколько циклов осреднения, т е. могут быть получены, папрпмер, оценки Fi,8, У,16, УЬЗЗ при соответствующем сдвиге запятой. Для иростоты рассматриваем только один цикл усреднения с дальнейшим увеличением количества осредиений путем введеиия обратной связи между счетчиком и блоком памяти. Когда в счетчике 7 снова окажется число KS.S, по команде блока управленпя число У, последовательным кодом переписывается в счетчик 7 и, таким образом, в счетчике 7 получим число /1,8, т. е. среднее арифметическое по восьми выборочным значениям У;. Усреднение осуществляется простым сдвигом занятой на соответствующее число разрядов. Далее повторяется операция переписи, полученной оценки У,8 или в общем случае У,/,, 16, 32... из счетчика 7 в блок памяти. Таким образом в иредлагаемом устройстве реализуется выражение л2 /«/2п -( + ,;&/) гдеп , 2...(5) что в рамках ограничений (5) соответствует в точности рекурректному соотношению для скользящего выборочного среднего У1,п(п-1)У,,п-1+Уп Предлагаемое устройство для определення среднего значения обладает возможиостью обработки больших массивов выборочных значений параметров и особенно удобно для получения среднего периода следования импульсов. Однородность структуры устройства обеспечивает при минимуме связей надежное его фЗ нкционирование, а при необходимости - иростое резервирование. Таким образом, для выборочных значений, по с ту II а юш. их во времени последовательно, в частности для параметров импульсного потока, iipCxViai-aeMoe устройство для определення среднего значения позволяет повысить точность определения оценки при ее вычислении в реальном масштабе времени. Формула изобретения Устройство для определения среднего значения, содержащее блок преобразования входной информации, выход которого подключен к первым входам первого и второго блоков усреднения но модулю два, вторые входы которых подключены к первому и второму выходам блока унравления соответственно, а первые выходы-к первому и второму входам блока управления, блок памяти, вход которого соединен с третьим выходом блока управления, отличающееся тем, что, с целью повыщения точности устройства, оно дополнительно содержит элемент «И, первый вход которого подключен к вторым выходам первого и второго блоков усредиення по модулю два, а второй вход-к четвертому выходу блока управления, и счетчик, суммирующий вход которого соединен с выходом элемента «И, вычнтающий вход-с выходом блока памяти, разрядные выходы-с разрядными входами блока памяти, а выход-с третьим входом блока управления. Источники ннформации, принятые во вннманне нри экспертизе: 1.Авт. св. № 404091, кл. G 06F 15/34, 1970. 2.Авт. св. № 419890, кл. G 06F 7/38, 1972. 3.Авт. св. № 424313, кл. Н ОЗК 13/02, 1972.