Цифровое сглаживающее устройство Советский патент 1979 года по МПК G06F17/17 

1

Изобретение относится к технике алларатурного анализа характеристик случайных процессов и предназначено для непрерывного сглаживания знакопеременных случайных процессов.

Известно цифровое сглаживающее уст ройство, содержащее сумматоры, регистры, множительное устройство, реверсивный счетчик и т.п. N.1 .

Недостатком известного устройства является его сложность.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство, которое содержит (п +Т) накапливающий сумматор, триггер знака, группу элементов ИЛИ, элемент аТ

Недостатком такого устройства является cpaвнитeJ ьнaя сложность, заключающаяся в наличии -разрядного регистра, а соответственно в наличии дополнительных связей разрядов сумматора с разрядами регистра, что ухудшает помехоустойчивость и надежность устройства, а также сравнительно малое быстродействие.

т.к. требуется время для перезаписи двоичного числа СП разрядов сумматора в П : разряды регистра и обратно для периодического сброса регистра.

Цель изобретения - упрощение усг- ройства и повышение быстродействия.

Для чего инверсные выходы старших П разрядов (и +Т) накапливающего сумматора подключены к цервым входам соответствующих элементов ИЛИ группы элементов ИЛИ, BTopfiie входы которых соединены соответственно с группой входов устройства, выходы элементов ИЛИ группы элементов ИЛИ подключены соответственно ко входам П -младших разрядов (п +Т) накапливающего сумматора, инверсный выход триггера знака подклк чен к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к знаковому входу устройства, выход элемента ИЛИ подключен ко входам Т- ;тарших разрядов (п +Т) накапливающего сумматора и входу триггера знака, выходы разрядов (YI +Т) накапливающего сумматора и триггера знака подключены к группе выходов устройства. На чертеже приведена блок-схема уст ройства.Цифровое сглаживающее устройство со держит группу 17 входов 1 устройства, (fl +Т) накапливаюпий сумматор 2, группу элементов ИЛИ 3, знаковый вход 4 устройства, элемент ИЛИ 5, группу выходов 6 устройства, триггер знака 7, тактовый вход 8 устройства. Группа из тг входов 1 параллельно с группой из п -инверсных выходов счетных триггеров старших разрядов (П +Т) накапливающего сумматора 2 через группу элементов ИЛИ 3 связана с выходами младших разрядов (П +Т) накапливающего сумматора 2. Инверсный выход триггера знака параллельно со знаковым входом 4 устройства через элемент ИЛИ 5 связан с входами старших разрядов (п +Т) накапливающего сумматора 2 и входом триггера знака. Группа выходов 6 устройства связана через выходные вентили (которые для упрощения не указаны на чертеже) с вы ходами соответствующих счетных триггеров разрядов (п +Т) накапливающего сумматора 2 и выходом триггера знака. Тактовый вход 8 устройства подключен к шине разрешения записи (на чертеже не обозначена) двоичного числа в счетные триггеры (п +Т) накапливающего сумматора 2. Предлагаемое устройство работает в соответствии с цифровым алгоритмом оператора экспоненциального сглаживания Y,--o6)..i; где X - текущее 1-е значение исходного процесса; У --i-e значение сглаженного процесс :2 Т1 -пр Т - интервал сглал ивания; частота преобразоватш входно го сигнала. Работа устройства происходит в следующей последовательности. В (п +Т) разрядах накапливающего сумматора 2 после ( -1)-го шага работы фиксируется код числа , в триггере знака - знак числа При чем, если Y , то это число за писывается в накапливающий сумматор 2 в прямом коде, триггер знака находи ся Б состояьши О, если Y,i О, т это число записывается в накапливающий сумматор 2 в дополнительном коде, триггер знака находится в состоянии 1 Определение Y осуществляется за . два такта. В такте tj происходит опрос выходных вентилей накапливающего сумматора 2, т.е. выдача кода числа V j , на выход. На выходах 6 устройства появляется код числа Y J S прямом коде, если О или в дополнительном коде, если Y.j-iO. Одновременно разрешается перепись двоичного кода числа из П старших разрядов накапливающего сумматора 2 в инверсном коде через группу элементов , ИЛИ 3 в младшие Ц разрядов сумматора 2, а на тактовый вход 8 устройства - вход переноса младщего разряда сумматора 2 поступает логическая 1 для образования дополнительного кода. Таким образом, вычитание величины Y заменяется суммированием в дополнительном коде. После установледия потенциалов на тактовый вход 8 устройства поступает сигнал, по которому в триггерах накапливающего сумматора 2 фиксируется двоичный код числаJ 2 i 5Причем потенциалы выходов счетных триггеров накапливающего сумматора 2, соответствующие значению двоичного числа, записанного в них, изменяются после окончания сигнала записи числа в счетные триггеры, что обеспечивает задержку в изменении числа на входах накапли- вающего сумматора, которые связаны с выходами накапливающего сумматора. В такте Ьп через группу из П входов 1 и группу элементов ИЛИ 3 в младшие П разрядов накапливающего сумматора 2 заносится код числа X в прямом коде, если X О , и в дополнительном коде, если) 40, а на входы старших -разрядов триггера знака через вход 4 и элемент ИЛИ 5 вводится логический О, если X $: О, и логическая 1, если Х Л О. После установленияпотенциалов на тактовый вход 8 устройства в счетные триггеры накапливающего сумматора 2 поступает сигнал, по которому в счетных триггерах сумматора 2 фиксируется двоичный код числа .-1 Х Далее цикл работы устройства повторяется.5, .,. 6 Таким образом, предлагаемое устройство осуществляет непрерывное сглаживание входного процесса в реальном масштабе времени. Формула изобретения Цифровое сглаживающее устройство, содержащее (П + Т) накапливающий сумматор, триггер знака, группу элементов ИЛИ, элемент ИЛИ, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и повыщения быстродействия, инверсные выходы старщих Л разрядов {rt+ т) накапливающего сумматора подключены к первым входам соответствующих элементов ИЛИ группы элементов ИЛИ, вторые входы которых соединены соответственно с группой входов устройства, выходы элементов ИЛИ группы ,,,г--,- ,л 1,-ni --144 элементов ИЛИ подключены соответственно ко входам П -младших разрядов (п+Т) накапливающего сумматора, инверсный выход триггера знака подключен к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к знаковому входу устройства, выход элемента ИЛИ подключен к входам Т-старщих разрядов (П + Т) накапливающего сумматора и входу триггера знака, выходы разрядов (+Т) накапливающего сумматора и триггера знака подключены к группе выходов устройства. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 377785, кл. Q Об F 15/32, 05.08,70. 2.Авторское свидетельство СССР N9 356644, кл. Q. 06 Р 7/38, 1970.

МW

f

в в

WL

М

Ж

k 0