Генератор функций хаара Советский патент 1980 года по МПК G06F1/02 

1

. Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в аппаратуре сжатия информации при передачи данных, а также в устройствах для анализа спектраль- 5 ного и обработки звуковых и видеосигналов.

Известно устройство для формирования функций Хаара, содержащее генератор знаков функций Хаара, управляе- 0 мые ключи, фаэоинвертирующие каскады, коммутаторы, элементы ИЛИ til.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является генератор функций Хаара, содержаишй 15 регистр аргумента, представленный триггерным счетчиком, двухпозиционные переключатели, реализующие функции элементов И, а также нормирующие элементы t2l.20

Недостатка известных генераторов функций Хаара является их сложность.

Цель изобретения - упрощение генератора функций Хаара.

Поставленная цель достигается тем,25 что генератор функций Хаара, содержащий регистр аргумента и элементы И, содержит регистр номера функций, два счетчика, три триггера,, сумматор по модулю два/ причем первые входы пер- 30

вого и второго элементов И подключены к тактовому входу генератора функций Хаара, второй вход первого и первый вход третьего элементов И - к выходу первого счетчика, второй вход второго элемента И - к выходу второго счетчика, третий вход второго элемента И и первый вход четвертого элемента И подключены к выходу первого триггера, выход первого элемента И подключен ко входу первого счетчика и управляющему входу регистра номера функции, выход второго элемента И - ко входу второго счетчика и управляющему входу регистра аргумента, выход старшего разряда регистра номера функции подключен ко входу его младшего разряда,установочному входу первого триггера и первому входу сумматора по модулю два,выход старшего разряда регистра аргумента - ко входу его младшего разряда, второму входу сумматора по юдyлю два и второму входу третьего элемента И, выход сумматора по модулю два подключен ко второму входу четвертого элемента И, ВЫХО.ЦЫ третьего и четвертого элементов И подключены к установочным входам второго и третьего триггеров соответственно,выходы которых являются выходг1ми генератора функций Хаара,причем инверсшяй выхсм третьего триггера подключен к третьему входу третьего элемента И. На чертеже представлена функциональнги-с схема генератора функций Хаа ра. Она содержит регистр 1 нсялера фун ции, регистр 2 аргумента, счетчики 3 и 4, триггеры 5-7 с раздельными вхо да1ми, элементы 8-11 И, сумматор по модулю два 12, BXQQ 13 тактовых импульсов, выходы 14-17 генератора. Генератор функций Хаара работает следующим образом. Номер «Х фунщии Хаара ) пред ставлен ДВОИЧНБМ кодом O,,2 а аргумент х - двоичньм кодом .. Хр, (0,1, 1L 1,2, ...,п. По номеру функции определяется порядаэк р функции Хаара - номер разряда, в котором обнаружена первая единица при просмотре значений разрядов слева направо. Для функции Хаара с нуле вым номером ot 0 порядок функции равен (). Например, для функции с номером сА 01001 порядок , дл функции с номером Х 00011 , для функции с номером rt 0000000 порядок равен . Если оказывается, что для функции {(х) порядок , то %(х-) 1 и вычисления на этом заканчиваются. В пр тивном случае вычисляется логическое значение 6 : О; при л о © ЛУсХ- ® X,jV.,, Если , (x)0 и вычисления заканчиваются. Если , то дополнительно анализируется содержимое (п-р+1)-го разряда кода аргумента и при этом: )+1, если Хр. HO(()I если . Например, -для с. dl01 и дли на кодов и порядок функции . Так как р п, то вычисляется значение & (®x,vo(4©X2O®O V-i® и поскольку 9 0, анализируется трети разряд кода аргумента и, следо:вательно, 1(х)-1. Йеред началом каждого цикла работы, устройство приводится в исходное состояние: на регистре 1 устанавливается код номера функции, на регистре 2 устанавливается код аргумента, тригге1X1 5 и 6 устанавливаются в положение О, на счетчиках 3,4 устанавливается нулевой код. На вход 13 начинают поступать тактовые импульсы. Каждый очередной импульс через элемент 8 И, открытый сигналом с выхода счетчика 3, поступает на вход счетчика 3, на вход реГистра 1 и сдвигает содержимое регистра на один разряд влево.При этом, благодаря цепи циклического переноса, значение крайнего левого разряда регистра 1 переписывается в освободившийся крайний правый разряд. Если циркулирующие по цепи переноса разряды имеют значение О, то триггер 5 остается в положении О и элементы 9 и 10 И остаются закрытыми. Первая единица, появившаяся при очередном сдвиге содержимого регистра 1, переведет триггер 5 в положение 1.Открьшаются элементы 9 и 10 И. Теперь тактовые импульсы начинают поступать на вход счетчика 4 и на вход регистра 2, выз1лвая циклический сдвиг содержимого регистра 2, синхронный со сдвигом содержимого регистра 1. Значения каждой очередной пары крайних левых разрядов регистров 1 и 2, циркулируя по цепям переноса, поступают на входы сумматора по модулю два 12. Если на выходе сумматора появится хотя бы один сигнал со значением 1, он переведет триггер 6 из положения О в положение 1 и на выходе 14 генератора появится сигнал (X) O. Счетчик 3 ведет подсчет числа сдвигов содержимого регистра 1. При завершении полного цикла сдвига на выходе счетчика 3 появится сигнал Считывание , который прекращает подачу тактовых импульсов через элемент 8И для сдвига регистра 1 и открывает элемент 11 И. Если триггер 6 остался в положении О, что означает НлС) i О, то содержимое крайнего левого разряда регистра 2 переписывается в триггер 7 через элемент 11. На выходах генератора устанавливается код вычисленнс5го значения функции f(x):

О

1 1 О О

О О 1 1

1 О 1

о

+1

-1