Устройство для определения среднего арифметического Советский патент 1982 года по МПК G06F17/18 G06F7/38 

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СРЕДНЕГО АРИФМЕТИЧЕСКОГО

Изобретение относится к вычисли тельной и цифровой измерительной технике и предназначено для определения среднего арифметического с пов шенной достоверностью. Известно устройство для определения среднего арифметического электри ческих величин l, содержащее форми рователи импульсов, блоки синхронизации, генератор, тактовых импульсов, распределитель импульсов, сумматор, делитель частоты и блоки контроля каналов, которое определяет среднее арифметическое по формуле - . количество усредняемых величин;значение i-той усредняемой величинь. Недостатками устройства являются ограниченная область применения (мн гоканальные параллельные измерения) и низкая достоверность определения среднего арифметического при наличии ошибочных значений усредняемых величин. Наиболее бяиаким к предлагаемому по техническому решению является устройство для определения среднего арифметического 2j, содержащее первый, второй и третий реверсивные счетчики, одновибратор, входной элемент И, триггер, счетчик выбора, генератор импульсов, счетчик среднего и блок элементов И. Это устройство определяет среднее арифметическое по формуле ,.,), где Д и AJ- соответственно первое и j-Toe из п усредняемых значений. Недос.таток известного устройства низкая достоверность определения

среднего арифметического при наличии ошибочных значений усредняемой величины, причем из выражения (2) очевидно, что степень достоверности в оснооном зависит от того, насколько отличается от истинного первое значение усредняемой величины.

Цель изобретения - повышение достоверности определения среднего арифметического.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для определения среднего арифметического, содержащее генератор импульсов, выход которого подключен к первым входам первого и второго элементов И, выход первого элемента И соединенс первым входом третьего элемента И и с входом вычитания первого реверсивного счетчика, выход которого подключен к входу пер|Вого триггера, выход последнего соединен с вторым входом третьего элемента И, выход третьего элемента И подключен к входу сложения второго реверсивного счетчика, вход вычитания которого объединен с .первым входом четвертого элемента И и соединен с выходом второго элемента И, второй вход которого является первым входом задания логической единицы устройства, счетчик выборки и третийбреверсив ный счетчик, введены коммутатор,элемент ИЛИ, блок сравнения, второй триггер, управляемый делитель числа импульсов, при этом выход второго реверсивного счетчика подключен к входу второго триггера, выход которого соединен с вторым входом четвертого элемента И, выход которого подключен к первому входу управляемого дели теля числа импульсов, второй вход пос леднего соединен с выходом счетчика выборки, вход которого объединен с входом установки в ноль первого реверсивного счетчика и вторым входом первого элемента И и подключен к выходу блока сравнения, первый вход которого соединен с первым выходом третьего реверсивного счетчика, первый и второй выходы коммутатора соединены соответственно с входами сложения и вычитания третьего реверсивного счетчика, второй выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ выход которого подключен к первому входу коммутатора, второй вход последнего объединен с входом сложения первого реверсивного счетчика и является информационным входом числоим-

пульсного кода устройства, второй вход элемента ИЛИ является вгорым входом задания логической единицы устройства, второй вход блока сравнения является входом поступления величины допустимого разброса кода устройства.

На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит управляемый

делитель 1 числа импульсов, первый триггер 2, первый реверсивный счетчик 3 второй триггер t, коммутатор 5, элемент ИЛИ 6 второй реверсивный счетчик 7, блок 8 сравнения, счетчик

9 выборки, первый 10, второй 11, третий 12, четвертый 13 элементы И, генератор }Ц импульсов и третий реверсивный счетчик 15.

Устройство определяет среднее арифметическое по формуле . . , (3) где 2 t Q, . /jPr-(o Y / iV-f i-i/ величина допустимого разброса усредняемых значений. Повышение достоверности определения среднего арифметического обеспечивается путем исключения из числа усредняемых тел последовательно измеренных значений величины, разность между которыми превышает заданную величину допустимого разброса. Устройство работает следующим образом. Усредняемые значения, представленные чисЛоимпульсным. кодом, последовательно поступают на числоимпульсный вход устройства и далее на вход коммутатора 5 и вход Сложения первого реверсивного счетчика 3. Управление коммутатором 5 осуществляется подачей на его первый вход соответствующего уров-ня сигнала с выхода элемента ИЛИ.6. Значениям, поступающим на числоимпульсный вход по нечетным номерам, соответствует высокий уровень сигнала на втором логическом входе устройства и соответственно на выходе элемента ИЛИ 6, при этом к первому выходу коммутатора 5 оказывается подключенным вход сложения реверсивного счетчика 15- Четным в порядке поступления на числоимпульсный вход значениям соответствует низкий уровень сигнала на втором логическом входе и выходе элемента ИЛИ 6, при этом числоимпульсный код через комму татор 5 подается на вход вычитания третьего реверсивного счетчика 15Таким образом, в реверсивном счетчике 15 определяется разность между двумя последовательно поступающими на первый вход значениями f 2-i-i i 8случае, если четное значение А2 превышает предыдущее нечетное ,, на втором выходе реверсивного счетчи ка 15 в момент достижения нулевой разности формируется высокий уровень сигнала, который через элемент ИЛИ 6 переключает коммутатор 5 таким образом, что оставшаяся часть импульсов вычитаемого значения А .f. подается на вход сложения счетчика . В результате, на перврм выходе счетчика 15 будет код модуля разности двух последовательных значений / , ко торый сравнивается в блоке 8 сравнения с кодом величины допустимого раз броса значений , поступающим на второй информационный вход. Одновременно с нахождением разности двух последовательных значений на первом реверсивном счетчике 3 производится их суммирование. Если модуль разности не превышает величин допустимого разброса значений / ., на выходе блока 8 сравнения формируется.высокий уровень сигнала, поступающий на счетный вход счетчика 9выборки, изменяющий его состояние и разрешающий прохождение импульсов с выхода генератора Т через пер вый элемент И 10 на вход вычитания реверсивного счетчика 3 и второй вхо третьего элемента И 12, на входе ко торого находится разрешающий сигнал с выхода первого триггера 2. Таким образом, производится считывание сум мы двух последовательных значений A2Y..+ . реверсивного счетчика 3 в реверсивный счетчик 7- При дости жении нулевой разности в счетчике 3 на его выходе формируется сигнал,который через первый триггер 3 запрещает дальнейшее прохождение импульсов через третий элемент И 12. Если модуль разности двух последовательных значений превышает величину их. допустимого разброса , на выходе блока 8 сравнения-вырабатывается низкий уровень сигнала,который не изменяет состояние счетчика 9.выборки, запрещает прохождение че5рез элемент И 10 импульсов с выхода генератора 1 и устанавпивдет реверсивный счетчик 3 в нулевое состояние. При этом сумма этих двух поспедовательных значений, по крайней мере одно из которых является недостоверным, в реверсивный счетчик 7 не заносится . Аналогичной обработке подвергаются все остальные пары последовательных значений. Очевидно, что при усреднении п значений количество таких пар будет равно И/2 и в конце их обработки счетчик 9 выборки насчитывает ЧИСЛО достоверных пар, определяемое выражением m .с а-, а в реверсивном счетчике 7 суммируются значения, достоверных пар в соответствии с выражением „12 1 t CAaiH- Aj- a-T ill После этого на первый логический вход устройства подается высокий уровень сигнала, разрешающий прохождение импульсов с выхода генератора на вход вычитания реверсивного счетчика 7 и первый вход четвертого элемента И 13, на втором входе которого находится разрешающий сигнал с выхода второго триггера k При достижении нулевой разности в счетчике 7 на его выходе вырабатывается сигнал, который через второй триггер запрещает дальнейшее прохождение импульсов через четвертый элемент И 13. Таким образом, на первый вход управляемого делителя 1 числа импульсов с выхода элемента И 13 поступает число импуль сов, определяемое выражением (U).Ha второй вход управляемого делителя 1, задающий коэффициент деления, подается двоичный код с выхода счетчика 9 выборки, сдвинутый на один разряд в сторону старшего, что соответствует умножению на два числа, записанного в счетчике Э- С выхода управляемого делителя 1 снимается число .импульсов, определяющее среднее арифметическое только для достоверных значений в соответствии с выражением (З) Изменяя величину допустимого разброса усредняемых значений , можно изменять степень достоверности определения среднего арифметического. Формула изобретения Устройство для определения среднего арифметического, содержащее ге