Статистический анализатор для определения количества информации Советский патент 1982 года по МПК G06F17/18 

Изобретение относится к вычислительной и измерительной технике и может быть использовано для информационного анализа систем автоматики, связи .и управления.

Известно устройство, определяющее энтропию и содержащее коммутатор, вычитающие счетчики, суммирующий счетчик, регистры сдвига, ключи, счетчик числа отсчетов, блок памяти, сумматор, блок формирования поправок и блок управления.

Однако оно обладает низкой надежностью из-за частых сбоев в блоке управления и большой аппаратурной избыточностью.

Известно устройство, решающее ту же задачу и состоящее из селектора отсчета, блока управления, суммирующих счетчиков, блоков элементов И, блока оперативной памяти, дешифратора, счетчика числа отсчетов, блока памяти и сумматора 2.

Однако такое устройство обладает низким быстродействием и малой надежностью из-за сложности аппаратурных решений.

; Наиболее близким к изобретению техническим решением является статистический анализатор для определения

количества информации, состоящий из счетчиков-накопителей, счетчика частот объема выборки, линии задержки , схем И реверсивного счетчика энтропии, триггера пачек импульсов , схемы И дешифратора, управляющего счетчика, генератора импульсов, управляющего триггера, счетчика-делителя, счетчика интервалов переключателя объема выбopки ЗJ.

Существенным недостатком такого статистического анализатора является низкое быстродействие при вычислении количества информации, которое обусловлено тем, что перепись информации из счетчиков-накопителей в счетчик частот осуществляется последовательными кодами,кроме того, такойанализатор обладает большими аппаратурными затратами и низкой надежностью.

Цель изобретения - упрощение и повышение быстродействия анализатора.

Поставленная цель достигается тем, что в статистический анализатор для определения количества информации, содержащий дешифратор, счетчикинакопители, счетчик объема выборки, 30. информационный вход которого объединен с информационными входагуш счетчиков-накопителей и является входом анализатора, группа инверсных выходов счетчика объема выборки соединена с замыкающими контактами переключателя , раэмыкакхЩй контакт которого подключен к входу управляющего триггера, выход которого через генератор импульсов соединен с управляющими входами счетчиков-накопителей и непосредственно - с входом сброса счетчика объема выборки, введены группа элементов И, группа элементов ИЛИ, сумматор-вычитатель и элемент И, группа информацион ных входов которого соединена с группой прямых входов счетчика, объема выборки, выход элемента И подключен к соответствующему входу группы элементов ИЛИ, остальные входы которой соединены соответственно с выходами элементов И группы, управляющие входы элемента И и группы элементов И объединены и подключены к выходу генератора импульсов, выходы группы элементов ИЛИ через дешифратор соеди нены соответственно с разрядными входами сумматора-вычитателя, при этом прямой и инверсный выходы каждо го счетчика-накопителя соединены соответственно с первым и вторым информационным входами соответствующег элемента И группы. На чертеже изображена функциональ ная схема статистического анализатора. Она содержит счетчики-накопители 1-3,группу элементов И 4-6, счетчик объема выборки, группу элементов ИЛИ 8, элемент И 9, дешифратор 10, сумматор-вычитатель 11 накапливающего типа, генератор 12 импульсовj управляющий триггер 13, переключатель 14, причем многоканальный вход статистического анализатора соединен с первыми входами счетчиков-накопителей 1-3 и с первым входом счетчика 7 объема выборки, инверсные выходы счетчиков-накопителей 1-3 через группу элементов И 4-6 и группу элементов ИЛИ 8 соединены с входами дешифратора 10, прямые выходы счетчика 7 объема выборки через элемент И 9 и группу элементов ИЛИ 8 также подключены к входу дешифратора 10, выходы дешифратора 10 соединены со входами сумматора-вычитателя 11, переключатель 14 соединен с выходами счетчика 7 объема выборки и с входом управляющего триггера 13, выход управляющего триггера 13 соединен с вторьлм входом счетч ка 7 объема выборки и с входом генератора 12 импульсов, выходы генератора 12 импульсов подключены к вт рым входам элементов И 4-6 группы и элементу И 9 и к вторым входам счетчиков-накопителей 1-3. Анализатор работает следующим образом. Перед началом работы все счетчики, управляющий триггер 13 и сумматор-вачитатель 11 устанавливаются . в исходное .состояние сигналом сброса ( цепи сброса на чертеже не показ аны7 . Информация о распределении поступает по шине с многоканального входа на соответствующие счетчики-накопители 1-3 в виде импульсов. Общее количество импульсов подсчитывается счетчиком 7 объема выборки, После того как счетчик 7 достигает установленного объема, с помощью переключателя 14 управляющий триггер 13 включает генератор 12 импульсов и одновременно сбрасывает счетчик 7 в нулевое состояние. Импульс с генератора 12 пост.уnaei вначале на входы элемента , разрешая тем самым перепись информации - кодовой комбинации, накопленной в счетчике 7 и через группу элементов ИЛИ В и дешифратор 10 в сумматор-вычитатель 11, Дешифратор 10 реализует функцию V . Таким образом, Р сумматоре-вычитателе 11 получается код, соответствующий величине m rog,m , Далее импульс с генератора 12 импульсов поступает на входы элемента И 4, разрешая перепись информации, накопленной в счетчике-накопителе 1, и в обратном коде через элемент 4 и группу элементов 8, дешифратор 10 в сумматор-вычитатель 11. Тем самым в сумматор-вычитатель 11 поступает кодовая комбинация, соответствующая величине - . После разрешения переписи со счетчика-накопителя 1 в сумматор-вычитатель 11, импульс с генератора 12 поступает также на вход счетчика-накопителя 1, устанавливая его в нулевое состояние. Следующий импульс С генератора 12 подключает выходы счетчика-накопителя 2, разрешая тем самглм перепись кодовой комбинации logjD2 в сумматорвычитатель 11. Аналогично подключаются и другие счетчики. Количество счетчиков, а также групп элементов И и ИЛИ соответствует количеству интервалов, обычно N 10... 16. После подключения последнего счетчика-накопителя в сумматоре-вычитателе 11 оказывается число, равное meog-.j in-vi eog:jW - 2«o8 aV--- N °8 i N Число тН выводится через цифро-аналоговой преобразователь на стрелоч- ный прибор и нормируется до величины Н. Применение такой схемы статистического анализатора позволяет увеличить быстродействие вычисления энтропии (количества информации по ср нению с прототипом, так как кодовы комбинации с выходов счетчиков по ступают на входы сумматора-вычита/теля в параллельнбм коде, т.е. за один такт работы генератора импуль сов. В прототипе перепись осуществляется в последовательном коде, и например, при четырехразрядном коде перепись осуществляется -за 8 тактов работы генератора импульсов, а в предлагаемом устройстве за 4 такта, т.е. вдвое повышается быстродействие. Формула изобретения Статистический анализатор для определения количества информации, содержащий дешифратор, счетчикинакопители, счетчик объема выборки , информационный вход которого объединен с информационными.входам счетчиков-накопителей и является входом анализатора, группа инверсных выходов счетчика объема выборки соединена с замыкающими контактами переключателя, размыкающий контакт которого подключен к входу управляющего триггера, выход которого через генератор импульсов сое динен с управляющими входами счетчиков-накопителей и непосредственно - с входом сброса счетчика объема выборки, отличающийс я тем, что, с целью упрощения и повьвпения быстродействия, он содержит группу элементов И, группу элементов ИЛИ, сумматор-вычитатель и элемент И, группа информационных входов которого соединена с группой прямых входов счетчика объема выборки, выход элемента И подключен к соответствующему входу группы элементов ИЛИ, остальные входы которой соединены соответственно с выходами элементов И группы, управляющие входы элемента И и группы эЛ1ементов И объединены и подключены к выходу генератора импульсов , выходы группы элементов ИЛИ через дешифратор соединены соответственно с разрядными входами суммлтора-вычитателя, при этом прямой и инверсный выходы каждого счетчиканакопителя соединены соответственно с первым и вторым информационными входами соответствующего элемента И группы. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 526910, кл. G 06 F 15/36, 1975. 2.Авторское свидетельство СССР 542195, кл. G 06 F 15/36, 1975. 3.Авторское свидетельство СССР 378855, кл. G 06 F 15/36, 1970 ( прототип ).