SU1298768A1

SU1298768A1 - Устройство дл формировани гистограммы

Info

Publication number: SU1298768A1
Application number: SU853971167A
Authority: SU
Inventors: Виктор Иванович Корнейчук; Юрий Николаевич Виноградов; Александр Петрович Марковский; Станислав Валерьевич Широчин
Original assignee: Киевский Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции
Priority date: 1985-10-29
Filing date: 1985-10-29
Publication date: 1987-03-23

Abstract

Изобретение относитс к рычисли- тельной и измерительной технике и может быть использовано дл анализа распределени случайных величин и процессов. Целью изобретени вл етс повышение быстродействи . В схеме устройства каждый из N блоков сравнени состоит из L элементов сравнени . При этом каждый элемент сравнени , кроме последнего, соединение информационными входами соответствующей пары триггеров. Введено (L-1) дополнительных и (L-1) промежуточных регистров . Устройство также содержит регистр , элементы задержки, группы (N+1 ) элементов И, счетчиков, счетчик числа формирований, N регистров границ интервалов. Предлагаемое устройство позвол ет повысить скорость обработки данных за счет использовани конвейерных принципов обработки поступаюпщх чисел при построении гистограммы. 2 ил. 9 сл ю со 00 о: оо

Description

Изобретение относитс к вычислительной и измерительной технике и может быть использовано дл анализа распределени случайных величин и процессов.

Цель изобретени - повышение быстродействи .

В изобретении использован конвейерный принцип обработки информации, направленный на повышение темпа поступлени данных при построении гистограммы .

На фиг. 1 дана структурна схема устройства дл формировани гистограммы} на фиг. 2 - схема элемента с равнени в одном из возможных вариантов его исполнени .

Устройство содержит N регистров 1 -1 границ интервалов, выходами соединенных с входами соответствующих N М-разр дных блоков сравнени , каждый из которых содержит L элементов 2 сравнени , первый, и второй вы- ходы каждого элемента 2. (,N; j 1 ,Ь-1 ) сравнени подключ ены через соответственно первый и второй 4| триггеры из (L-1 ) групп к управл юищм входам последующих элементов сравнени , выходы Больше и Меньше каждого элемента 2- блока сравнени подключены соответственно к входам элементов И 5 и 5-,, группы (N+1) элементов И, выход каждого из элементов И 5, группы подключены к счетному входу соответст- вукицего счетчика 6,-6„. группы (N+1) счетчиков, информационный вход 7 устройства соединен с входами приемного регистра 8, M/L выходов старших разр дов которого подключены к

2 -2 п сравневхода м всех элементов ни (М - разр дность поступающих на вход 7 чисел), остальные разр ды регистра 8 соединены с входами первого из (L-1) промежуточных регистров 9. - 9. , выходы каждого из которых соединены с входами соответствующих полнительных регистров ,., , каждый регистр 9. и lOj (j l,L-1 ) имеет (L-j ) M/L разр дов, причем M/L выходов старших разр дов каждого дополнительного регистра 10j подключены к входам элементов 2 сравнени , а остальные разр ды каждого регистра Юр (, L-2) соединены с входами установки промежуточного регистра 9

t + i

Тактовый

вход 11 соединен с входами управлени приемом кода регистров 8 и 10, счетным входом счетчика 12 числа формирований гистограмм и входом первого элемента 13 задержки, выход которого св зан с входами управлени приемом кода регистров 9 и входом второго элемента 14 задержки, выход которого подключен к управл ющим входам всех (L-1 ) групп триггеров 3

и 4, счетчиков 6 и входам (N+1 ) элементов И 5 группы.

Элемент сравнени (фиг.2) содержит элементы И-НЕ 15, элементы ИЛИ- НЕ 16, элементы ИЛИ 17, элементы НЕ 18.

Устройство работает следующим образом .

В исходном состо нии на регистрах

1 -1 хран тс упор доченные коды

1

границ интервалов гистограммы,счетчики 6 и 12, как и регистры 8-10, обнулены. С поступлением тактового

импульса на вход 11 осуществл етс прием поступившего М-разр дного кода числа по входу 7 на регистр 8 и прибавление единицы к содержимому счет- чика . В промежутке времени, определ емом первым элементом 13 задержки , производитс сравнение M/L старших разр дов поступившего числа с соответствующими разр дами регистров 1. Указанное сравнение выполн етс

на соответствующих первых элементах 2-2 сравнени всех блоков сравнени . Если код указанных разр дов регистра 8 больше кода соответствующих разр дов регистра 1, то единичный

сигнал формируетс на первом выходе соответствующего элемента сравнени , а на втором его выходе - сигнал нулевого уровн . При обратном соотношении кодов, поступающих на вход соответствующего элемента сравнени , потенциалы на его выходах имеют противоположный уровень: на первом - нулевой , на втором - единичный. При равенстве кодов, поступающих на входы

соответствующего элемента сравнени , на его обоих выходах формируютс нулевые потенциалы. Сигналом с выхода элемента 14 задержки потенциалы с выходов элементов сравнени

переписываютс на соответствующие

триггеры 3-3, 4,,-4 групп. Сигналом с выхода элемента 13 задержки производитс перепись (М -(L-1 ) M/L)нпад- ших разр дов регистра В на регистр 9,.

С поступлением очередного тактового импульса на вход 11 на регистр 8 по входу 7 записываетс новое (второе ) число, а содержимое регистра 9 переписываетс на регистр 10 , к содержимому счетчика 12 прибавл етс единица. За период, определ емый элементом 13 задержки, производитс сравнение M/L старших разр дов второго из поступивших чисел с соответствующими разр дами регистров 1 на элементах и сравнение M/L разр дов (с M(L-2)/L-ro по М(Ь-1)/Ь-й) первого из поступивших чисел, хран щегос на регистре 10, с соответствующими разр дами регистров 1 на элементах 2-2 сравнени , при этом на управл ющий входы последних поступаз:-з; ,и4;-

ют сигналы с триггеров

групп так, что каждый из элементов производит сравнение поступа2 1 П

ющих на его входы кодов только в том случае, если на его управл ющие входы подаютс потенциалы нулевого уровн

при этом на элементах 2-2 сравниваютс M/L старших разр дов числа, поступившего последним (хран щимс на регистре 8), с соответствующими разр дами регистров 1, на каждом из элементов (, L) производитс сравнение разр дов с (M(L-k )/L)-ro по (M(L-k+1 )/L}-H k-го из поступивших чисел (счита первым последнее

fO из поступивших чисел) с соответствующими разр дами регистров 1. Сигналом с выхода элемента 13 задержки содержимое разр дов, не участвовавших в сравнении, всех чисел, кроме L-ro

15 (все разр ды которого прин ли участие в сравнении), переписываетс с регистров 8,10 -10L-J на регистры 9,- 9|. соответственно. Сигналом с выхода элемента 14 задержки результаты

20 сравнени (L-1 ) чисел (кроме L-ro) фиксируютс с выходов элементов 2 сравнени на соответствуюш 1х триггерах 3 и 4 групп и, кроме того, открываютс элементы И 5 группы, еди (т.е. если сравнение старших M/L раз- - ничный сигнал, сформированный на выходе одного из элементов И 5 (г 2, п ), соответствует нахождению L-ro числа между пороговыми значени ми гистограммы, зафиксированными на регистрах 1., и если единичный сигнал зафиксирован на выходе элемента И 5. тому, ного порога, записанного на регистре

р дов кода поступившего первым числа с соответствующими разр дами соответствующего регистра 1 не вы вило большего из них), в противном случае на выходах упом нутых элементов сравнени формируютс потенциалы, идентичные поступающим на управл ющие входы. По сигналу с выхода элемейта 13 задержки несравнившиес разр ды первого и второго чисел с регистров соответственно 8 и 10 записываютс на регистры 9 и 9 соответственно. По сигналу с выхода элемента 14 задержки результаты сравнени фиксируютс на соответствующих триггерах 3 и 4 групп.

30

, группы, то это соответствует что L-e число меньше минималь35 1 ., если единичный сигнал по вл етс на выходе элемента И группы, то это соответствует тому, что L-e число больше наибольшего порога, зафиксированного на регистре 1,.

40 Единичным сигналом с выхода элемента И 5 группы производитс увеличение на единицу содержимого соот- - ветствующего счетчика 6.

В дальнейшем работа устройства

повтор етс по описанному принципу так, что одновременно обрабатываетс L поступивших последовательно на вход 7 чисел. По тактовому импульсу, подаваемому на вход 11, производитс прибавление единицы к содержимому счет- чика 12 и запись вновь поступившего числа на регистр 8, а также перепись не обработанных на предшествукмцих тактах работы разр дов (L-1 ) чисел, поступивших ранее с регистров .,

соответственно.

о о

1 и-(

на регистры 10 -10j., За период, определ емый элементом 13 задержки, производитс сравнение частей L словлС пороговыми значени ми.

O из поступивших чисел) с соответствующими разр дами регистров 1. Сигналом с выхода элемента 13 задержки содержимое разр дов, не участвовавших в сравнении, всех чисел, кроме L-ro

5 (все разр ды которого прин ли участие в сравнении), переписываетс с регистров 8,10 -10L-J на регистры 9,- 9|. соответственно. Сигналом с выхода элемента 14 задержки результаты

0 сравнени (L-1 ) чисел (кроме L-ro) фиксируютс с выходов элементов 2 сравнени на соответствуюш 1х триггерах 3 и 4 групп и, кроме того, открываютс элементы И 5 группы, еди- ничный сигнал, сформированный на выходе одного из элементов И 5 (г 2, п ), соответствует нахождению L-ro числа между пороговыми значени ми гистограммы, зафиксированными на регистрах 1., и если единичный сигнал зафиксирован на выходе элемента И 5. тому, ного порога, записанного на регистре

30

сигнал, сформированный на выдного из элементов И 5 (г ), соответствует нахождению исла между пороговыми значени тограммы , зафиксированными на рах 1., и если единичный зафиксирован на выходе элемен . орога, записанного на регистре

, группы, то это соответствует что L-e число меньше минималь

1 ., если единичный сигнал по вл етс на выходе элемента И группы, то это соответствует тому, что L-e число больше наибольшего порога, зафиксированного на регистре 1,.

Единичным сигналом с выхода элемента И 5 группы производитс увеличение на единицу содержимого соот- ветствующего счетчика 6.

С приходом очередного тактового импульса описанный цикл работы устг ройства повтор етс . Содержимое счетчиков 6 соответствует количеству поступивших чисел, наход пр1хс в соответствующих пределах.

|

Claims

Формула изобретени

|

Устройство дл формировани гистограммы , содержащее N регистров границ интервалов, группу из N+1 элементов И, счетчик числа формирований, гистограмм , группу из N+1 счетчиков, N М- разр дных блоков сравнени , приемный

регистр, информационный вход которого вл етс информационным входом устройства , M/L выходов старших разр дов приемного регистра подключены к первым информационным N входам М-разр д- ных блоков сравнени , вторые информационные входы которых соединены соответственно с разр дными выходами N регистров границ интервалов, выходы

тельного регистра подключены к первым информационным входам ( )-х элементов сравнени всех блоков сравнени , а выходы остальных разр дов каждого t-ro дополни- тельного регистра (, L-2 ) соединены с разр дными входами (t+1)-ro промежуточного регистра, 11нформационные входы первого промежуточного Больше и Меньше каждого i-ro бло- fO регистра подключены к выходам М -M/L младших разр дов приемного регистра , выходы Больше и Меньше

ка сравнени (, N) соединены соответственно с входами i-ro и (i+l)-ro элементов И группы, выходы элементов И группы подключены к счетным входам

всех L-1 элементов сравнени соединены с информационными входами соот

соответствунщих счетчиков группы,вход 15 ветствующих триггеров групп, выходы

счетчика числа формирований гистограмм вл етс тактовым входом устройства , отличающеес тем, что, с целью повышени быстро20

триггеров каждой группы соединены соответственно попарно с первым и вторым управл ющими входами последующих элементов сравнени , при этом входы управлени приемом кода приемного и дополнительных регистров, а также вход nepBOl o элемента задержки объединены и вл ютс тактовым входом устройства, выход первого элемен

действи , каждый из N М-разр дных блоков сравнени содержит L элементов сравнени , а в устройство введены L-1 групп триггеров по 2 N в каждой группе, два элемента задержки, L-1 дополнительньк и L-1 промежуточ-у 25 та задержки соединен с входом управ- ных регистров, число разр дов каждого лени приемом кода промежуточных j-ro (, L-1) из которых равно регистров непосредственно, а че- (L-J )«M/L, при этом выходы каждого рез второй элемент задержки - с промежуточного регистра подключены управл ющими входами триггеров к входам соответствующего дополни- 30 групп, с соответствующими входа- тельного регистра, M/L выходов стар- ми элементов И группы и счетчи ших разр дов каждого j-ro дополни- ков- группы.

тельного регистра подключены к первым информационным входам ( )-х элементов сравнени всех блоков сравнени , а выходы остальных разр дов каждого t-ro дополни- тельного регистра (, L-2 ) соединены с разр дными входами (t+1)-ro промежуточного регистра, 11нформацивсех L-1 элементов сравнени соединены с информационными входами соот20

триггеров каждой группы соединены соответственно попарно с первым и вторым управл ющими входами последующих элементов сравнени , при этом входы управлени приемом кода приемного и дополнительных регистров, а также вход nepBOl o элемента задержки объединены и вл ютс тактовым входом устройства, выход первого элемен25 та задержки соединен с входом управ- лени приемом кода промежуточных регистров непосредственно, а че- рез второй элемент задержки - с управл ющими входами триггеров 30 групп, с соответствующими входа- ми элементов И группы и счетчи ков- группы.

Составитель Э.Сечина Редактор Е.Папп Техред Л.Сердюкона. Корректор О.Лугова

Заказ 891/52 Тираж 673Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна ,4