Устройство для формирования порядковых статистик — SU 1196897 (original) (raw)
(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРИИРОВАНИЯПОРЯДКОВЫХ СТАТИСТИК, содержащеепервый и второй регистры, первыйэлемент ИЛИ, элементы И, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что, с цельюрасширения функциональных возможностей за счет формирования выборкизаданного объема, в него введенымультиплексоры, счетчик, блокуправления, группа регистров,.третий регистр, блок выделения наибольшего числа, второй элемент ИЛИ,причем блок управления содержит генератор тактовьм импульсов, элементы И, элементы задержки, счетчик,триггер, первые входы первого ивторого элементов И блока управления объединены и подключены к выходу генератора тактовых импульсов,второй вход первого элемента Иблока управления соединен с выходомтриггера блока управления, .нулевойвход которого объединен с входомпервого элемента. задержки блокауправления и подключен к выходутретьего элемента И блока управления, первый вход которого объединен с первым входом четвертого элемента И блока управления и соеди нен с третьим входом первого элеме та И блока управления и соединен с вьмодом переполнения второго счетч ка,выход второго элемента задержки подключен к тактовому входу первог регистра и через четвертый элемент задержки к тактовому входу первого регистра группы, тактовые входы Нрегистров группы объединены с чальным входом третьего регистра и соединены с выходом первого элемеи а нен с выходом счетчика блока управления, счетный вход которого объединен с входом второго элемента задержки и подключен к выходу первогоэлемента И блока управления, второйвход третьего элемента И блокауправления соединен с вьмодомтретьего элемента задержки, входкоторого объединен с вторьм входомчетвертого элемента И блока управления и подключен к выходу переполнения первого счетчика, выход четвертого элемента И блока управления соединен со счетным входомпервого счетчика и первым входомпервого элемента,ИЛИ, выход первогоэлемента задержки подключен к информационному и управляющему входампервого мультиплексора, единичныйвход триггера блока управления объединен с входами сброса первого счетчика и первого регистра, вторымвходом первого элемента ИЛИ, первымвходом первого элемента И, тактовымвходом второго регистра и соединенс выходом второго элемента ИЛИ, выход второго элемента И блока управления подключен к счетному входу второго счетчика, второй вход второгоэлемента И блока управления объеди 11 та И блока управления, информационный вход второго мультиплексора является информационным входом устройства, 1-й выход второго мультиплексора 0 =1, И ) подключен к информационному входу 1-го регистра группы, выход которого соединен с 1-м информационным входом третьего мультиплексо.ра, адресные входы которого подключены к выходам первого счетчика, выход. третьего мулвтинлексора соединен с информационныч входом блока выделения наибольшего числа, выход которого подключен к-информационному входу первого регистра, выход которого соединен с первым входом второго элемента И и с вторым информационным входом блока выделения наибольшего числа, тактовый вход которого подключен к выходу первого элемента ИЛИ,96897адресные входы второго мультиплексо" ра соединены с выходами второго счетчика, вход сброса которого объединен с входами сброса третьего регистра и регистров группы и подключен к выходу первого элемента И, второй вход которого объединен с первым входом третьего элемента И и соединен с вьмодом второго регистра, второй вход третьего элемента И объединен с входом записи третьего регистра и подключен к выходу второго элемента И, 1-й вход элемента ИЛИ объединен с входом сброса 1-го регистра группы и соединен с 1 -м выходом первого мультиплексора, адресные входы которого подключены к выходам третьего регистра, выход третьего элемента И является выходом устройства.Изобретение относится к специализированной вычислительной технике и может быть использовано в устройствах автоматики и вычислительной техники при исследовании случайных про цессов.Цель изобретения - расширение функциональных воэможностей устройства путем формирования требуемой порядковой статистики из выборки случайных величин заданного объема.При исследовании случайных процессов г -й порядковый статистикойХ , я из выборки случайных величин объема й Й=(КХ Х,) называется г.-й член неу 3 ывающего ряда й случайных величин, сформированного .из данной выборки; Х 1,Х,Х,На фиг, 1 представлена блок-схема 20устройства; на фиг.2 - функциональная схема блока управления.Устройство для формирования порядковых статистик содержит мультиплексор 1, 2 - 2 н группу регистров, муль- дтиплексор 3, блок 4 выделения .наибольшего числа, регистр 5 сдвига,элемент И 6, регистр 7, элемент И 8,мультиплексор 9, 9адресныевходы мультиплексора 9, управляющий вход 9, мультиплексора 9,блок 10 управления, вйходы 10 -10 И,ублока управления, входы 10, -100блока управления, элемент ИЛИ 11,счетчик 12, элемент ИЛИ 13, регистр14 маски, элемент И 15, счетчик 16,триггер 17, элемент И 18, генератор 19 тактовых импульсов, элементИ 20, элементы 21 и 22 задержки,счетчик 23, элемент И 24, элементИ 25, элементы 26 и 27 задержки.Работа устройства в целом организована следующим образом,На первом этапе происходит запись выборки заданного объема М,поступающей параллельным кодом, в Мпараллельно-последовательных регистров 212 через мультиплексор "1 Хя"1 в соответствии с тактовыми импульсами блока 10 управления, поступающими на счетчик 16, Поокончании записи сигнал переполне"ния счетчика 16 запрещает поступление тактовых импульсов на счетчик16 и разрешает их постуяление на,тактовые входы регистров 2,22,5,7, Информация считывается черезмультиплексор "НХ 1"3 на вход блока4 выделения наибольшего числа. Второе сравниваемое число считываетсяиз регистра 5 (в исходном положе,нии в нем записан код нуля), Наи3 1большее сравниваемое число вновь записывается в регистр 5 (для устойчивой записи длительность тактовогоимпульса больше времени задержкиблока 4). В конце каждого сравненияновый счетный импульс на входе счетчика 12 одновременно приводит висходное блок 4 выделения наибольшего числа. Так повторяется М раз.По окончании выбора наибольшего числа из выборки М величин (оно записано в регистре 5)на выходе пере 9полнения счетчика 12 Формируетсяединичный сигнал, разрешающий прохождение числа из регистра 5 черезэлемент И 6, Если М 2 к, то в К-разрядный счетчик 12 постоянно записаК но дополнение - код числа 2 -М,Блок 4 приводится в исходное положение.Число из регистра 5 через элемент И 6 поступает на вход записирегистра 7 и элемент И 8, Если навыходе регистра 14 маски "0", то навыход устройства число не проходит,В последовательно-параллельный регистр 7 (К-разрядный) записываетсялишь код К младших разрядов числа,т,е. код номера регистра 2, с этимчислом. Этот код поступает на входыуправления коммутацией 99 Кмультиплексора " 1 ХМ"9, обеспечиваяпрохождение сигнала сброса с выхода10 блока 1 О на вход сброса регистра 2, в котором записано наибольшеена данный момент число. Данный регистр 21 обнуляется. Сигнал сбросаприводит в исходное состояние счетчик 12, сдвигает код маски в регистре 14 на "1", приводит в исходноесостояние блок 10, обеспечивая новый цикл выбора наибольшего числаи обнуление регистра 21 с ним. Такповторяется (М- ) раз. В (Й -г)-мцикле на выходе регистра маски -"1""0"), то в (М- г)-м цикле наибольшеечисло (г-я статистика) считываетсяна выход устройства через элемент И 8,все регистры 2. . .2 М, 7 и счетчик16 сигналом с элемента И 15 приводятся в исходное. Работа устройстваповторяется,Последовательность М случайныхвеличин, представленных в параллельном М-разрядном коде, поступает наинформационный М-разрядный вход мультиплексора "1 ХМ"1 и в соответствиис информацией, поступающей с двоич 196897 4ного счетчика 16 на входы управлениякоммутацией мультиплексора "1 ХМ"1,записывается в соответствующие Мпараллельно-последовательные циклические сдвиговые (М+К)-разрядныеРегистры 222 м,Импульсы счета поступают насчетный вход двоичного счетчика 16с выхода тактового генератора 19через элемент И 20, на второй (инверсный) вход которой поступаетсигнал с (К+1)-го выхода переполнения этого двоичного К -разрядного(К=1 о 8 М)+1) счетчика 16,При поступлении (М+1)-го счетногоимпульса с второго выхода 10 блока210 (выходе элемента И 20) на (К+1)-мвыходе переполнения счетчика 161Формируется сигнал, поступающий на20 второй вход 10,Ъ 2 блка 10, т,е. наинверсный вход элемента И 20 и натретий вход элемента И 18, Тем самым запрещается дальнейшее прохожде"ние счетных импульсов на счетныйвход счетчика 16 и разрешается прохождение тактовых импульсов с выхода тактового генератора 19 черезэлемент И 18 (Й 5 -триггер 17 блока10 находится в единичном состоянии).Тактовые импульсы с выхода элемента И 18 поступают на счетный входТ-го счетчика 23 с Фазоимпульснымпредставлением информации, нана 6-й (М+5)-й выходы 103510,5 блока 1 О и через соответствующие элементы 2 1 и 22 задержки начетвертый и пятый выходы 104, 105блока 10. С б-го .,(М+5)-го выходов 10 10 М+5 блока 1 О такто 40вые импульсы поступают на входыуправления сдвигом (М+К)- разрядныхрегистров 2 ,22 2 н и К -разрядного регистра 7, С регистров 22 М информация в последовательном45(М+К)-разрядном коде (в К младшихразрядных каждого-го регистра 2;постоянно записан код его порядкового номера), поступает на соответствующий вход 3, . ,ЗМ мультиплексораЪ+1"3. Выбор одного иэ регистров5022 М на мультиплексоре НХ 1 3н нопределяется кодом первого двоичного счетчика (К-разрядного) 12,поступающим на входы управления коммутацией 3, 323 К мультиплексора "МХ 1"3, На счетный вход 122двоичного счетчика 12 (до моментаего переполнения) поступают импульсы с выхода Фазоимпульсного счетчикаЮ 123 через элемент И 25 (с третьеговыхода 10 блока 10),Сигнал переполнения на (К+1)-мвыходе переполнения счетчика 12азапрещает дальнейшее прохождениеимпульсов через элемент И 25 насчетный вход 122 первого двоичногосчетчика 12 (через третий выход 10 зблока 10) подготавливает считывание выбранного наибольшего числачерез первый элемент И 6 устройства формирования порядковых статистик и прохождение импульса запретаформирования тактовых импульсов свыхода Т-го счетчика 23 через элемент И 24 на й -вход й 5-триггера17, поступая на третий вход 10 блока 10, Элемент 26 задержки исключает возможность формирования сигнала запрета непосредственно вмомент формирования сигнала переполнения счетчика 12, что необходимо для обеспечения последующегосчитывания числа из регистра 21,Время ее задержки равно длительности импульса на выходе счетчика23. Таким образом, информация с(М+К)-разрядных регистров 22через мультиплексор ЪХ 1"3 поступает на первый вход 4 блока 4 выделения наибольшего числа, на второйвход 4 которого поступает (тоже впоследовательном виде) число из(М+К)-разрядного регистра 5, Тактовые импульсы на вход 5 управлениясдвигом регистра 5 поступают с выхода тактового генератора 19 черезэлемент И 18 и элемент 21 задержки.(время задеряцси равно времени задержки сигнала в мультиплексореЪ Х 1 "3),Перед началом цикла сравнения в регистре 5 записан нулевой код. Выбранное наибольшее число в блоке 4 последовательным кодом записывается в регистр 5, В конце каждой процедуры сравнения двух чисел импульсом с третьего выхода 10 блока 10, поступающим также на счетный вход 122 двоичного счетчика 12 и через элемент ИЛИ 13 на тактовый вХод 4блока 4 выделения наибольшего числа, последний приводится в исходное состояние, При наличий сигнала переполнения на выходе переполнения двоичного счетчика 12 число иэ регистра 5 через элемент И 6 перезалисывается в К-разрядный регистр 7(после чего в блоке 10 формируетсяимпульс запрета на Р -входе Й 5 -триг"ъгера 17 за счет очередного импульсас выхода счетчика 23). При этом Мпервых разрядов теряются, Импульсына вход 72 управления сдвигом Кразрядного регистра 7 поступают спятого выхода 10 блока 10 (черезэлемент И 18, элементы 21 и 22 за держки с выхода тактового генератора19. Для обеспечения синхронностиработы и записи на входе 7 в регистре 7 время задержки в схеме 22 задержки равно задержке в элементе И 6.15 Одновременно число с выхода элемента И 6 поступает на первый входэлемента И 8 (последовательным(М+К)=Т-разрядным кодом). При наличии нулевого сигнала с выхода регист" 20 ра 14 маски число на выход устройстване проходит. По окончании записив регистр 7 кода номера регистра 2;,в котором записано наибольшее на данный момент число, данный номер па раллельным кодом поступает с выходоврегистра 7 на входы управления коммутацией 9,9 9 к мультиплексора"1 ХИ"9, Тем самым, определяется номерочередного обнуляемого регистра 2 З 0 По окончании выбора одного из йвыходов мультиплексора "1 ХМ"9 наего информационный вход и вход раз 35 40 45 50 55 решения коммутации с первого выхода10 блока 1 О поступает единичныйсигнал. Этот сигнал поступает с выхода счетчика 23 через элемент И 24и элементы 27 задержки, где время за-держки Г 2 выбрано с учетом временипоступления на входы мультиплексора9 данного сигнала и кода с выходоврегистра 7;гС ЛИ + Г П Г фф"11- "21"И" + "Ъ "а "Х 4 1где- время задержки 1-го блокаустройства,Сигнал с одного из выходов мультиплексора "1 ХМ"9 поступает на входсброса соответствующего регистра 21,обнуляя его, а также на один из Квходов элемента ИЛИ 11. Сигнал с выхода последнего поступает на первыйвход 10, блока 10 (на 5 -вход Ю -триггера 17, определяющего прохожде"ние тактовых импульсов с выхода генератора 19 через элемент И 18), навыходы 12 и 52 сброса двоичногосчетчика 12 и (М+К=Т)-разрядногорегистра 5, через элемент ИЛИ 13 натактовый вход 45 блока 4 выделения7наибольшего числа (приводит его в исходное состояние), на вход элемента И 15 и тактовый вход (й- г)-разрядного регистра 14 маски. Сигнал, поступающий на первый вход 10 р блока 10, поступает на 5-вход Р 5- триггера 17, переводя его в единичное состояние (подготавливая дальнейшее прохождение тактовых импульсов через элемент И 18).Сигнал, поступающий на вход управления сдвигом регистра 14 маски, сдвигает код маски .на один разряд. Информация (М- г)-го разряда регистра 14 поступает на второй вход элемента И 8 и первый вход элемента И 15. Для формирования г-й порядковой статистики из выборки й случайных величин при формировании маски в регистре 14 в его первый разряд записывается "1" (в остальных разрядных нули).В конце каждого цикла работы устройства 1 -й цикл определяется выбором очередного наибольшего числа из выборки (й) случайных величин, выбирается и исключается из дальнейшего рассмотрения обнулением соответствующего регистра 21 наибольшее число, то формирование порядковых статистик организуется, начиная с их большего номера, в (И)-м цикле на первый вход элемен 96897 8та И 8 поступает г-я порядковаястатистика в последовательном коде,Таким образом, по окончании выделения наибольшего числа в (Н-г)-м 5 цикле работы на выходе регистра 14(в его (й-г)"м разряде) сформирована "1", обеспечивающая в следующемцикле работы Н- г)-м) прохождениег-й порядковой статистики через 10 элемент И 8 на выход устройства( К младших разрядов, сформированного двоичного числа в последовательном (И+К)-разрядном коде, вдальнейшем не используются). Кроц ме этого, "1" с выхода регистра 14поступая на первый вход элементаИ 15, при появлении сигнала с выхода элемента ИЛИ 11 обеспечиваетформирование на выходе элемента И 20 15 сигнала сброса, поступающего навходы сброса регистров 2; и входысброса 7 , 16 регистра 7 и счетчика 16, Последний обнуляется, сигналс выхода переполнения исчезает, 25 тем самым, разрешается вновь формиро.ванне счетных импульсов с первоговыхода 1 О блока 10 на счетный вход16 1 счетчика 16 и запрещается прохождение тактовых импульсов черезэлемент И 18.Начинается выбор"й статистикииз новой выборки случайных величин,работа устройства повторяется.,4/ г. Ужгород, ул. Проектная,Фил Заказ 7566/49 Тираж 709 ВНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открыти 1 13035, Москва, Ж, Раушская наб.,