SU1334161A1 - Device for computing average value - Google Patents

Device for computing average value Download PDF

Info

Publication number
SU1334161A1
SU1334161A1 SU864073810A SU4073810A SU1334161A1 SU 1334161 A1 SU1334161 A1 SU 1334161A1 SU 864073810 A SU864073810 A SU 864073810A SU 4073810 A SU4073810 A SU 4073810A SU 1334161 A1 SU1334161 A1 SU 1334161A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
stage
register
adder
Prior art date
Application number
SU864073810A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Маркс Соломонович Нисневич
Original Assignee
Среднеазиатский Филиал Московского Научно-Учебного Центра Специального Научно-Производственного Объединения "Алгоритм"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Среднеазиатский Филиал Московского Научно-Учебного Центра Специального Научно-Производственного Объединения "Алгоритм" filed Critical Среднеазиатский Филиал Московского Научно-Учебного Центра Специального Научно-Производственного Объединения "Алгоритм"
Priority to SU864073810A priority Critical patent/SU1334161A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1334161A1 publication Critical patent/SU1334161A1/en

Links

Landscapes

  • Complex Calculations (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к вычислительной технике. Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей за счет возможности наращивани  объема выборки. Устройство дл  вычислени  среднего значени  содержит генератор, регистр, m ступеней модулей, где m - общий объем выборки . Алгоритм работы устройства описьгоаетс  рекуррентной формулой т п, X т-К I + m где f, - среднее значение текущей выборки и выборки без учета накоплени  ее последних членов модулем предьщущей ступени соответственно; X,- - очередное значение выборки; К.р - объем выборки модул  предыдущей ступени; m - общий объем выборки на текущий момент. 2 ил. (Л оо оо The invention relates to computing. The aim of the invention is to expand the functionality due to the possibility of increasing the sample size. The device for calculating the average value contains the generator, register, and m steps of the modules, where m is the total sample size. The device operation algorithm is described by the recurrent formula T n, X T-K I + m where f, is the average value of the current sample and the sample without taking into account the accumulation of its last members by the module of the previous step, respectively; X, - is the next sampling value; K. p - the volume of the sample module of the previous stage; m is the current total sample size. 2 Il. (L oo oo

Description

1 one

Изобретение относитс  к вычислительной технике и может быть испольэовано в качестве приставки к цифровой вычислительной машине, цифровым измерительным и другим приборам дл  вьгчислени  среднего значени  случайных чисел .необходимого объема выборки.The invention relates to computing and can be used as an attachment to a digital computer, digital measuring and other devices for calculating the average value of random numbers of the required sample size.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей за счет возможности наращивани  объема выборки .The purpose of the invention is to expand the functionality due to the possibility of increasing the sample size.

На фиг,1 представлена функционгшь на  схема одного модул  устройстваг- дл  вычислени  среднего значени ; на фиг.2 - функциональна  схема устройства дл  вычислени  среднего знача-, ни .Fig. 1 shows the functionality of a single device module circuit for calculating an average value; Fig. 2 is a functional diagram of the device for calculating the mean value, n.

Модуль содержит (фиг.1) суммато- ры 1 - 4, регистры 5 и 6, счетчик 7, делитель 8, вход 9 среднего значени , вычисленного модулем предьщу- .щей ступени, вход 10 объема выборки , обеспечиваемого модулем предьщу- щей ступени, вход 11 синхронизации от модул  предьщущей ступени, выход 12 среднего значени , вычисленного модулем данной ступени, вых.од 13 .объема выборки, обеспечиваемого мо- дулем данной ступени, выход 14 синхронизации от модул  данной ступени, вход 15 общей тактовой синхронизации всего устройства и вход 16 общей на- Ч альной установки устройства. The module contains (Fig. 1) adders 1 - 4, registers 5 and 6, counter 7, divisor 8, input 9 of the average value calculated by the module of the previous stage, input 10 of the sample size provided by the module of the previous stage, sync input 11 from the previous stage, output 12 of the average value calculated by the module of this stage, output one 13. The sample volume provided by the module of this stage, sync output 14 from the module of this stage, total clock input 15 of the entire device and input 16 of the total installation of the device.

Устройство дл  ВБМислени  среднего значени  содержит (фиг.2) генератор 17 импульсов, регистр 18, вход 19 обрабатываемьк данных, модули 20, вход 21 начальной установк и выход 22 результата.The device for calculating the average value contains (Fig. 2) a pulse generator 17, a register 18, an input 19 of processing data, modules 20, an initial installation input 21 and a result output 22.

Сущность изобретени  заключаетс  в использовании р да простых вычислителей среднего значени  с ограничением по объему выборки дл  органи- зации вычислений среднего значени  многократно больщего объема анализируемых данных.The invention consists in the use of a number of simple average value calculators with a limited sample size for organizing calculations of the average value of a multiply larger amount of the analyzed data.

В основу устройства положена модифицированна  формула дл  рекуррентно го вычислени  среднего значени :The device is based on a modified formula for recurrent calculation of the average value:

х. x

т-к.tk

4. .in;Jii m4. .in; Jii m

(I)(I)

Xj, - среднее значение соот- gS ветственно текущей выборки и выборки без учета ее последних К членов;Xj, is the mean value, respectively, of the current sample and the sample, excluding its last K members;

деde

КTO

X. - очередное значение выборки;X. - the next value of the sample;

К - объем выборки модул  предыдущей ступени;K is the sample size of the module of the previous stage;

m - общий объем выборки на текущий момент, равный m ,+ К; , - ограничение К-(К m is the current total sample size, equal to m, + K; , - the limit of K- (K

) , такое,что при достижении .с про-. исходит фиксаци  очередного значени  Х„; S - число раз, когда ,), such that upon reaching. a fixation of the next value of X "occurs; S is the number of times when

происходило уточнение среднего.the mean was refined.

Когда К т- достигает значени  T . имеемWhen K t reaches the value T. we have

m , К 5 К„,, + Кд,„,, m, K 5 K „,, + Cd,„ ,,

(S + 1) -К (S + 1) -K

максMax

Тогда формулу (1) можно преобразовать в следующий вид:Then formula (1) can be converted to the following form:

Y -у 4.--i- Y-y 4 .-- i-

.1- S - Q+1 5 + 1.1- S - Q + 1 5 + 1

где Xs+, Х„;where Xs +, X „;

Xg - X - Xg - X -

- значение частичного среднего с объемом выборки, равным вычислено отдельным- the value of the partial average with a sample size equal to the calculated individual

модулемmodule

К-1K-1

5 у (:1) +-is k К-1 К К5 y (: 1) + -is k К-1 К К

где Xj Хр, () + -f- и т.д.,where Xj Xp, () + -f-, etc.,

где Xg и Х может быть очередным средним значением, вычисленным предыдущим модулем дл  вычислени  среднего значени . Дл  модулей первой ступени в качестве Х принимаетс  входной поток обрабатываемых данных. Обща  формула дл  вычислени  среднего значени  потока случайньк чиселwhere Xg and X can be the next average value calculated by the previous module to calculate the average value. For modules of the first stage, the input processing data stream is taken as X. A general formula for calculating the average number of random numbers

x,.v,(5:i-)-lix..,( ,,(:1-Ь-1-(х..,: x, .v, (5: i -) - lix .., (,, ((: 1-Ь-1- (х ..,:

-- +- +

Формула может быть распространена на.неограниченное число ступеней последовательно включаемых модулей.The formula can be extended to an unlimited number of steps of consecutively included modules.

Общий делитель, определ ющий объем обрабатьгоаемой выборки, в данном случае определ етс  делител ми, обеспечиваемыми каждым модулем, а максимальный объем выборки, приThe common divisor that determines the amount of sample to be processed, in this case, is determined by the dividers provided by each module, and the maximum sample size, when

/лаке макс макс , равен / lac max max equals

SS

К TO

где t - число .ступеней последователно включенных модулей :дл  вычислени  среднего значени .where t is the number of steps of sequentially included modules: to calculate the average value.

Таким образом, при наличии нескольких простых модулей дл  вычислени  среднего значени  с ограничением по объему выборки позвол ет строить устройства с практически неограниченным объемом анализируемы данных.Thus, if there are several simple modules for calculating the average value with a restriction on the sample size, it is possible to build devices with a virtually unlimited amount of data to be analyzed.

Модуль дл  вычислени  среднего значени  работает в соответствии с формулой (1) следующим образом.The module for calculating the average value works in accordance with formula (1) as follows.

Перед началом обработки входных данных все элементы модулей, могущие хранить информацию, сбрасываютс сигналом начальной предустановки, поступающим с входа 16.Before processing the input data, all elements of the modules that can store information are reset by the initial preset signal from input 16.

Входные данные X. с входа 9 поступают на первый вход сумматора 1, на второй вход которого приходит инвертированное значение ( ) ранее вычисленного среднего значени с инверсного выхода регистра 6. Дл  получени  дополнени  к величине Х„ на вход переноса младшего разр да сз мматора 1 подаетс  единицThe input data X. from input 9 is fed to the first input of adder 1, to the second input of which comes the inverted value () of the previously calculated average value from the inverse output of register 6. To obtain an addition to the value of X "to the input of the least significant bit cm mmator 1, units

На выходе сумматора 1 получаетс  разница X.J - Х, , котора  фиксируетс  в регистре 5 и подаетс  на вход делимого делител  8.At the output of adder 1, the difference X.J - X, is obtained, which is fixed in register 5 and fed to the input of divisible divider 8.

Регистр 5 служит дл  накоплени Register 5 serves to accumulate

-KT-KT

суммы Z (Х-- ) и синхронизируетс  с входа 15 импульсами внешнего генератора, общего дл  всех модулей устройства. Регистры 5, по одному в каждом модуле, образуют конвейер обработки входной информа- ции, что позвол ет узнать точное значение среднего через число импульсов , соответствующее числу ступеней в устройстве, с момента поступлени  последнего информационного слова на вход устройства.sums Z (X--) and is synchronized from the input by 15 pulses of an external oscillator common to all modules of the device. Registers 5, one in each module, form an input information processing pipeline, which allows finding out the exact value of the average through the number of pulses, corresponding to the number of stages in the device, since the last information word entered the device.

10ten

. .

1515

2020

2525

30thirty

3535

4040

4545

5050

5555

( которое суммирует (which summarizes

Счетчик 7 подсчитывает число переходов S объема выборки К в модуле предьщущей ступени через К К ., поступаюш.их по входу 1 1 . Сигналы переполнени  счетчика 7 модул  данной ступени синхронизируют работу модул  следующей ступени. Содержимое счетчика 7 суммируетс  с объемом выборки К, обеспечиваемой модулем предыдущей ступени на сумматоре 4, с выхода которого объем выборки т, обеспечиваемый модулем данной ступени , поступает на вход 10 модул  и делительный вход делител  8.. На выходе делител  8 получаем значениеCounter 7 counts the number of transitions S of the sample size K in the module of the previous stage through KK., Coming from the input 1 1. The overflow signals of the counter 7 module of this stage synchronize the operation of the module of the next stage. The contents of counter 7 are summed with the sample size K provided by the module of the previous stage at adder 4, from the output of which the sample size t provided by the module of this stage is fed to the input 10 of the module and the splitter input divider 8 .. At the output of divider 8, we get the value

Кг Kg

i 1 $лС-1 1. m i 1 $ ls-1 1. m

с  на сумматоре 3 с Х. .поступающим с пр мого выхода регистра 6. Очередное значение Х записываетс  в регистр 6 по сигналам, синхронизирующим счетчик 7 и поступающим с входа 11 , когда в сче тчике модул  предьщущей ступени К К.on the adder 3 with X. incoming from the direct output of register 6. The next value of X is recorded in register 6 according to the signals synchronizing counter 7 and coming from input 11, when in the counter of the module of the preceding stage K K.

Импульсы генератора 17 синхронизируют как лрием данных на обработку через регистр 18 так и работу всего устройства, вычисл ющего среднее значение.The pulses of the oscillator 17 are synchronized both with the data for processing through the register 18 and with the operation of the entire device calculating the average value.

Вход 21 начальной установки устройства соедин етс  с входами 16 модулей 20., , 20j ,... ,20 всех ступеней и входом сброса регистра 18, выход которого соединен с входом 9 модул  20., первой ступени. На этот вход непосредственно транслируютс  обрабатьшаемые данные. На вход 10 модул  20 первой ступени подаютс  нули, так как усредн ющей выборки до этой ступени еще не было.The input 21 of the initial installation of the device is connected to the inputs 16 of the modules 20., 20j, ..., 20 of all stages and the reset input of the register 18, the output of which is connected to the input 9 of the module 20, of the first stage. The processed data is directly transmitted to this input. Zeros are fed to the input 10 of the module 20 of the first stage, since there has not yet been an averaging sample to this stage.

Если достаточно объема выборки, обеспечиваемого одним модулем 20 первой ступени, то с его выхода 12 можно считывать получаемый в процессе усреднени  входных данных результат .If there is enough sample size provided by one module 20 of the first stage, then from its output 12 it is possible to read the result obtained in the process of averaging the input data.

В случае необходимости обработки большего объема выборки к выходам модул  20 первой ступени подключаютс  входы модул  2Gj второй ступени.Как модуль второй ступени, так и модуль любой последующей подключае- мой ступени должен подключатьс  своими входами к выходам модул  предыдущей ступени в следующем пор дке: вход 9 модул  подключаемой ступени должен соедин тьс  с выходом 12 моIf it is necessary to process a larger sample size, the outputs of the first-stage module 20 connect the inputs of the second-stage 2Gj module. As a second-stage module, the module of any subsequent connected stage must be connected by its inputs to the previous stage's outputs in the following order: input 9 the module of the connected stage must be connected to the output 12 of the

дул  йредьщущёй ступени; вход 10 модул  подключаемой ступени должен соедин тьс  с выходом 13 модул  пре- дьщущей ступени; вход 11 модул  под- ключаемой ступени должен соедин тьс  с выходом 14 предьщущей ступени.blew a stage; the input 10 of the module of the connected stage must be connected to the output 13 of the module of the previous stage; the input 11 of the module of the connected stage must be connected to the output 14 of the previous stage.

Выходом 22 результата работы устройства с многоступенчатой обработкой  вл етс  выход 12 среднего значе ни , вычисленного последней ступенью устройства.The output 22 of the result of operation of the device with multi-stage processing is the output 12 of the average value calculated by the last stage of the device.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Перед началом работы на регистр 18 и. модули 20, 20,..,, 20 по цепи 21 поступает импульс начальной установки, привод щей устройство в исходное состо ние. Поток обрабатываемых данных принимаетс  регистром 18 в темпе, определ емом вьзходной частотой генератора 17 импульсов.Before starting work on register 18 and. modules 20, 20, .., 20, through the circuit 21, a pulse of the initial installation comes, bringing the device to its initial state. The processed data stream is received by register 18 at a rate determined by the output frequency of the pulse generator 17.

Прин тые регистром 18 данные поступают на вход 9 данных модул  20, первой ступени.дл  вычислени  среднего Значени . Они сопровождаютс  импульсами с генератора 17, поступающими на вход 11 синхронизации модул 20 первой ступени. Одновременно импульсы выходной частоты генератора 17 постзтают на тактовые входы 15 модулей 20, 20 ,. .. ,20. . вйех ступеней, обеспечива  вычисление текущего значени  среднего.The data received by the register 18 is fed to the data input 9 of the module 20, the first stage for calculating the average value. They are accompanied by pulses from the generator 17, which are fed to the synchronization input 11 of the first stage module 20. At the same time, the output frequency pulses of the generator 17 are post-connected to the clock inputs of the 15 modules 20, 20,. .. ,20. . steps, providing a calculation of the current average value.

Через ,, тактов обработки на выходе 14 синхронизации модул  20 первой ступени по вл етс  импульс которьш поступает на вход 1I синхронизации модул , 20 второй ступени и заставл ет его зафиксировать в своем регистре 6 очередное значеAfter, the processing cycles at the output 14 of the synchronization module 20 of the first stage, a pulse appears that arrives at the synchronization input 1I of the module 20 of the second stage and causes it to register in its register 6 the next value

ние Х модул  20 данной второй ступени. Следующий такт фиксации очередного Х, модулем 20 второй ступени происходит только через . К, тактов генератора 17 импульсов.X module 20 of this second stage. The next tact of fixing the next X, module 20 of the second stage occurs only through. To, the generator clock 17 pulses.

- f - f

Фиксации Xfr, модулем последней ступени производ тс  аналогично, но темпы обработки .(частота чмпуль- сов синхронизации на его входе 11)The fixations of Xfr, by the module of the last stage, are performed similarly, but the processing rates (the frequency of synchronization pulses at its input 11)

:t-i: t-i

в кVC

макеmake

раз меньше.less time.

Результат на выходе модул  20 последней ступени по вл ющейс  черезThe result at the output of module 20 of the last stage appears through

М кс тактов, сопровождаетс  сигна лом с его выхода 14, Текущее среднее значение обрабатываемых массива данных можно считывать посто нно с вько да 12 последней ступени, но при этомM x clock cycles, accompanied by a signal from its output 14, the current average value of the processed data array can be read continuously from the last 12 stages, but at the same time

очередное прин тое на обработку слово данных оказывает вли ние на выходной результат , только .через t тактов генератора 17 импульсов. Эт св зано с конвейеризацией обработки регистрами 5 модулей каждой ступени.The next data word received for processing influences the output result, only through t clocks of the 17-pulse generator. This is connected with the pipelining of the processing of registers of 5 modules of each stage.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Устройство дл  вычислени  среднего значени  содержащее генератор импульсов и регистр, причем выход генератора импульсов соединен с син- хровходом регистра, информационный вход которого соединен с входом данных устройства, вход начальной установки устройства соединен с входом установки регистра, о т л и A device for calculating an average value comprising a pulse generator and a register, the output of the pulse generator connected to a synchronized input register, whose information input is connected to the data input of the device, the input of the initial installation of the device is connected to the input of the register setting, and чающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возмож- ностей за счет возможности наращивани  объема выборки, в него введены t ступеней модулей (где t - общий объем выборки в виде показател  сте- пени объема выборки одной ступени, каждый из которых содержит первьй, второй, третий, четвертый сумматоры, первый и второй регистры, счетчик и делитель, причем первьй информационный вход первого сумматора каждой ступени соединен с входом вычисленного среднего предьщущей ступени, второй информационный вход первого сумматора соединен с инверсным выходом первого регистра, вход установки которого соединен с входом установки второго регистра, с входом установки счетчика и входом установки устройства, вход логической единицы устройства соединен с входом переноса первого сумматора, выход которого соединен с первьм информационным : входом второго сумматора, второй информационный вход которого соединен с выходом второго регистра и первым входом делител , выход которого соединен с первым информационным входом третьего сумматора, второй инфор- мационньй вхо д которого соединен с , пр мым выходом первого регистра, информационный вход которого соединен с вькодом третьего сумматора и вьпсодом вычисленного среднего данной ступени устройства, счетньй вход счетчика соединен с тактовым входом первого регистра каждой ступени и с входом синхронизации от модул  предыдущей ступени устройства, выход генератора импульсов соединен с синхроIn order to expand the functional capabilities due to the possibility of increasing the sample size, t levels of modules were entered into it (where t is the total sample size in the form of a measure of the degree of sample size of one level, each of which contains the first, second , third, fourth adders, first and second registers, a counter and a divider, with the first information input of the first adder of each stage connected to the input of the calculated average previous stage, the second information input of the first adder connected to the inverse The output of the first register, the installation input of which is connected to the installation input of the second register, the installation input of the counter and the installation input of the device, the input of the logical unit of the device are connected to the transfer input of the first adder, the output of which is connected to the first information: the input of the second adder, the second information input connected to the output of the second register and the first input of the divider, the output of which is connected to the first information input of the third adder, the second information input of which With the direct output of the first register, the information input of which is connected to the code of the third adder and the calculated average of this device’s stage, the counting input of the counter is connected to the clock input of the first register of each stage and the synchronization input from the module of the previous stage of the device, the output of the pulse generator is connected to syncro 113341113341 входами вторых регистров модулей всех ступеней, информационный вход второго регистра соединен с выходом второго сумматора, вход объема выбор- ки предьщущей ступени устройства соединен с первым.информационным входом четвертого сумматора данной ступени, выход которого, соединен сthe inputs of the second registers of modules of all stages, the information input of the second register is connected to the output of the second adder, the input of the sample volume of the previous stage of the device is connected to the first information input of the fourth adder of this stage, the output of which is connected to 618618 вторым входом делител  и выходом объема выборки данной ступени устройства , второй информационный вход четвертого сумматора соединен с выходом результата счетчика, выход переполнени  которого соединен с выходом синхронизации от модул  данной ступени.the second input of the divider and the output of the sample size of this stage of the device, the second information input of the fourth adder is connected to the output of the result of the counter, the overflow output of which is connected to the synchronization output from the module of this stage. / Модиль преаыаи- щей с/лу- пени/ Modil preya with / lupeni ступениsteps Modi//f6 Cflfди/Ъщеи К ступениModi // f6 Cflfdi / tier K Steps ф(/в.Гf (/ in. G
SU864073810A 1986-04-11 1986-04-11 Device for computing average value SU1334161A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864073810A SU1334161A1 (en) 1986-04-11 1986-04-11 Device for computing average value

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864073810A SU1334161A1 (en) 1986-04-11 1986-04-11 Device for computing average value

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1334161A1 true SU1334161A1 (en) 1987-08-30

Family

ID=21240071

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU864073810A SU1334161A1 (en) 1986-04-11 1986-04-11 Device for computing average value

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1334161A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 883915, кл. G 06 F 15/36, 1980. Авторское свидетельство СССР № 762009, кл. G 06 F 15/36, 1978. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4443887A (en) Frequency-dividing circuit
SU1334161A1 (en) Device for computing average value
US5651014A (en) Rate generator circuit for semiconductor test system
SU790218A1 (en) Device for synchronizing timing train signals
SU1444937A1 (en) Divider of pulse recurrence rate with variable pulse duration
SU1265795A1 (en) Device for executing walsh transform of signals with adamard ordering
SU1078625A1 (en) Synchronous frequency divider
SU1488841A1 (en) Mean value computer
SU961119A1 (en) Shaper of delayed and lead signals
SU531158A1 (en) Device for processing and compressing information
SU1532921A1 (en) Division device
SU1665526A1 (en) Digital data receiving device
SU1003350A1 (en) Rate scaler
SU1116547A1 (en) Device for selecting recurrent synchronizing signal
SU417902A1 (en)
SU1290304A1 (en) Multiplying device
SU624235A1 (en) Arrangement for moving averaging electric signals
SU1653153A1 (en) Variable-ratio divider
SU935962A1 (en) Time interval meter
SU1107336A2 (en) Vertical synchronization device
SU1736000A1 (en) Code-to-time interval converter
SU1499339A1 (en) Square rooting device
SU1443002A1 (en) Device for swift walsh-adamar transform
SU1363209A1 (en) Priority device
SU656218A1 (en) Counter with error correction