SU1439565A1 - Генератор функций хаара - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в системах спектрального анализа случайных процессов , а также в аппаратуре обработки звуковых и видеосигналов. Цель изобретени  - повышение быстродействи  генератора. Генератор содержит регистр сдвига 1, блок 2 пам ти, элемент ИЗ, элемент задержки 4, триггеры 5,6, коммутатор 7, элемент ИЛИ 8, счетчик 9, дешифратор 10, элемент ИЛИ 11. В генераторе за п тактов вычисл етс  п значений функции Хаара. 2 ил. fc (Л

Description

Iff

00

СП

О) СП

U

Изобретение относитс  к автоматик и вычислительной технике и может быт использовано в системах спектрально- го анализа случайных процессов, в аппаратуре обработки звуковых и видеосигналов .

Целью изобретени   вл етс  повышение быстродействи  генератора.

На фиг.1 представлена структурна  схема генератора; на фиг.2 - времен- ные диаграммы по сн ющие его работу

Генератор функции Хаара содержит регистр 1 сдвига, блок 2 пам ти (ПЗУ элемент ИЗ, элемент : задержки, триггеры 5 и 6, коммутатор 7, элемен ИЛИ 8, счетчик 9, дешифратор 10, элемент ИЛИ 11, тактовьй вход 12 генератора , вход 13 номера функции и выход 14 и 15 генератора.

; На временных диаграммах показаны следующие сигналы: U - напр жение на тактовом входе 12; V - напр жени на выходе регистра 1; U напр жение на выходе триггера 5| U - напр  жение на выходе элемента И 3,- Uy - напр жение на выходе триггера 6 Ug капр же.иие на выходе элемента ИЛИ 8 и - напр жение на выходе элемента 4 задержки; Ug и - напр жени  соот- ветственно на суммирукщем и вычнтгао- щем вкодах счетчика 9 Ц - напр асе- ние на выходе дешифратора 10 (на входе элемента ИЛИ 11). Дл  показанного на фиг,2 случа  в регистр 1 записан код 00100000,

В ПЗУ 2 положительные

значени  функций Хаара (начина  с первого адреса), матрица дл  КОТОЕШХ н размерностью имеет вид

Н

Устройство работает следунщим образом .

Исходное состо ние счетчика 9 и триггеров 5 и 6I в начальный момент времени счетчик 9 и триггеры 5 и.6 установлены в О. На адресный вход ПЗУ 2 поступает двоичный код номера функции Хаара, по которому из ПЗУ выбираетс  соответствующий код и

0

5 0

5 Q

5

0

5

0

5

записываетс  в регистр 1. Затем на вход 12 подаютс  тактовые импульсы, сдвигающие содержимое регистра 1 в сторону младшего разр да. Одновременно тактовые импульсы подаютс  на вход триггера 5 и осуществл ют по переднему фронту запись информации с выхода младшего разр да регистра 1 в триггер 5, а также поступают на вход элемента ИЗ.

Если в регистр 1 записан код, на- чинающийс  с единицы в младшем разр де , например код 11111111, то по переднему фронту первого тактового импульса триггер 5 устанавливаетс  в состо ние 1. В результате на выходе элемента ИЛИ 8 по вл етс  сигнал 1, который открывает элемент И 3 дл  прохождени  тактовых импульсов, включа  первый импульс, под действием которого осуществл етс  установка триггера 6 в состо ние 1. На выходах 14 и 15 генератора присутствуют сигналы 1, что соответствует значению функции Хаара +1, Так как триггер 5 теперь находитс  в состо нии 1, то коммутатор 7 подключаетс  к суммирующему входу счетчика 9. Тактовые импульсы с выхода элемента И 3 через элемент 4 задержки и коммутатор 7 поступают на сумми- рунмций вход счетчика 9,который подсчи- тывает их. Так как в результате N сдвигов содержимого регистра 1 и записи значений младшего разр да в триггер 5 состо ние 1 триггера 5 не измен етс , то счетчик 9 импульсов заполн етс , прин в значение 1 во всех разр дах. На выходе дешифратора 10 по вл етс  импульс, который устанавливает в состо ние О счетчик 9 и триггер 5. Коммутатор 7 подключаетс  к вычитающему входу счетчика 9. Одновременно этот импульс проходит элемент ШШ 11 и устанавливает в исходное состо ние О триггер 6. Цикл вычислений первой функции Хаара закончен за N тактов работы, при этом ее значени  все врем  равны +1, так как триггеры 5 и 6 наход тс  в состо нии 1 в течение всех тактов работы.

Если в регистр 1 записан код, имеющий О в младшем разр де, нг ример код 00100000, то в течение первых 1двух тактовых импульсов состо ние О триггеров 5 и 6 не измен етс , элемент И 3 закрыт дл  прохождени 

тактовых импульсов, содержимое счетчика 9 равно нулю, а на выходах 14 и 15 генератора присутствуют сигналы О, что соответствует нулевому значению функции Хаара на первом и вто- ром тактах работы. По заднему фронту второго тактового импульса (фиг.2) на выходе младшего разр да регистра 1 по вл етс  сигнал 1. Следовательно, по переднему фронту третьего тактового импульса триггер 5 устанавливаетс  в состо ние 1, коммутатор 7 пе ние триггера б определ ет значение функции Хаара (если состо ние 1, то значение функции равно 1, а если О, то функци  имеет значение 0), а состо ние триггера 5 определ ет

знак функции (если состо ние тригге- II 11

1 t

pa

то знак функции

а если

состо ние О, то знак -).

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   реключаетс  на суммирзтощий вход счетчика 9, а на выходе элемента ИЛИ 8 по вл етс  сигнал 1, который открывает элемент ИЗ. Третий тактовый импульс с выхода элемента И 3 устанавливает триггер 6 в состо ние 1, а через элемент 4 задертжи и коммутатор 7 записываетс  в счетчик 9. Задержка на элементе 4 необходима дл  того, чтобы коммутатор 7 успевал переключатьс  до поступлени  импульса на его информационный вход. На выходах 14 и 15 генератора присутствуют сигналы 1, а значение функции на этом такте равно +, В результате сдвига содержимого регистра 1 по окончании третьего тактового имщшьса в его младшем разр де присутствует сиг

   нал О. Поэтому по переднему фронту четвертого тактового импульса триггер 5 устанавливаетс  в состо ние О, коммутатор 7 переключаетс , на вычитающий вход счетчика 9, а на выходах 14 и 15 присутствуют сигналы О и 1, что соответствует значению -1 функции Хаара. Четвертый тактовый импульс проходит элемент 4 задержки, коммутатор 7 и, поступив на вьгчита- ющий вход счетчика 9, уменьшает его содержимое. Так как ранее в счетчик 9 записан только один импульс, то счетчик возвращаетс  в состо ние О, а на выходе дешифратора 10 по вл етс  импульс, который проходит элемент ИЛИ 11 и возвращает триггер 6 в состо ние О. На выходах 14 и 15 генератора присутствуют сигналы О, которые не измен ютс  дл  последукицих тактов работы, что соответствует нулевым значени м функции Хаара.

   Аналогичным образом вычисл ютс  значени  других функций Хаара. Состо

   Генератор функций Хаара, содержащий регистр сдвига, элемент И, первый вход которого  вл етс  тактовым входом генератора, счетчик, первый и второй триггеры, выходы которых  вл ютс  выходами генератора, отличающийс  тем, что, с целью повышени  быстродействи , в него введены коммутатор, элемент задержки, дешифратор, первьй и второй элементы ИЛИ, блок пам ти, адресный вход которого  вл етс  входом номера функции генератора, при этом выход блока пам ти подключен к параллельному информационному входу регистра сдвига, входы первого элемента ИЛИ соединены с выходами первого и второго триггеров , а выход подключен к второму входу элемента И, выход элемента И соединен с единичным входом первого триггера и через элемент задержки с информационным входом коммутатора,

   суммирующий и вычитаниций входы счетчика соединены с первым и вторым выходами коммутатора, а выход счетчика подключен к входу дешифратора, первый выход дешифратора соединен с установочными входами счетчика и второго триггера и с первым входом второго элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к второму выходу дешифратора , а выход второго элемента ИЛИ соединен с нулевым входом первого триггера , выход регистра сдвига подклю- чен к информационному входу второго триггера, выход которого соединен с управл ющим входом коммутатора, синхронизирующий вход регистра сидвига и управл ющий вход записи второго триггера подключены к тактовому входу генератора.

   Составитель В.Байков

   Техред А. Кравчук Корректор Л.Пилипенко

   Редактор О.Юрковецка 

   Заказ 6077/47Тираж 704Подписное

   / J ВНИШМ Государственного комитета СССР

   по делам изобретений) н открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушс ;а  наб., д. 4/5

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