Claims (2)
Изобретение относитс к цифровой вычислительнойтехнике, а точнее,к цифровым масштабным преобразовател м , используемым в измерительно-вычислительных системах, например в системах дл регистрации спектров в дерной физике, и предназначено дл решени задачи масштабного преобразовани значений целой величины, соответствующих некоторой исходной равномерной шкале, разные точки кото рой могут соответствовать одинаковому или разному количеству точек исход ной шкалы, количество точек исходной шкалы, соответствующее одной точке сжатой шкалы, часто -называют шагом сжати . Если каждой точке сжатой шка лы соответствует одинаковый шаг сжати , то сжата шкала вл етс рав номерной, и указанное преобразование производитс с посто нным масштабным коэффициентом. Если разным точкам сжатой шкалы соответствуют разные ша ги сжати , то сжата шкала вл етс неравномерной, и указанное преобразо вание производитс с переменным масштабным коэффициентом. Описанна задача важна дл измерительно-вычислительных систем и, в частности, дл систем регистрации спектров в дерной физике. Известен цифровой масштабный преобразователь дл масштабировани чисел с посто нным (с точностью округлени до целого числа) масштабным коэффициентом tl3 . Недостаток известного устройства заключаетс в том, что оно не позвол ет производить масштабирование в тех случа х, когда разным точкам сжатой шкалы соответствуют разные шаги сжати . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению вл етс преобразователь, содержащий регистр аргумента, дешифратор, два шифратора, два сдвиговых регистра, группы элементов И, группу элементов ИЛИ и сумматор Г2 . Недостаток известного устройстванизкое быстродействие. Цель изобретени - повышение быстродействи . Поставленна цель достигаетс тем, что в преобразователь, содержащий группу элементов И, два сдвигател , первый сумматор и дешифратор, дополнительно введены второй сумматор. дешифратор нул и два коммутатора, причем первые входы элементов И груп пы соединены с входами аргумента уст ройства и входом входного сдвигател управл ющий вход которого вл етс управл ющим входом устройства, вторы входы элементов И группы вл ютс входами маски устройства, выходы эле ментов И группы соединены с входом дешифратора нул и управл ющим входо выходного сдвигател , выход которого соединен с первым входом первого сум матора, второй вход которого соедине с выходом первого коммутатора, инфор мационные входы которого Явл ютс входами устройства, управл ющий вход первого коммутатора соединен с выходом дешифратора и управл ющим входом второго коммутатора, информационные входы которого соединены cf входом устройства, выход второго коммутатора подключен к входу выходного сдвигател , вход дешифратора соединен с выходом второго сумматора, первый и второй входы которого соединены соот ветственно с выходами входного сдвигател и дешифратора нул . На чертеже представлена блок-схема устройства. Преобразователь содержит входной сдвигатель 1, сумматор 2, дешифратор 3, коммутаторы 4 и 5, группу б элементов И, дешифратор 7 нул , выходной сдвигатель 8 и сумматор 9, управл ющий вход 10, вход 11 маски, информационные входы 12 и 13. Преобразователь работает следующим образом. Перед началом работы на входы 10, 11, 12 и 13 преобразовате л подаютс константы, которые сохран ютс на этих входах посто нно в процессе масштабного преобразовани потока величин X. Эти константы представл ющие собой параметры сжатой шкалы, предварительно определены следующим образом. Исходна равномерна шкгша, на 1 оторой отложены исходные значени . , 11) предварительно разбиваетс на равные соприкасающиес интервалы значений, имеющие длину L , равную целой степени ДВОЙКИ: ,(2) где п - целое, . Эти интервалы имеют номера i, ,2,...p (3J Начальным точкам этих интервалов исходной шкалы соответствуют значени , а конечным .точкам значени Xi,m-ln LU-1)+1, при Ь1./л при I V . . 1 Pnin -Х , ,min + L-l Дл каждого -f -го интервгша исходной шкалы предварительно задают шаг сжати , равный целой степени двойки 11,(6) где ,1,2,3... Исходна шкала преобразуетс в заданную сжатую шкалу У, на которой отложены преобразовательные значени , 1 - 5 тс.С7 Каждому i-му интервалу значений исходной шкалы соответствует i -ft интервал значений сжатой шкалы, имеющей длину 1 2.-k-.ce) Эти интервалы значений сжатой шкалы также вл ютс соприкасающимис . Каждый -i -1 интервал значений сжатой шкалы определен точкой начсша этого интервала, соответствующего значению ,„ и точкой конца этого интерТ5ала, соответствующей значению 1 , гпах При этом имеет место равенстзо V V , п . М, Значени , соответствующие точкам начала () -го интервала сжатой шкалы, предварительно вычисл ютс с учетом формулы (З) по формуле +-i,,tniii ;-(0) ,vnir. 1 при i 1. Максимальное количество jp интервсшов разбиени шкал фиксировано и равно количеству констант, которые могут быть поданы одновременно на входы каждого из ко 1мутаторов 4 и 5, Сжатую шкалу будем задавать конснатнами п , К, а двоичной маской М и константами У , определ емыми ниже. Константы п и определ ютс из формул (2) и (б) . (И) (- Маска М определена формулой .(13) Ее двоичный код имеет вид . . .01. , .1,(14) где количество единиц, расположенных подр д, начина с младшего разр да, равно П . Константы V , выбранные в качестве значений опорных точек сжатой шкалы, определ ютс по формуле r,(5) где 0 при i 1 i --i,nirfyi Pf 1 1. Константы , задаютс дл всех интервалов. Эти константы и константы м , М, определ ютс предварительно , например при помощи ЭВМ. Таким образом, в процессе работы преобразовател на входы 10 сдвигател 1 посто нного подана константа п сдвига, определенна формулой (Ц) на входы 11 узла 6 - двоична маска М, определеннач формулой (13) , на входы 12 - константы К,- дл всех ин тервалов, определенные формулами (1 и (13) ; на входы 13 - константы всех интервалов, определенные формулами (15 и (3) , Очередное исходное целое двоично число X, соответствующее исходной шкале, поступает на вход сдвигател 1 и на вход группы элементов И 6. Сдвигатель сдвигает число на раз р дов вправо, после чего на его вых дах образуетс двоичный код oL X-r,(6) что эквивалентно выполнению операци делени целых ГУ 1 -. Г X где цела часть частного-j- , На выходах группы 6 элементов, обра зуетс величина Л ,(18) где Л - знак поразр дного логическо умножени . Эта операци маскировани в данном случае эквивалентна операции вз ти остатка по модулю moa L (19) Из формулы U9) видно, что д X - ост ток от делени числа X на число 1, , или разность ,„ (20) Если , то дешифратор 7 нул при бавл ет единицу на счетный вход 10 сумматора 2, на вход которого подаетс число из сдвигател 1, а на выходе образуетс двоичный код номе ра t интервала i d+l.(21) Если , то схема сравнени 7 подает ноль на счетный вход 10 сумматора 2, на вых9де которого образует с код номера i интервала i d.. (22) Вычисление номера i с помощью формул (16), (18), (21), (22) эквивалентно выполнению операции делени получением целого числа ближайшего большего к истинному частному -Ш Са аЦ если а - целое. Га Га , если а - не целое. Дешифратор 3 преобразует двоичны код номера i в один из сигналов управлени коммутатора;ли 4 и 5. По этому 1 -му сигналу, поданному на управл ющие входы коммутаторов 4 и 5, на выход коммутатора -4 пропускае с константа К,- , а на выход коммутатора 5 пропускаетс константа . Далее, константа К,- поступает в качестве константы сдвига на управл ю щие входы сдвигател 8, который сдв гает на К. разр дов вправо число ДХ поступившее с выходов узла 6 маскировани Д. ДХ -2 что эквивалентно операции делени целых Н (25) то есть - - цела часть частного - Сумматор 9 вычисл ет искомое преобразованное значение У , соответствующее сжатой шкале Х Ч.. При этом слагаемое поступает на вход сумматора 9 с выходов коммутатора 5, а слагаемое л,-- с выходов сдвигател 8. При поступлении очередного исходного числа X на входы 11 и 12, описанный процесс масштабного преобразовани повтор етс . Формула изобретени Цифровой масштабный преобразователь , соде жащий группу элементов И, два сдвигстел , первый сумматор и дешифратор , отличающийс тем,что, с целью повышени быстродействи , в него введены второй сумматор , дешифратор нул и два коммутатора , причем первые входы элементов И группы соединены с входами аргумента устройства и входом входног; сдвигател , управл ющий вход которсго вл етс управл ющим входом устройства , вторые входы элементов И группы вл хггс входами маски устройства , выходы элементов И группы соединены с входом дешифратора нул и управл ющим входом выходного сдвигател , выход которого соединен спервым входом первого сумматора, второй вход которого соединен с выходом первого коммутатора, информационные входы которого вл ютс входами устройства , управл ющий вход первого коммутатора соединен с выходом дешиф-. атора и управл ющим входом второго коммутатора, информационные входы которого соединены с входом устройства, выход второго коммутатора подключен к входу выходного сдвигател , вход дешифратора соединен с выходом второго сумматора, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами входного сдвигател и дешифратора нул . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 360661, кл. G Об F 5/00, 1970. The invention relates to digital computing, and more specifically to digital scale converters used in measurement and computing systems, for example, systems for recording spectra in nuclear physics, and is intended to solve the problem of large-scale conversion of integer value values corresponding to some initial uniform scale. the points of which can correspond to the same or different number of points of the initial scale, the number of points of the initial scale corresponding to one point of compressed w Ali often -nazyvayut compression step. If each point of the compressed scale corresponds to the same compression step, then the compressed scale is uniform, and the specified transformation is performed with a constant scale factor. If different compression points correspond to different points of the compressed scale, then the compressed scale is uneven, and the transformation is performed with a variable scale factor. The described task is important for measuring and computing systems and, in particular, for systems for recording spectra in nuclear physics. A digital scale converter is known for scaling numbers with a constant (with an accuracy of rounding to an integer) scale factor tl3. A disadvantage of the known device is that it does not allow scaling in cases where different compression steps correspond to different points of the compressed scale. The closest to the technical essence of the present invention is a converter containing an argument register, a decoder, two encoders, two shift registers, groups of elements AND, a group of elements OR, and adder G2. A disadvantage of the known device is a quick response. The purpose of the invention is to increase speed. The goal is achieved by the fact that a second adder is additionally introduced into the converter containing the group of elements AND, two shifters, the first adder and the decoder. a decoder zero and two switches, the first inputs of elements AND of the group are connected to the inputs of the device argument and the input of the input shifter whose control input is the control input of the device, the second inputs of the elements of the AND group are inputs of the device mask, the outputs of the elements AND group connected to the input of the zero decoder and to the control input of the output shifter, the output of which is connected to the first input of the first sum of the matrix, the second input of which is connected to the output of the first switch, the information inputs of which are to the device inputs, the control input of the first switch is connected to the output of the decoder and the control input of the second switch, the information inputs of which are connected to the device input, the output of the second switch is connected to the input of the output shifter, the input of the decoder is connected to the output of the second adder, the first and second inputs of which connected, respectively, with the outputs of the input shifter and the decoder zero. The drawing shows the block diagram of the device. The converter contains an input shifter 1, an adder 2, a decoder 3, switches 4 and 5, a group of elements I, a decoder 7 zero, an output shifter 8 and an adder 9, control input 10, an input 11 of a mask, information inputs 12 and 13. The converter works in the following way. Before starting, inputs 10, 11, 12, and 13 of the converter are supplied with constants, which are stored at these inputs continuously during a large-scale conversion of a stream of X values. These constants, which are parameters of a compressed scale, are predefined as follows. The original is uniform, the initial values are set aside. , 11) is preliminarily divided into equal contiguous ranges of values, having a length L equal to an integer power DOUBLE:, (2) where n is an integer,. These intervals are numbered i,, 2, ... p (3J The starting points of these intervals of the original scale correspond to the value, and the final points to the value Xi, m-ln LU-1) +1, at b1 / l at I V. . 1 Pnin -X, min + Ll For each -f -th interval of the initial scale, pre-set the compression step equal to the integer power of two 11, (6) where, 1,2,3 ... The initial scale is converted to the given compressed scale Y on which the conversion values are set, 1 - 5 t.C7 Each i-th interval of values of the original scale corresponds to the i -ft interval of values of the compressed scale having a length of 1 2. (k-.ce) These intervals of values of the compressed scale are also contiguous . Each -i -1 interval of values of a compressed scale is determined by the starting point of this interval corresponding to the value, “and the end point of this interT5al, corresponding to the value 1, gpa. In this case, the equality V V, p. M, The values corresponding to the points of the beginning of the () -th interval of the compressed scale are preliminarily calculated taking into account formula (3) according to the formula + -i ,, tniii ;-( 0), vnir. 1 for i 1. The maximum number of jp intervals for splitting scales is fixed and equal to the number of constants that can be simultaneously applied to the inputs of each of switches 1 and 4 and 5, the compressed scale will be given by conn, n, K, and the binary mask M and the constants Y, defined Submitted below. The constants n are determined from formulas (2) and (b). (I) (- The mask M is defined by the formula. (13) Its binary code looks like. .01., .1, (14) where the number of units located in the row, starting with the least significant bit, is equal to P. Constants V, selected as the values of the reference points of the compressed scale are determined by the formula r, (5) where 0 for i 1 i - i, nirfyi Pf 1 1. Constants are defined for all intervals. These constants and constants m, M are defined preliminarily, for example, with the help of a computer. Thus, in the course of the converter operation, the inputs n 10 of the shifter 1 of a constant are given the constant n shift, defined by the formula (C) n Inputs 11 of node 6 are binary mask M, defined by formula (13), inputs 12 are constants K, for all intervals defined by formulas (1 and (13); inputs 13 are constants of all intervals defined by formulas (15 and (3), The next source integer binary number X, corresponding to the initial scale, is fed to the input of the shifter 1 and to the input of the group of elements AND 6. The shifter shifts the number by bits to the right, after which the binary code oL Xr is generated at its outputs ( 6) which is equivalent to performing the operation of dividing whole PGs 1 -. G X where part of quotient-j- is integral, the outputs of a group of 6 elements form the value L, (18) where A is a sign of a bit logical logical multiplication. This masking operation in this case is equivalent to the operation of taking the remainder modulo moa L (19). From the formula U9) it is clear that d X is the residue from dividing the number X by the number 1,, or the difference, (20) If, then the decoder 7 zero adds a unit to the counting input 10 of the adder 2, the input of which is supplied with a number from the shifter 1, and the binary code of the interval number t is formed at the output i d + l. (21) If, then the comparison circuit 7 supplies zero to the counting the input 10 of the adder 2, on the output of which forms with the code of the number i of the interval i d .. (22) Calculation of the number i using the formulas (16), (18), (21), (22) eq ivalentno divide, produce the next higher integer to the true private -w Ca and if Aij - whole. Ha ha, if a is not a whole. Decoder 3 converts the binary code number i into one of the control signals of the switch; whether 4 and 5. By this 1st signal, fed to the control inputs of switches 4 and 5, you pass the output of switch -4 from the constant K, -, and to the output of switch 5 is passed a constant. Next, the constant K, is supplied as a shift constant to the control inputs of the shifter 8, which moves the QH number received from the outputs of node 6 of the masking D. D. HF -2 to the Q bits to the right, which is equivalent to dividing the whole H (25) that is, - - the whole part of the quotient is - Adder 9 calculates the transformed value Y sought corresponding to the compressed scale XH. At that, the term is fed to the input of adder 9 from the outputs of switch 5, and the term l is from the outputs of the shifter 8. When entering next source number X to inputs 11 and 12, described by The scale conversion process is repeated. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION A digital scale converter comprising a group of elements AND, two shifts, a first adder and a decoder, characterized in that, in order to improve speed, a second adder, a decoder zero and two switches are entered, the first inputs of the elements of the AND group are connected to device argument inputs and input input; the shifter, the control input of which is the control input of the device, the second inputs of the elements AND of the group are xgs with the device mask, the outputs of the elements of AND of the group are connected to the input of the decoder zero and the control input of the output shifter, the output of which is connected with the first input of the first adder, the second input which is connected to the output of the first switch, the information inputs of which are the inputs of the device, the control input of the first switch connected to the output of the decryption. The second switch and the control input of the second switch, the information inputs of which are connected to the input of the device, the output of the second switch are connected to the input of the output shifter, the input of the decoder is connected to the output of the second adder, the first and second inputs of which are connected respectively to the outputs of the input shift and zero decoder. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR author's certificate No. 360661, cl. G About F 5/00, 1970.
2.Смолов В.Б., Фомичев B.C. Аналого-цифровые и цифро-аналоговые нелинейные вычислительные устройства . Энерги , 1974, с;196 (прототип).2.Smolov VB, Fomichev B.C. Analog-digital and digital-analog non-linear computing devices. Energia, 1974, s; 196 (prototype).