Генератор функций хаара

Генератор функций хаара

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистическик

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 191078 (21) 2675351/18-24 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 23р98р. Бкзллетеиь ¹ 35

Дата опубликования описания 230980 (51)M. Кл.

Я 06 F 1/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 681. 3 (088.8) (72) Авторы изобретения

A.A. Докучаев, В.A. Зенцов и С.Ф. Свиньин (71) Заявитель (54 ) I EHEP ATOP HKIIHII XAAPA

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в аппаратуре сжатия информации при передачи данных, а также в устройствах для анализа спектрального и обработки звуковых и видеосигналов.

Известно устройство для формирования функций Хаара, содержащее генератор знаков функций Хаара, управляе- 10 мые ключи, фазоинвертирующие каскады, коммутаторы, элементы ИЛИ 1.11 .

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является генератор функций Хаара, содержащий 15 регистр аргумента, представленный триггерным счетчиком, двухпозиционные переключатели, реализующие функции элементов И, а также нормирукщие элементы f23. 20

Недостатк ом и зв ест ных генераторов функций Хаара является их сложность.

Цель изобретения - упрощение генератора функций Хаара. поставленная цель достигается тем,25 что генератор функций Хаара, содержащий регистр аргумента и элементы И, содержит регистр номера функций, два счетчика, три триггера, сумматор по модулю два, причем первые входы пер- 30 в ого и второго элементов И подключены к тактовому входу генератора функций Хаара, второй вход первого и первый вход третьего элементов И - к выходу первого счетчика, второй вход второго элемента И вЂ” к выходу второго счетчика, третий вход второго элемента И и первый вход четвертого элемента И подключены к выходу первого триггера, выход первого элемента И подключен ко входу первого счетчика и управляющему входу регистра номера функции, выход второго элемента И вЂ” ко входу второго счетчика и управляющему входу регистра аргумента, выход старшего разряда регистра номера функции подключен ко входу его младшего разряда,установочному входу первого триггера и первому входу сумматора по модулю два,выход старшего разряда регистра аргумента - ко входу его младшего разряда, второму входу сумматора по модулю два и второму входу третьего элемента И, выход сумматора по модулю два подключен ко второму входу четвертого элемента И, выходы третьего и четвертого элементов И подключены к установоч ным входам второго и третьего триггеров соответственно, выходы которых являются выходами генератора функций ХаЛенинградский ордена Ленина электротехнический институт им.В.И.Ульянова (Ленина) 765796 ара,причем инверсный выход третьего триггера подключен к третьему входу третьего элемента И.

На чертеже представлена функциональная схема генератора функций Хаара °

Она содержит регистр 1 номера функции, регистр 2 аргумента, счетчики 3 и 4, триггеры 5-7 с раздельными вхо дами, элементы 8-11 И, сумматор по модулю два 12, вход 13 тактовых им пульсов, выходы 14-17 генератора. Генератор функций Хаара работает следукицим образом.

Номер at функции Хаара Н„(х) пред ставлен двоичным кодом Ф1,сх „.,а „, а аргумент x — - двоичным кодом x>,õ „,. х„,где Ф Х 6 $ 0,1) „ i 1,2,...,n.

По номеру функции определяется порядок р функции Хаара - номер разряда, в котором обнаружена первая единица при просмотре значений разрядов сле- Я9 ва направо. Для функции Хаара с нулевым номером с =О норядок функций равен (р=О) . Например, для функции с номером d =01001 порядок р 2, для функции с номером at =00011 р4, дпя функции с номером Ф 0000000 порядок равен p-=O.

Если оказывается, что для функции

Н„(х) порядок р=0, то Н (х-) =1 и вы» числения на этом заканчиваются. В противном случае вычисляется логическое значение 8:

0; при р=п

át =

О+ х чМ Э х ч.„чс ®Х пр о р н

1+p 1 gtp 2 " n npi

Если t9 =1, то Н,(х) -Î и вычислений заканчиваются. Если 9 =О, то дополнительно анализируется содержимое (n-p+1)-ro разряда кода аргумента и 40 при этом:

Н (х) =+1, если х„.,1-0

Н,х(х ) =-1, если х„„=1, Например, для э =t5101 и x=0110 длина кодов n=4 и порядок функции р2.

Так как р (и, то вычисляется значение 8

8 "О< Ю х ч 0(4 ® х2 О®0 ч )® f

50 и поскольку 9 =О, анализируется третий разряд кода аргумента х =1 и, следо:вательно,,,(х)=-1.

Перед началом каждого цикла работы, устройство приводится в исходное состояние: иа регистре 1 устанавливается код номера функции, на регистре 2 устанавливается код аргумента, триггеры 5 и 6 устанавливаются в положение

"0", на счетчиках 3,4 устанавливается нулевой код.

На вход 13 начинают поступать тактовые импульсы. Каждый очередной импульс через элемент 8 И, открытый сигналом с выхода счетчика 3, поступает на вход счетчика 3, на вход ре° гистра 1 и сдвигает содержимое регист- ра на один разряд влево.При этом, благодаря цепи циклического переноса, значение крайнего левого разряда регистра 1 переписывается в освободившийся крайний правый разряд. Если циркулирующие по цепи переноса разряды имеют значение "О", то триггер 5 остается в положении "0" и элементы

9 и 10 И остаются эакрытычи.

Первая единица, появившаяся при очередном сдвиге содержимого регистра 1, переведет триггер 5 в положение "1".Открываются элементы 9 и 10 И.

Теперь тактовые импульсы начинают поступать на вход счетчика 4 и на вход регистра 2, вызывая циклический сдвиг содержимого регистра 2, синхронный со сдвигом содержимого регистра 1.

Значения каждой очередной пары крайних левых разрядов регистров 1 и 2, циркулируя по цепям переноса, поступают на входы сумматора по модулю два 12. Если на выходе сумматора появится хотя бы один сигнал со значением "1", он переведет триггер б из положения "О" в положение "1" и на выходе 14 генератора появится сигнал Н (х) О.

Счетчик 3 ведет подсчет числа сдвигов содержимого регистра 1. При завершении полного цикла сдвига на выходе счетчика 3 появится сигнал "Считывание", который прекращает подачу тактовых импульсов через элемент 8И для сдвига регистра 1 и открывает элемент

11 И, Если триггер 6 остался в положении "О", что означает НдЛМ Ф О, то содержимое крайнеro левoro разряда регистра 2 переписывается в триггер 7 через элемент 11. На выходах генератора устанавливается код вычисленнбго значения функции Н (x):

° Î

Значение функции

Ц (х) 765796

Формула изобрете ния

ФУ

ЦНИИП И Заказ 69 22/18 Тираж 7 5 1 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Тактовые импульсы, проходящие элемент 9 И, продолжают вызывать сдвиги содержимого регистра 2 и заполнять счетчик 4. Окончание полного цикла сдвига содержимого регистра 2 вызывает появление на выходе счетчика 4 сигнала "Стоп", который заканчивает данный цикл работы генератора. При этом на регистре 1 и на регистре 2 сохраняются исходные коды номера функции и аргумента соответственно.

Далее увеличивается на единицу содержимое регистра номера функции или аргумента, и весь цикл вычисления одного значения функции Хаара повторяется.

Предлагаемое устройство значительно проще, чем известное. Например, для я=8 оно будет содержать два регистра по 8 разрядов, два счетчика по 4 разряда,.а остальная часть схемы всегда постоянна. В схеме прототипа n=8. необходимо иметь счетчик 8 разрядов, 8 нормирующих- схем, 2 -2 254 переключателяя, 2" -1=1 2 7 и ив ерт оров .

Генератор функций Хаара, содержащий регистр, аргумента и элементы И, отличающийся тем, что, с целью упрощения генератора функции Хаара, он содержит регистр номера функции, два счетчика, три триггера, сумматор по модулю два, причем первые входы первого-и второго элементов И подключены к тактовому входу генератора функции Хаара, второй вход первого и первый вход третьего элемента И - к выходу первого счетчика, второй вход второго элемента И вЂ” к выходу второго счетчика, третий вход второго элемента И и первый вход четвертого элемента И подключены к выходу первого триггера, выход первого элемента И подключен ко входу первого счетчика и управлякщему входу регистра номера функции, выход второго элемента И вЂ” ко входу второго счетчика и управляющему входу регистра аргумента, выход старшего разряда регистра номера функции подключен ко входу его младшего разряда, установочному входу первого триггера и первому входу сумматора по модулю два, выход старшего разряда регистра аргументако входу его младшего разряда, второму входу сумматора по модулю два и второму входу третьего элемента И,выход

20 сумматора по модулю два подключен ко второму входу -четвертого элемента И, выходы третьего и четвертого элементов И подключены к установочным входам второго и третьего триггеров соответственно, выходы которых являются выходами генератора функций Хаара, причем инверсный выход третьего триггера подключен к третьему входу третьего элемента И.

Источники информации принятые во внимание при эксперти с

1. Авторское свидетельство СССР

Р 596932, кл. 5 06 F 1/02, 24. 12.75.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 446050, кл. Ь 06 F 1/02, 30.11.72 прототип