Устройство для передачи данных с адаптивным формированием служебной информации

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сотов Советсиик

Социалистических

Республик (11j1 001492 (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 19.10.81 (2т ) 3347427/18-09 с присоединением заявки М— (23) Приоритет—

Опубликовано 28.02.83 Бюллетень М 8

Дата опубликования описания 28.02.83 (53)М. Кл.

Н 04 5 6/00

Гасударственный квинтет

le делам наабретеннй н втнрмтий (53) УДК 621.394..61 (088.8) %

Ь E... / . - --.si. т т

Ю. А. Онищенко и Н. А. Онище е,:)

"""-- ;...;:..;.- 1д.

Московское ордена Ленина, ордена Отття раСкбйтФМЩлюци и ордена Трудового Красного Знамени высшее r ко училище им. Н. Э. Баумана (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ

С АДАПТИВНЫМ ФОРМИРОВАНИЕМ

СЛЛКЕБНОЙ ИНФОРМАЦИИ

Изобретение относится к электросвя зи и может использоваться для обработки и передачи измерительной информации в многоканальных системах с адресным и временным разделением каналов, Известно устройство для передачи данных, содержащее входной блок сжатия данных, информационный выход которого соединен с информационными входами блока кодирования интервалов времени, блока кодирования отсчета и блока кодирования адреса, синхронизируюший вход которого и синхронизируюшие . входы блока сжатия даннътх и блока кодирования осчета подключены к первому выходу синхронизатора, второй выход которого соединен с синхронизирующим входом блока кодирования интервалов времени, управляющий выход которого подключен к управляющему входу блока сжатия данных, при этом первый выход блока кодирования интервалов времени соединен с первым информационным вхо2 дом выходного блока формироваттия кадра 1 J.

Однако известное устройство обладает недостаточной пропускной способностью, таккакдля привязки внутри кадра по времени каждого существенного отсчета передается его адрес, представляющий собой номер канала в двоичном коде .

В случае неустановившихся режимов работы системы при регистрации непредвиденйых явлений, когда существенные огсчеты измеряемых процессов поступают почти по каждому каналу, длина кадра может достигать значительной величины, так как ее значение растет пропорционально сумме числа двоичных разрядов, составляющих адресную и информационную части сообщения. Это приводит к увеличению объема передаваемой информации.

Ilem изобретения - увеличение пропускной способности устройства путем сокрашения объема передаваемой информации.

3 10014

Для этого в устройство для передачи данных с адаптивным формированием служебной информации, содержащее входной блок сжатия данных, информационный выход которого соединен с информационными входами блока кодирования интервалов времени, блока кодирования отсчета и блока кодирования адреса, синхронизируюший вход которого и синхронизирукзцие входы блока. сжатия данных и 10 блока кодирования отсчета подключены к гервому выходу синхронизатора, второй выход которого соединен с сижронизируюшим входом бпока кодирования интервалов времени, управляющий выход 15 которого подключен к управляющему входу блока сжатия данных, при этом первый выход блока кодирования интервалов времени соединен с первым информационным входом выходного блока формирования 20 кадра, введены дешифратор, блок. вентилей, регистр адреса, элемент И, блок оперативной памяти, первый информационный вход которо о.соединен с выходом блока кодирования отсчета, и блок сравне-gg ния, вход которого соединен с выходом бчока кодирования интервалов времени, а выход подключен к управляющим t входам блока оперативной памяти, выходного блока формирования кадра и регист-, З0

pa anpeca, соединенного выходом с адресным входом выходного 6цока формирования xanpa, при этом сигнальный выход входного блока сжатия данных подключен к управляющим входам блока вен35 гилей и элемента И, выход которого соединен с вторым информационным входом блока оперативной памяти, .подключенного своим выходом к второму информационному входу выходного блока формиро-, вания кадра, а выход блока кодирования адреса соединен с сигнальными входами элемента И и дешифратора, выходы которого через блок вентилей подключены к соответствующим входам регистра 45 адреса, причем третий ВЫход синхронизатора соединен с синхронизируюшим входом блока оперативной памяти.

На фиг, 1 изображена структурная электрическая схема устройства; на фиг. 2 а, б представлены форматы кадра, соответствуклцие двум режимам работы устройства.

Устройство содержит входной блок 1 сжатия данных, блок 2 кодирования интервалов времени, блок 3 кодирования отсчета, блок 4 кодирования адреса, блок 5 сравнения, синхронизатор 6, блок 7 оперативной памяти, элемент

И 8, дешифратор 9, блок 10 вентилей, регистр 11 адреса, выходной блок 12 формирования кадра.

Устройство работает следующим образом.

Текущие отсчеты измерительных сигналов датчиков поступают на вход блока

1 сжатия данных, который по используе мому алгоритму сокрашения избыточности определяет среди них существенные отсчеты. Если отсчет признан существенным, .то на сигнальном выходе неиз— быточности блока 1 устанавливается единичный потенциал, открывающий элемент И 8 и блок 10 вентилей. Временная информация для каждого существенного отсчета кодируется блоком 2 ко- дирования интервалов времени, формирующим на своем первом выходе "1" при выявлении первого существенного слова каждого кадра (под кадром понимается опрос .Всех датчиков), которая затем заносится во временной разряд в блоке 12 фор— мирования кадра (2 разряд — фиг. 2a,Ni

+2) разряд - фиг. 2 о). В остальных же словах каждого кадра во временной разряд бпоком 2 кодирования интервалов времени заносится "0" (й -аз+ 3 разряд и т. д. — фиг. 2 a ). Значение каждого существенного огсчега кодируется блоком 3 кодирования отсчете и поступает в блок 7 оперативной памяти.

Блок 4 кодирования адреса представляет собой счетчик, который по импульсам с первого выходы синхронизатора 6 фиксирует в двоичном коде номер того канала, текущий отсчет которого обрабатывается блоком 1 сжатия данных в настоящий момент. времени. Если от".чет признан существенным, TD информация с бпока 4 кодирования адреса поступает в блок 7 оперативной памяти через элемент И 8, который открыт высоким потенциалом.с сигнального выхода неизбыгочности блока 1 сжатия данных.

Независимо от того, является ли текущий отсчет сушесгвенным или избыточным, информация с выхода блока

4 кодирования адреса поступает на вход дешифратора 9. Количество выходов дешифратора и разрядов в регистре 11 адреса равно числу КВНапоВ, опрашиваемых за один кадр опроса. Поэтому в любой из моментов времени на одном из выходов дешифратора 9 присутствует высокий погенпиал. Если по какому-либо каналу т.кугде -с — число сушественных отсчетов в одном кадре; — число двоичных разрядов для кодирования номера канала;

ro — число двоичных разрядов для

50 кодирования измеренного значения отсчета; — число опрашиваемых KBHaJIOB за один кадр..

Приравняв З к 92, определяем порого-вое значение числа сушественных отсчетов в одном кадре

5 1001 ший отсчет признан существенным, то высокий потенциал с сигнального выхода неизбыточности блока 1 сжатия данных откроет именно тот вентиль в блоке

10, на другой вход которого подается высокий потенциал с соответствующего данному номеру канала выхода дешифратора 9. По этому сигналу в соответствующий разряд регистра 11 адреса записывается «1 ". 10

Таким образом, номер разряда в регистре 11 адреса, в котором записана

"1", определяет номер того канала, по которому отсчет в данном кадре опроса является существенным. В противном слу- 15 чае в разряд записывается "О".

После того, как опрос всех кайалов . в кадре закончился,с второго выхода синхронизатора 6 подается сигнал в блок 2 кодирования интервалов времени,, щ по которому в блок 5 сравнения выдает.ся информация о количестве существенных отсчетов, обнаруженных в этом кадре. В. зависимости or того, меньше или больше их число некоторого порогового р5 значения, возможно два способа формирования кадра.

В первом случае (соответствует нормальному режиму работы системы) число существенных отсчетов меньше неко торого порогового значения и на выходе блока 5 сравнения устанавливается сигнал нулевого уровня. По этому сигналу блок 12 формирования кадра подготавливается к размешению служебной инфор-

35 .мации первым способом и в первый раз. ряд записывается «О" (фиг. 2a ) ..По этому же сигналу нулевого уровня из блока 7 оперативной памяти и по импульсам с третьего выхода синхрониза40 тора 6 происходит считывание кодов из меренных значений существенных отсчетов и их адресов.в блок 12 формирования кадра, где они размещаются в формате в соответствии с первым способом (фиг. 2 a). Этот же сигнал нулевого уровня обнуляет регист 1 1 адреса.

Во втором случае (соответствует неустановившимся режимам работы системы и регистры непредвиденных явлений) по большинству каналов системы на людается активное изменение параметров.

Поэтому число существенных отсчетов больше некоторого порогового значения и н а выходе блока 5 сравнения .устанавливается сигнал высокого уровня. По этому сигналу из блока 7 оперативной . памяти считываются в блок 12 формирования кадра только коды измеренных

492 6 значений существенных отсчетов. Далее этот сигмап р поступ ая н & управлякйпий вход блока 12 формирования кадра, подготавливает его к размешению служебной .информации вторым способом и записывает "1" в первый разряд кадра (фиг. 26. ).

Кроме того, по этому сигналу регистр

11 адреса выдает информацию на адресный вход блока 12 формирования кадра, обнуляет регистр 11, reM самым подготавливая его к работе в следующем кадре опроса.

В случае, если все отсчеты в данном кадре избыточны, блок 2 кодирования интервалов времени дает управляющий сигнал в.блок 1 сжатия данных, по которому последний текущий отсчет - в кадре считается существенным. Далее формирование кадра происходит первым способом, так как пороговое значение числа сущест-. венных отсчетов всегда больше единицы.

Таким образом, при нормальном режиме работы систем число существенных отсчетов мало и формирование кадра осуществляется первым способом (фиг. 2 a)

При неустановившихся режимах ее функционнррвания или при регистрации непредвиденных явлений измеряемые параметры меняются активно и существенные отсчеты поступают почти по .всем каналам. При этом формирование кадра осуществляется вторым способом (фиг. 2 б ), применение которого в этом случае позволяет уменьшить число двоич ных разрядов в передаваемом кадре и тем самым увеличить пропускную способность канала передачи..

Дпя доказательства этого утверждения сравним длину кадра D, сформированного первым П„и вторым В способами

Q„= O (0+ 311 1)+4 (AS.ðñÎðj )2-С(п + )+Й+ ДВ. pcep3., 92 8 7 10014 и услсяьия, когда. эффективнее применение. первого способа формирования кадра, а когда второго, т.е. если С(С, то Р„.<З (первый способ), если же С) Q, то Э2 4

С 3. (второй способ).

Следовательно, увеличение пропуск- ной способности устройства достигается за счет адаптивного формирования кадра по числу существенных отсчетов s нем. ео

Для примера проведем сравнение с вариантом системы, в котором кадр фор мируется только первым способом независимо от режимов системы. Пусть информация обрабатывается c N = 256 ка- 5 налов и кодирование измеренного значения отсчета осуществляется m = 8 двоичными разрядами. Для простоты сравнения предположим, что при неустановившемся режиме работы системы сущест- щ венные отсчеты поступают по всем Каналам, т. е. С 256. Тогда после сравнения рассчитанных значений D и В2 получаем, что кадр, сформированный вторым способом в 1,7 раза короче. Сле- 25 довательно, пропускная способность канала передачи .может быть увеличена до

l,7 раз.

Таким образом, введением в устройство блока сравнения, дешифратора, блока оперативной памяти, элемента И, блока вентилей и регистра адреса обеспечено увеличение пропускной способности ойства передачи на наиболее важных устро ст овив-. для я потребителя информации неусган

35 шихся режимах работы системы. щие входы блока сжатия данных и блока кодирования отсчета подключены к первому выходу синхронизатора, второй выход которого соединен с сиъхронизирукщим входом блока кодирования интервалов времени, управляющий выход которого подключен к управляющему входу блока сжатия данных, при эгом первый выход блока кодирования интервалов времени соединен с первым информационным входом выходного блока формирования кадра, о г л и ч а ю щ е е с я reM, что, с целью повышения пропускной способности устройства путем сокрашения обьема передаваемой информации, введены дешифратор, блок вентилей, ðeгистр адреса, элемент И, блок оперативной памяти, первый информационный вход которого соединен с выходом блока кодирования отсчета, и блок сравнения, вход которого соединен с вь|ходом блока кодирования интервалов времени, а выход подключен к управляющим входам блока оперативной памяти, выходного блока формирования кадра и регистра адреса, соединенного выходом с адреснымвходом выходного блока формирования кадра, при этом сигнальный выход входного блока сжатия данных подключен к управляющим входам блока вентилей и элемента И, выход которого соединен с вторым информационным входом блока оперативной памяти, подключенного своим выходом к второму информационному входу выходного блока формирования кадра, а выход блока кодирования адреса соединен с сигнальными входами элемента

Формула изобретения

Устройство для передачи данных с адаптивным формированием служебной информации, содержащее входной блок сжатия даннцх, информационный выход которого соединен с информационными входами блока кодирования интервалов времени, блока кодирования отсчета и блока кодирования адреса, синхронизирующий вход которого и синхронизирую45 с синхронизирующим входом блока оперативной памяти.

Ис гочники информ ации р принятые Во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

iN 672631, кл. Q 08 С 19/28, 1979 (прототип).

И идешифраторн, выходы которого через блок вентилей подключены к соответству49 ющим входам регистра адреса, причем, третий выход синхронизатора соединен

1001492

Заказ 1453/76

Тираж 675 П одписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва,iK-35, Раушская наб., д. 4/5

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

Составитель В. Паницкий

Редактор Е. Кинив Техред Л.Пекарь Корректор М. Коста