Устройство для сокращения избыточности информации

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) А

3(51) 6 08 С 19 28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ.

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3474905/18-24 (22 ) 19.07.82 (46) 30.10.83. Бюл. л 40 (72) Ю.И. Тормышев (71) Минский радиотехнический институт (53) 621-398(088.8) (S6) 1. Авторское свидетельство СССР

М 734709, кл. 5 06 F 15/34, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР

И" 744703, кл. 6 08 С 19/28, G 08 С 13/00, 1980 (прототип ). (54) (57 ) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОКРАЩЕНИЯ

ИЗБЫТОЧНОСТИ ИНФОРМАЦИИ, содержащее счетчики, выход первого счетчика соединен с суммирующим входом сумматора и первым входом выходного блока, выход второго счетчика соединен с вычитающим входом сумматора и вторым входом выходного блока, выход которого является выходом устройства, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него введены элементы И, элемент НЕ, элемент

ИЛИ и элементы задержки, выход первого элемента И соединен с первым входом первого счетчика и первым управляющим входом ,сумматора, выход второго элемента И соединен с первым входом второго счетчика и вторым управляющим входом сумматора, инверсный знаковый выход которого соединен с первым входом первого элемента И, прямой знаковый выход сумматора соединен с первым входом элемента ИЛИ и первым входом третьего элемента И, второй вход которого объединен с вторым входом первого элемента И и подключен к первому входу устроиства, информационные выходы сумматора соедидинены через четвертый элемент И с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен непосредственно с первым входом второго элемента И и через элемент Н Е с первым входом пятого элемента И, вторые входы второго и пятого элементов И объединены и подключены к второму входу устройства, выход третьего элемента И соединен с третьим входом выходного блока и через первый элемент задержки с вторым входом первого счетчика, выход пятого элемента И соединен с четвертым входом выходного блока и через второй элемент задержки с вторым входом второго счетчика.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю ш ее с я тем, что выходной блок выполнен на элементах И и элементе ИЛИ, выход которого соединен с первым входами первых и вторых элементов И, выходы которых соединены с выходом выходного блока, вторые входы первых элементов И, вторые входы вторых элементов И, первый и второй входы элемента ИЛИ подключены соответственно к первому, второму, третьему и четвертому входам выходного блока.

105155б

Изобретение относится к автоматике и вы гислительной технике, связанными с обработкой и передачей информации, и может быть использовано в различных областях промышленности, где требуется сокращение избыточности информации, уменьшение объемов требуемой для хранения информации памяти нли уменьшение занятости каналов связи, Известно устройство для обработки и сжатия информации, содержащее блоки управления, масштабирования и сравнения, счетчики, сумматор и группы элементов И Г1).

Недостатками этого устройства являются его сложность и недостаточно высокое быстродействие.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для сокращения избыточности информации, содержащее первый и второй арифметические блоки (выполненные на элементах сравнения и счетчиках), первые входы которых подключены к входам устройства„первые выходы соединены с входами выходного блока, блок рассогласования и блок коррекции, входы которого соединены с входами устройства, выходы подключены к вторым входам соответственно первого и второго арифметических блоков, к третьим входам которых подключен выход блока рассогласования, вторые выходы. первого и второго арифметических блоков подключены соответственно к первому и второму входам блока рассогласования и к соответствующим входам выходного блока I. 2 1Недостатками этого устройства также являются его сложность и недостаточно высокое быстродействие, что затрудняет обработку сигналов с повышенной динамикой изменении информации.

Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для сокращения избыточности информации, содержащее счетчики, выход первого счетчика соединен с суммирующим входом сумматора и первым входом выходного блока, выход второго счетчика соединен с вычитающим входом еумматора и вторым входом выходного блока, выход которого является выходом устройства, введены элементы И, элемент НЕ, элемент ИЛИ и элементы задержки, выход первого элемента И соединен с первым входом первого счетчика, и первым управляющим входом сумматора, выход второго элемента И соединен с первым входом второго счетчика и вторым управляюгцим входом сумматора, инверсный знаковый

I выход которого соединен с первым входом

; первого элемента И, прямой знаковый выход

40 сумматора соединен с:,ервим входом элемента ИЛИ и первым входом третьего элемента

И, второй вход которого соединен с вторым входом первого элемента И и подключен к первому входу устройства, информационные выходь| сумматора соединены через четвертый элемент И с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен непосредственно с первым входом второго элемента И и через элемент НЕ с первым входом пятого элемента И, вторые входы второго и пятого элементов И объединены и подключены к второму входу устройства, выход третьего элемента И соединен с третьим входом выходного блока и через первый элемент 33держки с вторым входом первого счетчика, выход пятого элемента И соединен с четвертым входом выходного блока и через второй элемент.задержки с вторым входом второго счетчика.

Кроме того, выходкой блок выполнен на элементах И и элементе ИЛИ, выход которого соединен с первыми входами первых и вторых элементов И, выходы которых соединены с выходом выходного блока, вторые входы первых элементов И, вторы:е входы вторых элементов И, первый и второй входы элемента ИЛИ подключены соответственно к первому, второму, третьему н четвертому входам выходного блока, На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фгп.. 2 - структурная схема выходного блока.

Устройство (фиг. 1 2 содержит первый и второй счетчики 1 и 2, сумматор 3, элементы И 4-8, элемент ИЛИ 9, элемент HE 10, первый и второй элементы 11 и 12 задержки, выходной блок 13.

Выходной блок !3 (фиг. 2 ) содержит элемент ИЛИ 14, первые и вторые элементы И 15 . и 15

Первый и второй счетчики 1 и 2 служат для суммирования единичных текущих значений переменных, поступающих с элементов

И 4 и 5, и импульсов коррекции с элементов 12 и 12 задержки.

Сумматор 3 служит дня вычисления функций рассогласования. Первый и второй управляющие входы сумматора., соединенные соответственно с выходами элементов И 4 и ИЗ, управляют соответственно выбором арифметической операции вычитания содержимого счетчика 2 и суммирования содержимого счетчика 1.

Первый и второй элементы И 4 и 5 служат для формирования сигналов в моменты прихода на их первые входы импульсов еди1051556 ничных приращений переменных, если содержимое сумматора 3 соответственно больше или равно нулю и меньше или равно нулю, Третий и пятый элементы И 6 и 7 служат для формирования сигналов в моменты прихода на их первые входы импульсов единичных приращений переменных, если содержимое сумматора 3 соответственно меньше или больше нуля.

Четвертый элемент И 8, входы которого . 30 поразрядно соединены с информационными выходами сумматора 3, является индикатором

1нуля и вырабатывает на своем выходе единичный сигнал, если содержимое сумматора равно нулю. 1S

Элемент ИЛИ 9 служит для сборки сигна лов.

Элемент HE 10 является индикатором поло. жительного не равного нулю числа и формирует на своем выходе сигнал, если содержимое 20 сумматора 3 больше нуля.

Первый и второй элементы 11 и 12 задержки служат для задержки сигналов на время, необходимое для считывания информации со счетчиков 1 и 2. 25

Выходной блок 13 служит для выдачи информации об относительных координатах концов отрезков в ЭВМ в моменты поступления на его управляющие входы импульсов хотя бы с одного из выходов элементов И 6 и 7, Элемент ИЛИ 14 (фиг. 2 ) служит для сборки сигналов стробирования, разрешающих выдачу данных.

Элементы И 15., и И 15 служат для выдачи данных об относительных координатах прямолинейных отрезков со счетчиков 1 и 2 соответственно.

Устройство осуществляет обработку информации, представленной унитарным кодом, т.е. в виде единичных элементарных прираще- 40 ний по каждой из координат.

Счетчики 1 и 2 осуществляют суммирование приращений и1:й Х, = Х,. и М5У. =Ч., j 3 3

45 а сумматор 3 осуществляет вычисление функции рассогласования

F.. =, у. x.- Еах.у,, 1 где д Х; и д (. принимают значение либо *0", либо "1", В исходном состоянии содержимое счетчиков 1, 2 и сумматора 3 равны нулю. Работа устройства определяется знаком и эначениеь находящегося в сумматоре числа.

Если содержимое сумматора 3 равно нулю и положительно, то на вход элемента И 4, связанный с инверснь1м выходом знакового разряда сумматора 3, будет подаваться разрешающий потенциал и импульсы, приходящие на первый вход элемента И 4, будут проходить на вход счетчика 1, добавляя к его содержимому единичное приращение, и на первый управляющий вход сумматора З,.разрешая вычитание из содержимого сумматора 3, содержимое счетчика 2. Этот процесс повторяется с приходом каждого импульса до тех пор, пока содержимое сумматора 3 не станет отрицательным и элемент И 4 закроется.

Если содержимое сумматора равно нулю или отрицательно, то на вход элемента И 5 через элемент,ИЛИ 9 с выхода элемента И 8 или прямого знакового выхода сумматора 3 будет подаваться разрешающий потенциал, поэтому импульсы, приходящие на первый вход элемента И 5, будут поступать на вход счетчика 2, добавляя к его содержимому единпчное приращение, и на второй управляющий вход сумматора 3, разрешая суммирование содержимого счетчика 1 с содержимым сумматора 3, Этот. процесс повторяется с приходом каждого импульса до тех пор, пока. содержимое сумматора 3 не станет больше нуля и элемент И 5 закроется.

Если содержимое сумматора 3 меньше или больше нуля, то разрешающие потенциалы будут присутствовать соответственно на вторых входах элементов И 6 и 7, и если на первом входе этих элементов в это время появится импульс, то он пройдет на выход элемента и на управляющий вход блока 13, разрешая выдачу содержимого счетчиков 1 и 2 в магистраль. После этого счетчики 1, 2 и сумматор 3 обнуляются и, в зависимости от того, с како.

ro элемента поступил сигнал (с элемента И 6 или 7 ) на вход соответствующего счетчика 1 или 2, с выхода одного из элементов 11 или

12 задержки поступит сигнал, добавляя к содержимому счетчика единичное приращение и устройство может снова обрабатывать поступающие на его входы приращения.

Принцип работы устройства поясняется примером обработки реальной траектории, помещенном в таблице, где показаны состояния элементов устройства в процессе его работы.

1051556 l

ДУ. ьх

5 е номер

1 О

1 1

8 1

1 3;5

I, Приход каждого приращения на вход устройства-прототипа сопровождается выполнением следующих операций;: перенесение содержимого одного иэ счетчиков в блок рассогласованияодин такт - и выполнение логического условия.- один такт. На обработку одного приращения может потребоваться три такта.

Предлагаемое устройство является устройством предсказывающего типа. Выдача данных происходит в нем в момент прихода очередного приращения, т.е. без дополнительных

Ъ затрат времени, и один такт тре- . 4, буется на коррекцию содержимого счетчиков.

Таким образом, по быстродействию предлагаемое устройство превосходит устройствопрототип по крайней мере в три раза.

Предлагаемое устройство работает по лринципу прогнозирования и с приходом каждого очередного приращения сразу становится известно принадлежит ли это приращение к обрабатываемому отрезку или нет, поэтому устройство обладает высоким быстродействием и позволяет обрабатывать информацию по мере ее поступления, т.е. в реальном времени.

Предлагаемое устройство конструктивно проще базового объекта-прототипа и может обрабатывать информацию на скоростях, недоступных базовому варианту.

103 1Ыб (

Ф02. I

2051556

Составитель Н. Бочарова

Редактор E. Папп Техред В,Далекорей Корректор р, Тигор заказ 10266 Тираж 618 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по.делам изобретений и открытий

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

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