Устройство для обработки и сжатия информации

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ И СЖАТИЯ ИНФОРМАЦИИ,.содержащее регистр текущей выборки, прямой информационньй выход которого соединен с информационным входом буферного блока памяти , адресный вход которого подключен к выходу мультиплексора, первый вход которого соединен с информационным выходом счетчика адреса записи, установочный вход которого объединен с установочным входом счетчика адреса считывания и является входом начальной установки нуля устройства, выход первого элемента задержки подключен к входу второго элемента задержки и входу управления считыванием буферного блока памяти, информационный выход которого является информационньи выходом устройства, выход второго элемента/ задержки соединен с синхровходом счетчика адреса считьшания, информационньм выход которого подключен к второму входу мультиплексора, управляющий которого объединен с входом первого элемента задержки и является входом синхронизации опроса устройства, информационный вход регистра текущей выборки является информационным входом устройства, первый и второй сумматоры , элемент ИЛИ, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит третий VI четвертый сумматоры, первый и второй регистры и элемент И, выход которого соединен с входом управления записью буферного блока памяти, синхровходом счетчика адреса записи и синхро.входами первого и второго регистров соответственно, инверсный информационный и прямой информационный выходы которых соединены с первыми входами соответственно первого и второго сумматоров, выходы переноса которых подключены соответственно к первому и второму входам элемента (Л ИЛИ, выход которого подключен к первому входу элемента И, второй вход которого объединен с синхровходом регистра текущей выборки и является входом синхронизации устройства,, прямой информационный вьЬсод регистра текущей выборки подключен к второму входу первого сумматора и первому входу третьего сумматора, выход которого соединен с информационным входом первого регистра, установочный вход которого объединен с установочным входом второго регистра и образует вход начальной установки нуля устройства , инверсный информационньм выход регистра текущей выборки соединен с вторым входом второго сумматора и первым входом четвертого сумматора, выход которого подключен к информационному входу второго регистра, вторые входы третьего и четвертого сумматоров являются соответственно первым и вторым входами задания параметра устройства, входы переноса пер

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОИИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) Í1) ЗСЮ G06F 1500

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3562165/18-24 (22) 04.02.83 (46) 07.07.84. Бюл. 1Ф 25 (72) Э.И. Криман, Л.Г. Геворков и М.M. Тагиев (53) 681.32(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

11 - 435552, кл. G 06 F 15/00, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 531158, кл. С 06 F 15/00, 1974 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ И

СЖАТИЯ ИНФОРМАЦИИ, содержащее регистр текущей выборки, прямой информационный выход которого соединен с информационным входом буферного блока памяти, адресный вход которого подключен к выходу мультиплексора, первый вход которого соединен с информационным выходом счетчика адреса записи, установочный вход которого объединен с установочным входом счетчика адреса считывания и является входом начальной установки нуля устройства, выход первого элемента задержки подключен к входу второго элемента задержки и входу управления считыванием буферного блока памяти, информационный выход которого является информационным выходом устройства, выход второго элемента задержки соединен с синхровходом счетчика адреса считывания, информационный выход которого подключен к второму входу мультиплексора, управляющий вход которого объединен с входом первого элемента задержки и является входом синхронизации опроса устройства, информационный вход регистра текущей выборки является информационным вхопом устройства, первый и второй сумматоры, элемент ИЛИ, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, оно соде ржит третий и четвертый сумматоры, первый и второй регистры и элемент И, выход которого соединен с входом управления записью буферного блока памяти, синхровходом счетчика адреса записи и синхровходами первого и второго регистров соответственно, инверсный информационный и прямой информационный выходы которых соединены с первыми входами соответственно первого и второго сумматоров выходы переноса которых подключены соответственно к первому и второму входам элемента

ИЛИ, выход которого подключен к первому входу элемента И, второй вход которого объединен с синхровходом регистра текущей выборки и явля— ется входом синхронизации устройства,. прямой информационный вь1ход регистра текущей выборки подключен к второму входу первого сумматора и первому входу третьего сумматора, выход которого соединен с информационным входом первого регистра, установочный вход которого объединен с установочным входом второго регистра и образует вход начальной установки нуля устройства, инверсный информационный выход регистра текущей выборки соединен с вторым входом второго сумматора и первым входом четвертого сумматора, выход которого подключен к информационному входу второго регистра, вторые входы третьего и четвертого сумматоров являются соответственно первым и вторым входами задания параметра устройства, входы переноса пер1101832 ляется как

g. (k+a) с ((2k-1) 20 вого, второго и третьего сумматоров объединены и являются входом логического нуля устройства, а вход переноИзобретение относится к информационно-измерительной и вычислительной технике и может быть использовано для сжатия информации в многоканальных телеметрических системах с временным разделением каналов.

Известно устройство для обработки и сжатия информации, содержащее регистр текущей выборки, регистр числа, сумматор, оперативную память со . 10 счетчиками адреса, элементы И,ИЛИ (I)

Недостатком такого устройства является низкое быстродействие, обус— ловленное двумя последовательными операциями сравнения, приводимыми для каждой выборки входного сигнала.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство для обработки и сжатия информации, состоящее из k-разрядного регистра текущей выборки, выход которого соединен с первым входом сумматора, старшие k-а- прямых и инверсных вы2S ходов которого подключены к входам элементов И-НЕ, выходы которых подключены к входам элемента ИЛИ, к третьему входу которого подключен

Выход схемы сравнения, к первым входам которой подключены оставшиеся а-младших разрядов регистра текущей выборки, а к вторым — прямые и инвер сные шины апертуры, буферного оперативного запоминающего устройства и адресных счетчиков, выходы которых "S через мультиплексор соединены с адресными входами буфер ого запоминаю— щего устройства )2j.

Низкое быстродействие известного 10 устройства обусловлено двумя операциями сравнения, первая иэ которых осуществляется над k разрядами, где k — разрядность поступающих выборов x(t) а вторая — над а раз- <5 .рядами, где а — разрядность максимальной апертуры са четвертого сумматора является входом логической единицы устройства.

Пос кольку с max 2, то а 6 k — 1, cIieдовательно, время выполнения операций сравнения в в одном такте ойредел где i< — время выполнения операции суммирования для одного разряда выборки.

Время Т обработки одной выборки для - ;ñòBà определяется выражением

Т = "a,k+a) + мак. л БЬЗ 1 ь рл где — время записи в буферном опеБЗ ративном запоминающем устройстве; р — время записи в параллельный регистр числа.

Целью изобретения является угрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее регистр текущей выборки., прямой информационный выход которого соединен с информационным входом буферного блока памяти, адресный вход которого подключен к выходу мультиплексора, первый вход которого соединен с информационным выходом счетчика адреса записи, установочный вход которого объединен с установочным входом счетчика адреса считывания и является входом начальной установки нуля устройства, выход первого элемента задержки под— ключен к входу второго элемента задержки и входу управления считыванием буферного блока памяти, информационный выход которого является информационным выходом устройства, выход второго элемента задержки соединен с синхровходом счетчика адреса считывания, информационный выход которого подключен к второму входу мультиплексора, управляющий вход ко!

101832 4 торага объединен с входом первого элемента задержки и является входом синхронизации опроса устройства, информационный вход регистра текущей выборки является информационным вхо5 дам устройства, первый и второй сумматоры, элемент ИЛИ, содержит третий и четвертый сумматоры, первый и второй регистры и элемент И, выход которого соединен с входом управления записью буферного блока памяти, син.— хровхадом счетчика адреса записи и синхровходами первого и второго регистров соответственно, инверсный информационный и прямой информационный . выходы которых соединены с первыми входами соответственно первого и второго сумматоров, выходы. переноса которых подключены соответственно к первому и второму входам элемента

ИЛИ, выход которого подключен к первому входу элемента И, второй вход которого объединен с синхровходом регистра текущей выборки и является входом синхронизации устройства, 25 прямой информационный выход регистра текущей выборки подключен к второму входу первого сумматора и первому входу третьего сумматора, выход которого соединен с инфомационным входом первого регистра, установочный вход которого объединен с установочным входом второго регистра и образует вход начальной установки нуля устройства,. инверсный информационный выход регистра текущей выборки

35 соединен с вторым входом, второго сумматора и первым входом четвертого сумматора, выход которого подключен к информационному входу второго регист40 ра, вторые входы третьего и четвертого сумматоров являются соответственно первым и вторым входами задания параметра устройства, входы переноса перного второго и третьего сумматоров

Э

45 объединены и являются входом логическога нуля устройства, а вход переноса четвертого сумматора является входом логической единицы устройства.

На чертеже представлена блок-схема

50 устройства для обработки и сжатия информации.

Устройство для обработки и сжатия информации состоит из регистра 1 те— кущей выборки, вход которого является 55 входом устройства, прямые выходы 2 которого подключены к первым входам (k+1-разрядного) сумматора 3, а инверсные выходы 4 регистра 1 подклкчены к первым входам .сумматора 5, вторые входы сумматоров 3 и 5 соответственна являются первым и вторым входами б и 7 задания параметров (прямой и инверсной апертуры), выходы сумматоров 3 и 5 подключены к входам регистра 8 и регистра 9 (k+1 †ðàçðÿäных), инверсные выходы регистра 8 подключены к первым входам (k+1-разряднога) сумматора 10, к вторым входам которого подключены прямые выходы регистра 1, прямые выходы регистра

9 подключены к входам (k+1-разрядно"o) сумматора 11, к вторым входам которого подключены инверсные выходы регистра 1, выходы переноса сумматоров 10 и 11 подключены к входам элемента ИЛИ 12, выход которого подключен к первому входу элемента И 13, второй вход которого является входом 14 синхронизации, который также подключен к синхровхаду 15 регистра 1, входы 16 которого являются входами устройства.

Выход элемента И 13 подключен к синхравходам регистров 8 и 9, входу 17 управления записью буферного блока

18 памяти и входу счетчика 19 адреса записи, выход которого подключен к первому входу мультиплексора 20, к второму входу которого подключен выход счетчика 21 адреса считывания.

Вход 22 синхронизации опроса подключен к управляющему входу мультиплексора 20 и к входу первого элемента

23 задержки, выход которого подключен к входу 24 управления считыванием блока 18 и к входу второго элемента 25 задержки, выход которого подключен к входу счетчика 21, выхоц мультиплексора 20 подключен к адресному входу 26 блока 18, выход 27 катар-го является выходом устройства, к входам переноса сумматора 5 подключен вход 28 логической единицы, а к входу переноса сумматоров 3, 10 и 11 подключен вход 29 логического нуля, к входам 30 блока 18 подключены прямые выходы регистра 1, к установочным входам счетчиков 19 и

22, регистров 8 и 9 подключен вход

31 начальной установки нуля.

Устройства работает следующим образом.

В начальный момент (t = О) регистры 8 и 9, счетчики 19 и 21 сбрасываются импульсом по входу 31. Первая выборка Х(1) записывается с помощью импульса на входе 14 в регистр 1

1101832

На сумматорах 3,4,10 и 11 вычисляются соответственно У1(1), У2(1), УЗ(1), В4(1), величины которых равны

У1(1)- = Х(1)+ Ь;

У2 (1) = Х(1)+ g +1 = Х(1) — Ь;

УЗ(1) = Х(1)+Ф= Х(1)+(2 — 1)=Х(1)" 1

У4(1) = Х(1) + Ф= Х(1)+(2 — 1)=-Х(1) — I, к

Если Х(1) = О, то устройство ждет первой нулевой выборки. Если Х(1) ) 0, то возникают сигналы перекоса на сумматорах 10 и 11, которые, пройдя через элемент ИЛИ 12, открывают элемент И 13 и пропускают синхроимпульс с входа 14, записывающий Х(1) с выхода 2 регистра 1 в блок 18, прибавляющий единицу к содержимому счетчика 19 и записывающий У1(1) и У2(1) с выходов сумматоров 3 и 5 в регистры 2

8 и 9 соответственно.

Следующая выборка Х(2) также записывается в регистр 1, а на выходах сумматоров 10 и 11 появляются числа

УЗ (2) и У4 (2) . 25

УЗ(2) = Х(2) + У1(1) = (2)-(Х(1)+

+ Q )-1=(2) — ХГ1) — Ь вЂ” 1 У4(2) «Х(2)+

+У2(1) = — Х(2) — 1+(X(1) — h )=(Х(1)-Х(2) — Ь вЂ” 1. Если УЗ (2) ) О или зо

У4(2) > О, то на выходе переноса одного из сумматоров 10 или 11 появляется сигнал, который, пройдя через элемент ИЛИ 12, открывает элемент

И 13 и Х(2) записывается в блок 18, к содержимому счетчика 19 прибавляется 1, а вв регистры 8 и 9 записываются соответственно У1(2) и У2(2). Если

УЗ(2).(.О и У4(2) с О, то это означает, что 40 (Х(2)-Х(1) а Ь и (Х(1)-Х(2) Ь т.е.

/Х(2) -Х(1) / Ь, сигнал переноса не возникает и элемент И 13 остается закрытым по первому входу, так как на обоих входах элемента ИЛИ 12 имеются нулевые сиг. налы. Следовательно, в регистре 8 всегда хранится величина (Х + Ь ), а в регистре 9 — величина (Х вЂ” Ь ), к

Х где X — величина последней неиз50 пыточной выборки, и появление единицы на выходе элемента ИЛИ 12 следует из описанного и происходит только при выполнении условия

X(i) — (Х + ) — 1 ) О

-X(i) + (Х - Ь) - »0, к а поскольку величины выборок X(i) целые положительные двоичные числа, то это условие эквивалентно условию неизбыточности выборки X(i):/X(i)—

-Х />5 . На входы 30 блока 18 постуЛ пает неравномерно во времени поток неизбыточных выборок Х (i). Блок 18 служит для выравнивания этого потока во времени, что осуществляется с помощью подачи импульсов опроса постоянной частоты по входу 22, которые, поступая на управляющий вход мультиплексора 20, подключают на адресный вход 2б блока 18 выход счетчика 21; задержавшись элементом 23 задержки на время, достаточное для установки адреса считьпзания, они поступают на вход 24 считывания блока 18 и на его выходе появляется записанная по поданному на вход 26 адресу выборка Х"(i). Задержавшись вторым элементом 25 задержки на время, достаточное для выполнения блоком

18 операции считывания, они поступают на вход счетчика 21 и прибавляют к его содержимому "1", подготавливая адрес следующей, подлежащей считыванию, ячейки.

Время выполнения всех операций при анализе одной выборки предлагаемым устройством определится временем параллельных операций сложения k+1— разрядными сумматорами 10 и 11, 3 и

5 и наибольшей из величин интервалов времени, необходимых для выполнения операции записи буферного блока памяти ьЬ-,„ и временем i „ параллельно выполняемой записи в регистры 8 и 9 л

Т = (k + 1)c мак

О л ре

Таким образом, предлагаемое устройство проще известного и/или дает увеличение быстродействия по сравнению с прототипом на (a — 1)7» $c) .

1101832

Составитель А. Баранов

Редактор В. Иванова Техред A.Áàáèíåö Корректор 0 Тигор

Заказ 4769/33 Тираж Ь99 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