Вычислительное устройство для сокращения избыточности измерительных данных

С 1 ноо Советских Социалистических Республик(23) Приоритет рственнын комн Совета МинноБю бликовано 15.03.7 летеньелац нзобретеннйн открытнЙ Дата опуолцкования описанпи 31.05.76. Герасим Л, Х. Маскин и 71) Заявите ИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯЗБЬ 1 ТОЧНОСТИ ИЗМЕРИТЕЛЬНЬДАННЬ 1 Х(54) ВЬ 1 ЧИКРА 1 ЦЕН ИЯ Изобретение относится к вычислителыной технике и может быть использовано в многоканальных системахв которых принята цифровая (табличная) форма представления измерительных сигналов при передаче их по ка налам связи.Для улучшения характеристик телеметрических систем в их состав включают вычислительные устройства для сокращения избыто 1 ности измерительных данных, выпалняю щие адаптивное табулировавне измерительных сииналов и выравнивапие во времени потока элементов таблицы перед вводом их в канал передачи данных.Известно вычислительное устройство для 15 сокращения избыточности измерительных данных, содержащее блок выделения контролы 1 ых зна 1 сниЙ, олок кнроя погрешности аппроксимации, первые входы которых соединены со входом устройства, блок памя ти контрольных,значений, адресный, вход которого через перзую вептцльную группу соединен с выходом формирователя номеров источников сигнало 1. чис;овой вход через ,вто 1 рую вентильную группу соединен с выхо дом блока выделения контрольных значений, .выходсо вторьм входом блока контроля ,погрешности аппрок:имации, входом блока табулирования, выход которого через третью ,вентилыную группу соединен,с числовым вхо,2дом блока памяти буферного накопителя и через четвертую вентильную группу - со вторым входом блока выделения контрольных значений, блок памяти адресов разервных ячеек, числовой вход которого через пятую .вентильную группу соединен,с выходом указателя первой свободной ячейки буферного накопителя, адресный вход - с выходом фор.мирователя номеров источников сиги алов, вь.ход через шестую вентильнзую групну соед 11 нен с адреоным входом олока пам 11 т 11 буферного накопителя, через седьмую вентильную группу адресный вход блока памяти бу,Ферного накопителя соединен с выходом указателя первой занятой ячейки буферного накопителя, Адаптивное табулированце цзмери. тельных сигналоз,в известных устройствах выполняется методамц интерпо,".яппи. При этом вычисляемые в конце каждого 1 и 1 тервала интерполяции элементы таолцц измерительных сигналов выда 1 отся в канал связи ввреме:1 и, соответству 1 ощцс началам тех же самых интервалов, используя естественную задержку,сообщений в буферном накопителе перед передачеЙ 11 х по,канал связи. Это упрощает восстановлснце измерительных сцп;алов на приемной стсропе канала связи. Однако эти устройства могут применяться для обработки только таких измерительных сигналов, длительность интерваловинтерполяции которых априорно ограничена.Целью изобретения явл 1 ется повышение производителыностк устройства. В предлагаемом устр 011 ство Это достиГается тем, что В не. го введены анализатор счита 1 ных слов, анализатор списка,контрольных значений, регистр признака прерывания интервала интерполяции, элемент ИЛИ и вентилыные пруппы, причем выход блока памяти, контрольных значений соединен со входом анализатора списйи кОктро;.ьных зскаРний, Выход которого соед 1 кек с первым входом элемента ИЛИ, второй вход,которого соединен с первым,выходом блока контроля погрешности аппроксимации, Выход - со входом указателя первой свободной ячейки буферного накопителя и с управля 1 ощими входами четвертой, пятой и,восьмой вентильных групп, выход .формирователя номеров источНиков сипналов через вссыд ю вен-;илыуО группу соединен с числоВым входомлока памяти оуферпого накопителя, второй выход блока контроля погрешности аппроксимации соединен с управля 1 О- щими входами третьей и шестой вентильпых групп, числовой вход блока памяти адресов резервных ячеек соединен с адресным входом блока памяти буферного накопителя, чис- ЛОЛОЙ плОД блОка пахяти контрольных 31 Ячепий через девят"и вентиль 1 ю грпп соеди- НРН С ЕЬХОДОМ РРГИСТРЯ ПРИЗНЯКЯ ПРОРЫВЯПП иктРЯзяля иптерполяцч 1, ВыхОд блока таб- лирования через десятую вентильпую группу подключен к выходу устройства, выход блока памяти буферного накопителя через одиннадцатую вентильную круппу соедиНен с выходом устройства и через двеНадцатую вентильпую группу - с адресным входом блошка пагмяти контрольпых значений, выход блока памяти буферкого накопителя соединен со входом анализатора считанных слов, выход ,которого соед 1 НеИ с управляющими входами девятой, десятой, одинНадцатой и двенадцатой вентильных групп.На чертенсе показаНа блок.схема предлагаемого вы-Ислительного устройства.Схема содержит блок 1 выделения коНтрольных значений, блок 2 памяти коНтрольных значений, блок 3 контроля погрешности апПроксиъЯции, блок 4 табулировафния, формирователь 5,номеров источников сигналов, указатель б первой свободной ячейки буфер- кого нгкспителя, блок 7 памяти адресов резерв;ых я еек, блок 8 памяти буферного,на.копктел , указатель О первой занятой ячей 1 си буферНОГО накопите;я, анализатор 10 считанных слов, анализатор 11 списка контрольных значений, регистр 12 Ггризнака прерызания интервала интерполяции, элемент ИЛИ 13, вентилыные группы 14 - 25, вход 2 б и выход 27 устройства, входы 28 и 29 соответственно для тактоВых сигналов Т и Т 2,Устройство принудительно ограничивает длительности интервалов интерполяции измерительНых сигналов в зависимости от те. кущего уровНя заполненности буферного яаг 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 60 65 копителя, Устройство работает по тактам, соответствующим моментам Т, (Вход 28) поступления отсчетов измерительных сигналов Я его вход и моментам Т (вход 29) сьема данных с его Выхода. В прои.-,вольном такте Т на входы блока 1 выделения контрольных дначений и блока 3 контроля погрешности апнрокСимации поступает отсчет /г-го измерительного сипнала, а из блока памяти Контрольных значений извлекаетСя список контрольных значений данного измерительного сигнала, хранящийся по адресу К определяехому формирователем 5 номеров источников Сигналов, согласно устакозленНОЙ згрякее дисциплине их обслуживания. Извлече.Ны 1 Онисок контролыных экачений поступает В блок 4 табулирования,в блок 3 контроля погрешности аппроксимации и в анализатор ,сПиска контрольных значений. Блок 4 табу- лироВания по поступ 1 вшим контрольным значениям вычисляет коэффициенты полинома, Приближающие й-Й сипнал на текущем интервале аппровсимации, Блок 3 ко; троля погОешНости аппроксимацГи на основании контрольНых значений и вновь поступившего отсчета измерительного сигнала вычисляет,величину погрешности аппроксимации, которая имест место, ес,ти текущиЙ интер ВЯЛ и 11 терПоляции не прерывается на дап:ом такте работы устройства, и сравнивает вычисленную ,величину погрешпости с ее допустимой величиной. Анализатор 11 списка контрольных ,значений производит проверсу поступившеГО На его вход списка контрольных зЯче 1 Ий на ;НЯЛИЧИЕ В НЕМ ПРИЗНЯКЯ Пй)ИНДИТЕЛЬНОГО прерываНия интерВала интерполяции, ОтсутстВИЕ В СПИСКЕ КОНТРОЛЬ)НЫХ ЗНЯЧЕНИ 1 ПРИЗНЯ 1 ка принудительного прерывяния и,нахождение вычисленной величины погрешности аппроксихЯции в лределах заданного допуска свидетельстВуОт о ВозможНости продолже,ния текущего иНтервала интерполяции, В этом, случае сигналы на выходе анализатора 11 сПиОка контролыных значеНий и на выходах блока З,контроля погрешности анпроксимации отсутствуют, благодаря чему отсутствует сигнал на Выходе элемента ИЛИ, В результате открывается,вентильная группа 17, и список контрольных значений измерительных сигналов поступает в блок 1 выделения кентрольных значений, где он корректируетСИ с учетом поступившего в,данном такте отсчета изв 1 ерителыното сигнала. СкорреКтирозаИный список контрольных значений с выхода этого блока через вентильную группу 15,посту 1 пает на число,вой вход блокапамяти контролыных она Рнпй и записывается по адресу,г. Ежели в прочитапком списке контрольных значений отсутствует признак при,нудительного прерывания интервала интерполяции, но вычиСленная погрешность аппроксимации превышает допустимуо, блок контроля погрешности апПроксимяции формирует на своих выходах два управляОщих сигкала и интерВал интерполяции прерывается, Приэтом по одною сипналу вычисленные блокс:. табулирования коэффициенты аппроксимир, - ющего полинома через вентильнуо группу 1 б поступают на члсловой вход блока 8 памяп буферного накопителя. Они записываются в ячейку памяти, ранее зарезервированную для ,них, адрес которой хранится в Й-Й ячейке блока памяти адресов резервных ячеек и засылается на адресный вход блока, памяти буферного накопителя через вентильную грулпу 19. По другому сигналу, который через элемент 13 поступает на запрещающий вход вентильной группы 17 и на разрешающие входы вентильных групп 8 и 21, произьодится резервирование новой ячейки в блоке памяти буферного накопителя под элементы таблицы /.-го измерительного сигнала, При этом в блок памяти адресов резервных ячеек,по адресу / 3 аписывается содержимое указателя первой свободной ячейки буферного накопителя, а во вновь зарезервированную ячейку блока 8 памяти буферного накопителя записывае-,ся номер /г источника измерительноГо СИГнаЛа, Зам СодЕржИМОЕ КаэатЕЛя б первой свободной ячейки буферного накопителя увелиивается па единицу,Наличие сигнала на выходе, блока 3 предотвращает открывание вентильной группы 17, благодаря чему блок 1 выделения контрольных значений производит вычисление нового списка контрольных значений Й-го измерительного,сигнала, Для вычислений новых контролыных значений используется отсчет /гго сиднала, поступивший в данном такте работы устройства и принимаемый за начало нового интервала интерполяции. Вычисленный список контрольных значений через вентильную группу 15 поступает на числовой вход блока 2 памяти контрольных значений и записывается по адресу Й,Если в прочитанном,слиске контрольных значений присутствует признак принудительного прерывания интервала интерполяции, ранее записанный в блок памяти контрольных значений в одном из тактов Т 2, анализатор 11 сдиска контрольных значений формирует на своем выходе управляющий сигнал, поступающий на вход элемента ИЛИ. Под действием этого сигнала производится резервирование новой ячейками,в памяти буферного накопителя для Й-го измерительного сигнала, а также вычислсние и запись в,блок 2 памя. ти контрольных эачений нового списка контрольных значений /г-го измерительного сигнала. В произвольпом такте Т. производится считывание очередной ячейки блока памяти оуферного накопителя, адрес которой определяется указателем первой занятой ячейки буферного накопителя и засылается на адресный вход блошка памяти буферного накопителя через вентильную группу 20, Прочитанное слово поступает на вход анализатора 1 О считанных слов, Если считана за 1)езервированая, но не успевшая еще заполниться ячейка, анализатор 10 считанных слов фор 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65.Ир,иа своем Выходе управляющий с.":гнал, под действием которого хранящийся в этой ячейке номер источника измерительного сигнал а через вентильнуо группу 25 засылается на адресный вход блока памяти контрольных значений. Затем,производится считывание списка контрольных значений, хранящегося в блоке 2 памяти контрольных значений по этому адресу. Считанный список контрольных значений поступает в блок 4 табулирования, где,производится вычисление коэффициентов аппроксимирующего полинома, которь.е через вентильную групу 23 выдмотся на выход 27 устройства. В блок 2 на место считанного бписка контрольных значений записывается признак прин дительного прерывания интервала интерполяции, 1 ход этого признака поступает на числовой вход блока памяти контрольных значений с выхода регистра 12 признака пре,рывания, где он постоянно хранится, через вентильнуо группу 22. Если считана уже заполненная ячейка блока памяти б ферного накопителя, содержащиеся в ней элементы таблицы через вентильную группу 24 поступают на выход 27 устройства.Выполнение такта Т.как в одном, так и в другом случае заканчивается увеличением на единицу содержимого указателя б.Формула изобретенияВычислительное устройство для соиращения избыточности измерительных данных, содержащее блок Выделения контрольных значений, блок контроля погрешности аппроксимации, первые входы которых соединены со Входом устройства, блок памяти контрольных значений, адресный,вход которого через первую вентильную группу соединен с выходом формирователя номеров истонников сигналов, числовой вход - через вторую вентильную группу соединен с выходом блока выделения контрольпь:х значений, выход - со вторым входом блока контроля погрешности аппроксимации, входом блока табулирования, выход которого через третью вентпльную группу соединен с числовым входом блока памяти буферного накопителя и через четвертую вентильную группу - со вторым входом блока выделения контрольных значений, блок,памяти адресов резервных ячеек, числовой вход которого через пятую вентильную группу соединен с Выходом указателя перВОй свободной ячейки буферного накопителя, адресный вход - с выходом формирователя номеров источников сигналов, выход - через шестую вентильную группу соединен с адресным входом блока памяти буферного накопителя, через седьмчо вентильную гр пп адресный ,вход блока памяти буферного накопителя соединен,с выходом указателя первой заснятой ячейки буферного накопителя, о т л и ч а ю щ еес я тем, что, с целью повышения производительности устройства, в него возведены анализатор считанных слов, анализатор списка506862 Составитель А. ЖереновТекред Т. Колесова Корректор Т, Добровольская Редактор Л. Тюрина 31 кк" 1085 гб Ивд.1174 Тираж 864 Подписное Ц 1-И 1411 И Государственного когвитета Совета Министров СССР но лслага изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4,5Типография, пр, Сапунова, 2 контрольных значений, регистр признака прерывания интервала интерполяции, элемент ИЛИ и вентильные группы, причем выход блока памяти контрольных,значений соединен со входом анализатора списка контрольных значений, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с перовым выходом блока коятроля погрешности аппроксимации, выход в со входом указателя первой свободной ячейки буфер 1 ного накопителя и с управляющими входами четвертой, пятой и восьмой вентильных групп, выход формирователя номеров источников сипналов через восьмую вентильную группу соединен с числовым входом блока памяти буферното накопителя, второй выход блока контроля попрешности аппрок 1 симации соединен с управляющими входами третьей и шестой вентильных групп,число 1 вой вход блока памяти адресов резерв:ных ячеек соединении с адресным входном блока памяти буферного на 1 копителя, числовой вход блока памяти контрольных значений через де вятую вентильную групну соединен с выходомрегистра признака прерывания интервала интерполяции, выход блока табулирования через десятую вентильную группу подключен к выходу устройства, выход блока памяти бу ферного накопителя через одиннадцатуювентильную группу соединен с выходом устройства и через двенадцатую вентильную группу - с адресньгм входом блошка,памяти контрольных значений, выход блока памяти 15 буферного нако 1 пителя соединен со входоманализатора считанных слов, выход которого соединен с управля 1 ощими входами девятой, десятой, одиннадцатой и двенадцатой вентильных прупп.