Устройство для передачи информации

"ф РЫКА ь 1 р,еучщу4 май" О ПИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(51)М. К .2 С 08 С 15/06 с присоединением заявки Мо Государствеииый комитет.СССР по делам изобретеиий и открытийДата опубликования описания 070780(72) Авторы изобретения Ю.С.Климов, С.К.ТургенКова и А.Б.Шадрин Ленинградское ордена Октябрьской Революции высшее инженерное морское училище им. С.О.Макарова(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ Изобретение относится к областителемеханики и может быть использовано в системах сбора данных, в многоканальных системах измерения, контроля и управления, в том числе в телеизмерительных системах для сокращения избыточности коммутируемых . данных.Известны устройства для передачиинформации, содержащие ключи, анализатор информации, блок суммирования,деления, сравнения, предназначенныедля сокращения избыточности измерительных данных 1,21 . В таких устройствах блоки работают последовательно 151 и. по жесткой программе, причем частьблоков анализатора информации аналогична внешним блокам (суммирования,деления, сравнення наиболее сложных.по построению), поэтому иэ-эа жесткости программы и невозможности многоцелевого применения блоков (какдля анализа сигналов, так и для перестройки частот опроса сигналов)они имеют низкое быстродействие, 25определяемое суммарным временем последовательной работы всех блоков.Известны также анализаторы информации, например коррелометры, состоящие из соединенных последовательно 30 аналого-цифровых преобразователей (АЦП), оперативного ЗУ; арифметического устройства, ЗУ"вероятностных -" характеристик, входы которых соединены с блоком управления жесткой (программой (31. Недостатком коррело" метров является жесткость управления связями и параметрами их основных узлов, а отсюда низкое быстродействие анализа информации в многоканальных системах и сложность использования их в качестве анализаторов инФормации.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для передачи информации, содеркащее датчики, выходной блок и групповой адаптивный коммутатор, включающий многоканальный АЦП, первый выход которого соединен со входом оперативного запоминающего блока, коммутатор опроса, первый вход которого объединен с вторым входом многоканального АЦП и подключен к выходам датчиков, многоканальный генератор частот, первый выход которого соединен со вторым входом коммутатора опроса, первый вход - с первым выходом программного запоминающего блока адресов, запоминающий блокпрограмм частот, запоминающий блок вероятностных характеристик, арифметический блоК, выходы которого соединены соответственно с первым входом блока деления и входом блока определения тактовой частоты, первыйвыход коммутатора опроса подключенк первому выходу устройства, ко второму выходу которого подключен второй выход программного запоминающего блока адресов 41.Недостатком устройства является низкое быстродейСтвие определения текущей оптимальной программы частот.Целью изобретения является повышение быстродействия устройства приисследовании многомерных случайныхпроцессов.. Эта цель достигается тем, что в устройство для передачи информации введены дополнительные групповые адаптивные коммутаторы, регистры, блок коммутации, блок программного управления, первые выход и вход которого через первый регистр соединены с первым входом и выходом блокакоммутации, вторые выход и вход черезвторой регистр - с входом и выходомвыходного блока. В каждый групповойадаптивный коммутатор введены блокикоммутации, управляющий, выходнойи дополнительный регистры, блокпрограммного управления, программныйзапоминающий блок вариационных рядовчастоты. Вторые выход и вход АЦП,выход и второй вход оперативного запоминающего блока, выход и вход арифметического блока изапоминающегоблока вероятностных характеристик соединены соответственно через первый, второй, третий и четвертый дополнительные регистры с первыми, вторыми,третьими и четвертыми входами и выходами первого блока коммутации, пятыевыход и вход которого соединены спервыми входом и выходом управляющегорегистра. Выход и третий вход коммутатора опроса, вторые выход и вход многоканального генератора частот, второй выход и вход программного запоминающего блоха адресов, выход и вход программного запоминающего блока вариационных рядов частот и запоминающего блока программ частот соединены соответственно через пятый, шестой седьмой, восьмой и девятый дополнительные регистры с первыми, втоыии, третьиьа, четвертыми и пяты= ми входами и выходами второго блока коммутации, шестые выход и вход которого соединены со вторыми входом и выходом управляющего регистра, третьи выход и вход которого соединены с первыми входом и выходом блока программного управления, вторые выход и,входкоторого через выходной регистр соединены со вторыми входами и выходами блока коммутации.65 мандам с блока программного управлеНа чертеже приведена структурнаясхема предлагаемого устройства.Оно содержит групповые адаптивныекоммутаторы 1 -1, многоканальныйАЦП, оперативный запоминающий блок3, арифметический блок 4, запоминающий блок вероятностных характеристик5, первый блок коммутации 6, коммутатор опроса 7, многоканальный генератор частот 8, программные запоминающие блоки адресов 9, вариационныхрядов частот 10 запоминающий блокпрограмм частот 11, второй блок коммутации 12, блок программного управления 13, управляющий регистр 14,выходной регистр 15, дополнительные 15 регистры (первый-девятый) 16-24,блок коммутации 25, блок программного управления 26, первый 27 и второй28 регистры, выходной блок 29 и датчики 3020 Предлагаемое устройство состоитиз .одинаковых групповых адаптивныхкоммутаторов 1 -1, которые работают по одинаковых йрограммам Р -Р 1Поэтому рассмотрим принцип работйгруппового адаптивного коммутатора 1,по программе Р, задаваемой в блокпрограммного управления 13 черезего выходной регистр 15, блок коммутации 25, первый регистр 27 блокапрограммного управления 26.Группа сигналов с датчиков 30поступает в многоканальный АЦП 2 икоммутатор опроса 7. АЦП 2, оперативный запоминающий блок 3, арифметический блок 4, запоминающий блоквероятностных характеристик 5, дополнительные регистры 16-19, первыйблок коммутации 6, управляющий реристр 14 и блок программного управления 13 совместно определяют набор 40 корреляционных функций В сигналовХ по рекуррентному алгоритмуВк+ 1 к (П к Вк) (1)Пк ХкХк)где В 1 В. - текущая и предыдущая 45 оценки В;11 к - текущее произведениезначений Хк, на задержанные значения Х +зна задержку Ч; = дЯ,";50 Рк к, - весовой коэффициент,дТ -шаг на задержке.Отсчеты Х формируются из сигналов х 6 Х в АЦП 2. Заделанные отсчеты Хк,.т, получаются в оперативномзапоминающем блоке 3, Все арифметические операции в алгоритмах (1)выполняются в арифметическом блоке 4.Запоминающие оценок Вк)и Вк,осуществляется в запоминающем олоке 5.60 Обмен данными между блоками 2, 3,4 и 5 осуществляется через однотипные дополнительные регистры (с ключами обмена командами) 16, 17, 18 и 19, первый блок коммутации 6 по кония 13 через его управляющий регистр 14.После й циклов будут получены корреляционные Функции К. Затем производится нормирование корреляционных Функций 1 Р Я = й(С)/(0) 5 й(0) - нулевая ордината Функции К и определение интервалов корреляции Сд по алгоритмам1- ,(Р(Р-О;),. 1 ОЕфа о.; ) -до;б =4 М, 3=агде ч , 0 - текущая и предыдущаяоценки средней суммыординат рИф; 15)Р (И)- модуль )-й ординатыФункции Р(с);Ц - оценка средней суммыпри ) а, когда (Оц -Ю ) впеРвые большеили равна нулю;йЛ - шаг по задержке.ГПо полученным оценкам Сопределяются частоты опроса каналов 1 ХО 1, 1 о=с по каждому каналу. При этом определение р,О;б, производитсясовместно оперативным запоминающим блоком 3 (хранит текущие оценки), арифметическим блоком 4 (выполняет все арифметические операции алгоритмов (2, запоминающим блоком вероятностных характеристик 5, дополнительными регистрами 18, 19, управляюцим регистром 14 и первым блоком коммутации 6 по командам с блока програм- З 5 много управления 13.Совместно оперативным запоминающим блоком 3, арифметическим блоком4, запоминающим блоком вероятностных характеристик 5, дополннтельны-40 ми регистрами 17, 18, 19, управляющим регистром 14, первым й вторым блоками коммутации б и 12, програм,мным запоминающим блоком вариационных рядов частот 10, дополнительным 45 регистром 23 по командам с блока программного управления 13 производится упорядочивание частот 1 Яввариациойный ряд частот 1 с адресами А) и разбиение на щ равных 5 Огрупп по и каналам. При этом все операции по перебору и сравнению частот .выполняются совместно блоками3, 4, 17, 17, б и 14, а оценкизапоминаются в блоке 10. Адреса Ъ 55 частот ГАД запоминаются в программном эапоминаюцем блоке адресов 9. Совместно блоками 3,10 дополнительными регистрами 23, 17, первым блоком 6, регистром 14 и вторым блокомкоммутации 12 по командам с блока програм- бО много управления 13 производится выделение й-ых частот иэ вариационного ряда 1 Ь) 61 Ь, которые запоминаются в блоке 3. С помощью блока 4, регистров 18, блока коммутации б, регистров 17 и блока 3 определяется суммарная тактовая частота Г а % Г,Ь ф, е 1 "ь, а также относительные часы Ь - "Ь; /ой фь фью. Полученные относительные частотй 1 аь, запоминаются вместо оценок Фь в блоке 3. Затем с блока 11 через регистр24, блок коммутации 12, регистр 14,блок коммутации 6, регистр 18 в арифметический блок 4 вызываются наборыцопустимых частот (Ъ ), которые поЧленно сравниваются с набором частот9 например, пофарп ( ф,аъ. - Ьа;1)где Ьо. - члены допустимых частот,при которых сумма разностейчленов измеренных Й,. и до"пустимых Ь частот мйнимальна.Выбранный набор допустимых. частот1 Ь Даф с блока 11 через регистр 24,блок коммутации 12 и регистр 21 записывается в генератор частот 8, кудатакже с блока 3 через блоки 17, б,14 и 21 вызывается тактовая частотаГр, а адрес А выбранного допустимого набора частот 1 Ьс блока 11 через блоки 24, 12, 22 записываются вблок адресов 9, который управляетраспределением адресов частот Уц,Формируемых в генераторе частот 8 изотносительных частот Ь и тактовойчастоты Г, Гс = Ь 1 О. Вс частотами ЗАГС и адресами Апроизводится управление частотами и адресами опроса коммутатора 7.Из описания работы группового адаптивного коммутатора 1 видно, что вотличие от прототипа в предложенномустройстве максимально используютсявозможности меньшего числа Функциональных узлов при максимально возможной скорости асинхронного обмена между ними через однотипные регистры16 - 24, блоки коммутации 6, 12 и управляюций регистр 14. При этомуправление групповыми адаптивнымикоммутаторами 1 -1 производитсяс помоцью однотипных выходных регистров 15 блока коммутации 25, регистра27, 28, блока программного управления 26 по обцей программе Ро Б 1 Р),хранимой в блоке программного управления 26, программа Рр в которой можетзадаваться с помоцью вторых регистров28 и выходйого блока 29. Такое построение устройства передачи информации позволяет максимально использовать скорость обмена между любымиблоками групповых адаптивных коммутаторов 1 -1 , а значит при даннойсовокупности Функциональных блоков2, 11 и 13 можно достигнуть максимального быстродействия адаптивнойпрограммной коммутации.формула изобретения,Устройство для передачи информации,содержащее датчик, выходной блок и746660 аж 682 Подписнбе Заказ 395 лиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная групповой адаптивный коммутатор,включающиймногоканальный"аналого цифровой преобразователь (АЦП), пер"вый Ъыходкоторбго"соединен со входомоперативного запоминающего блока;коммутатор опроса, первый вход которого объединен с первым входом многоканального АЦП и-подключен к"-выхо- дам датчиков, многоканальный генератор часто 1, первый вйход которогосоединен со вторым входом Коммутатора опроса, первый вход - с первым выходом программного запоййнающегоблока адресов, запоминающий блокпрограмм частот, запоминающий блоквероятностных характеристик, арифметический блок, о т л и ча ю щ е ес я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в него вве"дЖЙГдойблйителън 61 егрупповые адаптивные коммутаторы, регистры, блбккоммутации, блок программного управлеййя, первые выход й входКоторбгочерез первый регистр соединены спервыми входом и выходом блоКа ком- "мутации", -вторые выход и вход второго регистра - с входом и выходом выходного блока, в каждый групповойадаптивный коммутатор введены блокикоммутации, управляющий, выходнбй идополнительные регистры, блок программного управления, программный запоминающий блок вариационных рядовчастоты, вторые выход и вход АЦП,выход и второй вход оперативного запоминающего блока, выход и входарифметического блока и запоминающе-,.го блока вероятностных характеристик сбединены соответственно черезпервый, второй, третий и четвертый дополнительные регистры с первыми,вторыми, третьими и четвертыми входами и выходами первого блока коммутации, пятые выход и вход которогосоединены с первыми входом и выходомуправляющего регистра, выход и третий вход коммутатора опроса, вторыевыход и вход многоканального генератора частот, второй выход и входпрограммного запоминающего блокаадресов, выход и вход программногозапоминающего блока вариационныхрядов частот и запоминающего блокапрограмм частот соединены соответственно через пятый, шестой, седьмой,восьмой и девятый дополнительныерегистры с первыми, вторыми, третьими четвертыми ипятыми входами и выходами второго блока коммутации,шестые выход и вход которого соединена со вторыми Входом и выходом2 О управляющего регистра, третьи выходи вход которого соединены с первыми входом и выходом блока программного управления, вторые выход и входкоторого через выходной регистр со 25 единены со вторыми входами и выходами блока коммутации.Источники информации,принятые во вниманиери экспертизе1. Авторское свидетельство СССРЩо 9447838, кл. Н 03 К 17/04, 1973.2, Авторское свидетельство СССР9335711, кл. 6 08 С 19/06, 1969.3. Мйрский Г.Я. Аппаратурное определение характеристик случайныхпроцессов, М., "Энергия", 1972,4. Авторское свидетельство СССРпо заявке 92426294/28-24 (144216),кл, С 08 С 15/06, 24.05.77 (прототип),