Устройство для передачи данных с адаптивным формированием служебной информации

3 10014Для 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 1 О блока кодирования отсчета подключены к гервому выходу синхронизатора, Второй выход которого соединен с сижронизируюшим входом бпока кодирования интервалов времени, управляющий выход 1 Б которого подключен к управляюшему 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 бпок сравне-р ния, вход которого соединен с выходом бчока кодирования интервалов времени, а выход подключен к управляющимвходам блока оперативной памяти, выходного блока формирования кадра и регист- зо ра адреса, соединенного выходом с адресным входом выходного блока формированиякадра, при этом сигнальный выход входного блока сжатия данных подключен к управляюшим входам блока вен 35 тилей 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 ко- МЕторого через блок вентилей подключены к соответствующим входам регистра 45 адреса, причем третий ВЫход синхронизатора соединен с синхронизируюшим входом бпока оперативной памяти. На фиг, 1 изображена структурная электрическая схема устройства;на фиг. 2 а, б представлены форматы кадра, соответствующие 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, элементИ 8, дешифратор 9, блок 10 вентилей,регистр 11 адреса, выходной блок 12формирования кадра,УстройстВо работает следующим образом.Текущие отсчеты измерительных сигналов датчиков поступают на вход блока1 сжатия данных, который по используемому алгоритму сокрашения избыточности определяет среди них существенныеотсчеты. Если отсчет признан существенным, то на сигнальном выходе неиз -быточности блока 1 устанавливаетсяединичный потенциал, открывающийэлемент 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" привыявлении первого существенного слова,3 фкаждого кадра (под кадром понимается опрос.Всех датчиков), которая затем заносится во временной разряд в блоке 12 фор -мирования кадра (2 разряд - фиг, 2 С,1 Ч++2) разряд - фиг. 2 5). В остальныхже словах каждого кадра во временнойразряд бпоком 2 кодирования интервалов времени заносится "0" (й.ъ+ 3разряд и т. д, - фиг. 2 О ). Значениекаждого существенного отсчета кодируется блоком 3 кодирования отсчета ипоступает в блок 7 оперативной памяти.Блок 4 кодирования адреса представляет собой счетчик, который по импульсамс первого выходы синхронизатора 6 фиксирует в двоичном коде номер того канала, текущий отсчет которого обрабатывается блоком 1 сжатия данных внастоящий момент. времени. Если от;".чет признан существенным, то информация с бпока 4 кодирования адреса поступает в блок 7 оперативной памятичерез элемент И 8, который открытвысоким потенциалом.с сигнального выхода неизбыточности блока 1 сжатияданных. Независимо от того, является ли текущий отсчет существенным 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 каналов, опрашиваемых за один кадр опроса, Поэтому в любой из моментов времени на одном из выходов дешифратора 9 присутствует высокий потенпиал. Если по какому-либо каналу тк45 где -с - число существенных отсчетовв одном кадре;- число двоичных разрядов длякодирования яол 1 ера канала;щ - число двоичных разрядов для 50 кодирования измеренного значения отсчета;Я - число опрашиваемых каналовза один кадр.Приравняв Зч к Р 2, определяем порого вое значение числа существепью отсчетов в одном кадре МСи Го М 5 1001ший отсчет признан существенным, товысокий потенциал с сигнального выходанеизбыточности блока 1 сжатия данныхоткроет именно тот вентиль в блоке10, на другой вход которого подаетсявысокий потенциал с соответствующегоданному номеру канала выхода дешифратора 9. По этому сигналу в соответствующий разряд регистра 11 адресазаписывается 1 ". 10Таким образом, номер разряда в регистре 11 адреса, в котором записана"1", определяет номер того канала, покоторому отсчет в данном кадре опросаявляется существенным, В противном случае в разряд.записывается "0",После того, как опрос всех кайалов . в кадре закончился,с второго выходасинхронизатора 6 подается сигнал вблок 2 кодирования интервалов времени щпо которому в блок 5 сравнения выдает.ся информация о количестве существенных отсчетов, обнаруженных в этом кадре. В.зависимости от того, меньше илибольше их число некоторого порогового р 5значения, возможно два способа формирования кадра.В первом случае (соответствует нормальному режиму работы системы) число существенных отсчетов меньше некоторого порогового значения и на выходеблока 5 сравнения устанавливается сигнал нулевого уровня, По этому сигналублок 12 формирования кадра подготавливается к размещению служебной инфор-35.мации первым способом и в первый раз. рядзаписывается 0" (фиг. 2 с ). Поэтому же сигналу нулевого уровня изблока 7 оперативной памяти и по импульсам с третьего выхода синхрониза 40тора 6 происходит считывание кодов из меренных значений существенных отсчетов и их адресов в блок 12 формирования кадра, где они размешаются в формате в соответствии с первым способом(фиг, 2 О). Этот же сигнал нулевогоуровня обнуляет регист 11 адреса.1Во 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 на выходе блока 5 сравнения устанавливается сигнал высокого уровня. По этому сигналу из блока 7 оперативной . памяти считываются в блок 12 формирования кадра только коды изл 1 еренных 492 6значений существенных отсчетов. Далееэтот сигнал, поступая на управляющийвход блока 12 формирования кадра, подготавливает его к размещению служебной,информации вторым способом и записывает "1" в первый разряд кадра (фиг, 26.).Кроме того, по этому сигналу регистр11 адреса выдает информацию на адресный вход блока 12 формирования кадра,обнуляет регистр 11, тем самымподготавливая его к работе в следукзцем кадре опроса,В случае, если все отсчеты в данномкадре избыточны, бпак 2 кодированияинтервалов времени дает управляющийсигнал в.бпок 1 сжатия данных, по которому последний текущий отсч 6 т в кадресчитается существенным. Далее формирование кадра происходит первым способом,так как пороговое значение числа существенных отсчетов всегда больше единицы.Таким образом, при нормальном режиме работы систем число существенныхотсчетов мало и формирование кадра, осуществляется первым способом (фиг, 2 с;При неустановившихся режимах ее функционирования или при регистрации непредвиденных явлений измеряемые параметры меняются активно и существенные отсчеты поступают почти по .всемканалам, При этом формирование кадраосуществляется вторым способом(фиг. 2 б ), применение которого в этомслучае позволяет уменьшить число двоичных разрядов в передаваемом кадре итем самым увеличить пропускную способность канала передачи,Дпя доказательства этого утверждения сравним длину кадра 1), сформированного первым П.и вторым В способами 2 = с (и+в+1)+4 Гдв.рсор 3 Э-с(р+)+8+1 ДВ. РсзР 3,(первый способ), если же С) С, то Э 2С 33.(второй способ).Следовательно, увеличение пропуск-ной способности устройства достигаетсяза счет адаптивного формирования кадра по числу существенных отсчетов внем. фоДля примера проведем сравнение свариантом системы, в котором кадр формируется только первым способом независимо от режимов системы. Пусть информация обрабатывается с М = 286 канвлов и кодирование измеренного значения отсчета осушествляется гп = 8 двоичными разрядами, Для простоты сравнения предположим, что при неустановившемся режиме работы системы сушест- щвенные отсчеты поступают по всем каналам, т. е, С 256, Тогда после сравнения рассчитанных значений Э и 22получаем, что кадр, сформированный вторым способом в 1,7 раза короче. Следоввтельно, пропускная способность канала передачи,может быть увеличена до1,7 раз,Таким образом, введением в устройсяво блока сравнения, дешифратора, блокаоперативной памяти, элемента И, блокавентилей и регистра адреса обеспеченоувеличение пропускной способностиойства передачи нв наиболее важныхустро стовив-,дляя потребителя информации неусган35шихся режимах работы системы. шие входы блока сжатия данных и блока кодирования отсчета подключены кпервому выходу синхронизатора, второй выход которого соединен с сиъхронизирукхцим входом блока кодирования интервалов времени, управляющий выход которого подключен к управляющему входублока 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 ш е е с я тем, что, с целью повышения пропускной способности устройства путем сокращения обьемв передаваемой информации,введены дешифратор, блок вентилей, регистр адреса, элемент И , блок оперативной памяти, первый информационныйвход которого соединен с выходом блока кодирования отсчета, и блок сравнения,вход которого соединен с вьходом блока кодирования интервалов времени, авыход подключен к управляющим входамблока оперативной памяти, выходногоблока формирования кадра и регистра адреса, соединенного выходом с адреснымвходом выходного блока формирования кадра, при этом сигнальный выход входного блока сжатия данных подключен куправляющим входам блока вентилей иэлемента И, выход которого соединен с вторым информационным входом блока оперативной памяти, подключенного своим выходом к второму информационномувходу выходного блока формирования квдра, а выход блока кодирования адреса соединен с сигнальными входами элементаФормула изобретения Устройство для передачи данных с адаптивным формированием служебной информации, содержащее входной блок сжатия даннцх, .информационный выход которого сованен с информационными входами блока кодирования интервалов времени, блока кодирования отсчета и блока кодирования адреса, синхронизируюший вход которого и синхронизируюИ идешифратора, выходыкоторого черезблок вентилей подключены к соответству 49юшим входам регистра адреса, причем ,третий выход синхронизатора соединенс синхронизирующим входом блока операгивной памяти.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРСоставитель В. Паницкий ехред Л,Пекарь Корректор М, Кост актор Е. Кини каз 1453 сноемитета ССкрытий ираж 675 ПодлИПИ Государственного ко о делам изобретений и от 035, Москва,гЖ, Рауш В кая наб., д. 4/5 лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная